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综述:机器人针头导向在经皮介入中的应用:感知、建模与控制
摘要机器人针头导向技术通过整合感知-建模-控制闭环系统,显著提升了经皮介入手术的精准度。其核心挑战在于克服组织变形、针头偏转和实时反馈延迟,而深度学习增强的超声成像(DL-enhanced US)与光纤布拉格光栅(FBG)传感器为闭环控制提供了关键数据支持。闭环针头导向的感知技术DL-enhanced US成像:•精度优化网络:如Chen等人的双通道卷积神经网络将针尖定位误差降至0.45±0.33 mm,优于传统图像处理。•鲁棒性增强:VibNet通过微振动频域分析在低对比度组织中实现1.61±1.56 mm的追踪精度。传感器反馈:•FBG传感器通过应变重构针头3D形状,在组织模体中实现±1
来源:Advanced Intelligent Systems
时间:2025-08-20
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电子集成微米机器人自修复材料的突破:仿生设计与力学性能调控
引言:生物启发的材料革命生物系统通过微观尺度的细胞协同实现自修复与适应,这一现象激发了科学家对合成材料的探索。传统材料在实现远离平衡态的生物行为方面存在根本局限,而厘米级机器人材料又受制于尺寸和数量瓶颈。本研究突破性地将材料构建单元缩小至亚毫米级,通过电子集成微机器人(submillimeter robots)的电化学沉积(electrodeposition)能力,实现了仿生材料的动态重构。微机器人设计与组装机制研究展示的微机器人采用硅光伏(PVs)供能系统,在镍氨基磺酸盐溶液中展现出双重功能:阴极持续沉积金属镍(生长速率≈10 μm/h),阳极产生推进气泡(直径≈100 μm)。这种独特的"
来源:Advanced Intelligent Systems
时间:2025-08-20
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活性炭负载Fe2O3/CeO2复合材料电化学降解土霉素的高效催化机制研究
背景抗生素残留物因其抗生物降解特性,在环境中无论浓度高低均构成潜在威胁。采用改性活性碳电极的电化学降解技术,为解决这一难题提供了新思路。结果研究团队成功将铁氧化物(Fe2O3)和二氧化铈(CeO2)负载于颗粒活性碳表面,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等技术证实了氧化物的有效固定。电化学降解实验显示:使用氯化钠(NaCl)作为支持电解质时降解率高达98%,显著优于硫酸钠(Na2SO4)体系的60%。最佳反应条件包括电流密度60 mA cm−2、pH=3、硼掺杂金刚石对电极和180分钟处理时长。改性活性碳表面产生的丰富羟基自由基(•OH)是实现高效降解的关键。结论该研究开创性地开发出
来源:Journal of Chemical Technology & Biotechnology
时间:2025-08-20
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电纺制备聚丙烯腈基纳米纤维膜用于铀回收:高性能与可循环性的协同优化
在可持续核能发展的背景下,海水铀资源开发成为研究热点。偕胺肟功能化聚合物虽对铀酰离子(UO22+)具有高亲和力,但机械性能差制约其实际应用。本研究通过静电纺丝技术制备聚丙烯腈(PAN)与聚氨酯(PU)复合纳米纤维膜,经偕胺肟化改性后获得新型吸附材料。傅里叶红外光谱(FT-IR)证实偕胺肟转化率高达94%,扫描电镜(SEM)显示纤维形貌完整。热重分析(TGA)和差示扫描量热法(DSC)证明材料热稳定性优异。在pH 4.1、25°C的模拟海水中,纯PAN基材料虽展现495 mg g−1的较高吸附量,但PU-PAO复合膜凭借435 mg g−1的吸附容量和6次循环稳定性脱颖而出——后者在重复使用中保
来源:Journal of Chemical Technology & Biotechnology
时间:2025-08-20
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土耳其主栽香蕉品种的酚类物质、抗氧化活性及果实品质综合评价
这项研究对土耳其广泛种植的五大香蕉品种展开了深度测评。'Dwarf Cavendish'、'Grand Nain'等商业品种与本土特色品种'Erdemli Yerli'、'Erdemli Küllü'和'Alata Azman'同台竞技,研究人员从多维度揭示了它们的生物学特性差异。在果实形态学(pomological)方面,测量数据显示'Erdemli Küllü'和'Erdemli Yerli'展现出惊人的生长优势——其单指重量、果皮厚度(peel thickness)和果指直径(finger diameter)参数显著超越其他品种。而令人意外的是,所有品种在可溶性固形物(TSS)与酸度的比
来源:Applied Fruit Science
时间:2025-08-20
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红蓝光光谱调控低密度聚乙烯隧道对草莓'卡玛罗莎'生长、产量及品质的增效机制:基于PCA与通径分析的综合性研究
这项突破性研究揭示了彩色聚乙烯隧道如何通过精密的光谱舞蹈重塑草莓命运。当4700-4900勒克斯(lx)的红光穿透隧道时,Fragaria × ananassa 'Camarosa'仿佛被施了魔法——单株产量飙升至433.80克,每个浆果都像充气般膨胀到14.89立方厘米(cc),而25.07朵小白花在枝头绽放。叶绿素(Chl)在这场光宴中翩翩起舞,Chl a(1.25 mg/g)与Chl b(2.29 mg/g)的黄金配比让叶片泛着健康的光泽。蓝白双煞则展现了另类天赋:种植后90天(DAP),20片以上的新叶在茎秆上层层铺展,植株冠幅在60天时就突破27厘米(cm)。主成分分析(PCA)像显
来源:Applied Fruit Science
时间:2025-08-20
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综述:太赫兹波及其在纺织品和复合材料中的应用:进展与实践见解
Abstract近年来,太赫兹(THz)技术凭借其非电离、生物安全的特性,在材料科学领域崭露头角。相较于传统X射线,THz波在非导电材料(如纯纺织品和纤维增强复合材料)表征中具有显著优势。研究证实,THz技术可精准识别纺织品类型、测定混纺比例,并检测织物缺陷(如断裂、污渍)。在复合材料领域,THz成像能有效捕捉纤维增强结构内部的脱层(delamination)、界面剥离(debonding)及孔隙(porosity)等缺陷,为工业级质量控制提供新工具。Graphical Abstract太赫兹波的穿透性与分子振动响应特性,使其成为纺织品和复合材料实时监测的理想选择。图示展示了THz系统在生产线
来源:Advanced Materials Technologies
时间:2025-08-20
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高碳酸氢钠胁迫下草鱼鳃与肝脏转录组调控机制解析及其耐盐碱分子育种启示
这项研究通过高通量测序(RNA-seq)技术,深入解析了草鱼在30 mmol/L NaHCO3高碱胁迫下鳃和肝脏组织的转录组特征。实验构建12个测序文库(鳃、肝组织各6个),获得鳃组织41.86 GB、肝脏41.49 GB高质量数据。研究发现鳃组织出现1223个显著差异表达基因(Differentially Expressed Genes, DEGs),肝脏则检测到439个DEGs。功能注释(GO)分析表明,草鱼通过精密调控蛋白水解过程、ATP结合活性以及脂质代谢网络等生物学过程来应对碱性胁迫。通路(KEGG)分析更揭示出,机体通过显著激活免疫相关信号通路(如Toll样受体通路)构建防御体系,
来源:Marine Biotechnology
时间:2025-08-20
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西北大西洋蠵龟(Caretta caretta)体细胞生长与成熟特征的区域分化研究
西北大西洋海域的蠵龟(Caretta caretta)种群在美洲湾(原墨西哥湾)和大西洋沿岸呈现显著生长差异。通过骨骼年代学(skeletochronology)技术分析123例死亡个体的肱骨生长标记发现,美洲湾种群展现出三大特征:幼体阶段生长速率显著加快;性成熟时体型更小,平均成熟年龄比大西洋种群提前7.5-15年;最长寿命记录仅42.5岁,远低于大西洋种群的77岁纪录。这些发现揭示了同种海龟在不同海域的发育策略差异,为理解海洋爬行动物的生活史进化提供了关键数据。特别值得注意的是,更早成熟可能意味着美洲湾种群采取"快生活史策略",这种生殖投资模式的差异将直接影响种群补充率,对濒危物种的保护管
来源:Marine Biology
时间:2025-08-20
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印度尼西亚的劳工与土地:当代农业转型的政治经济学分析
殖民遗产印度尼西亚的农业结构深受殖民时期强迫劳动制度影响。荷兰殖民政府通过"耕作制度"(Cultivation System)强制农民种植经济作物,而1870年《土地法》宣布未开垦土地归国家所有,为种植园扩张铺平道路。这些政策导致土地集中化和劳工控制模式的区域差异:爪哇以佃农和小地主为主,外岛则形成种植园经济。独立后,国有化进程未能改变土地不平等,1967年《森林法》进一步强化国家对"政治森林"(political forest)的控制,为当代油棕榈(oil palm)种植园的扩张埋下伏笔。农业转型与农业研究苏哈托政权(1966-1998)的"新秩序"(New Order)彻底重构了农村政治生
来源:Journal of Agrarian Change
时间:2025-08-20
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秸秆还田与豆科覆盖作物协同促进土壤有机碳和全氮固持的机制研究
秸秆还田虽有助于维持土壤有机碳(SOC)库,但其高碳氮比(C:N)会引发微生物氮限制,反而阻碍SOC积累。有趣的是,当秸秆遇上"固氮能手"豆科覆盖作物(如毛苕子、白三叶草和紫花苜蓿),情况截然不同——这些植物通过生物固氮作用优化碳氮比,形成"碳氮共赢"局面。温室盆栽实验显示,与单施秸秆或搭配禾本科作物(黑麦草/冬小麦)相比,秸秆与豆科组合使SOC提升4.40%-5.51%,TN增加1.38%-2.81%,其中白三叶草表现尤为亮眼。秘密藏在根系里:豆科植物不仅分泌更多根际分泌物,其粗壮根系还能直接提升土壤大团聚体中的SOC和TN含量。更妙的是,它们通过"氮素杠杆效应"间接促进碳封存——就像给微生
来源:Land Degradation & Development
时间:2025-08-20
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细砂添加改良低渗透性旱地盐碱土:显著提升渗透性与保墒能力
在黏质低渗透性旱地盐碱土中,粒径0.15-0.50毫米的细砂通过两种方式施展"土壤魔法":以0.5厘米厚度覆盖表层,或按1:2比例与盐碱土混合。实验数据揭示,细砂如同微型"土壤建筑师"——混合处理使表层土壤容重(BD)下降2.8%,抗压强度(SCS)骤降41.5%,总孔隙度(TP)和非毛管孔隙度(NCP)分别增加3.0%和11.3%,土壤含水量(SWC)提升26.6%。覆盖处理则展现惊人保水性能,SWC飙升81%。渗透性测试中,混合处理的初始渗透率(IIR)和稳态渗透率(SIR)分别暴涨65.1%和44.5%,BD与NCP被确认为影响SIR的关键因子,而SCS和NCP主导IIR变化。这项研究为
来源:Land Degradation & Development
时间:2025-08-20
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长期施用奶牛粪肥对甜菜产量、品质及养分吸收的影响机制研究
研究背景与设计美国爱达荷州南部集约化奶牛养殖与大规模作物生产并存,每年产生大量粪肥资源。为探究粪肥对甜菜生产的适用性,研究团队开展了为期8年的田间试验,设置两种粪肥施用频率(年施和隔年施)和三种干重施用量(18、36、52 Mg ha−1),并以纯化肥和不施肥处理作为对照。试验土壤为Portneuf粉壤土,初始pH 8.0,EC 1.02 dS m−1,有机质含量仅1.2%。土壤响应特征粪肥施用显著提升土壤肥力参数:•年施52 Mg ha−1处理使土壤有机质(SOM)增至27.3 g kg−1,NO3-N达55.89 mg kg−1,Olsen-P高达124.98 mg kg−1•电导率(EC
来源:Crop Science
时间:2025-08-20
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磷酸与碱改性油棕纤维对亚甲基蓝的生物吸附机制及热力学特性研究
化学改性的油棕(Elaeis guineensis)果束纤维在废水处理领域大显身手!研究人员将天然棕榈纤维(INPB)分别用磷酸(H3PO4)和氢氧化钠改性,制备出ATPB和BTPB两种超级吸附剂。傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)显示,BTPB材料表面布满碱性基团和多孔结构,而ATPB则富含酸性官能团。在pH8、200mg吸附剂用量条件下,BTPB仅需240分钟就能"捕获"98.02%的亚甲基蓝(MB),即使染料浓度升至300mg·L-1仍保持91.79%的去除率。Langmuir等温线模型(R2≥0.96)揭示,45°C时BTPB的饱和吸附量高达67.56mg·g-1,远超IN
来源:Biofuels, Bioproducts and Biorefining
时间:2025-08-20
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缅甸本土鸡群体遗传多样性及种群结构的双酶切限制性位点关联DNA测序研究
引言缅甸作为全球前20大家禽生产国,其本土鸡(MICs)因适应性强、肉质优良成为重要蛋白质来源。尽管表型特征和线粒体DNA研究已初步揭示MICs的独特性,但全基因组水平的研究仍属空白。本研究首次采用ddRAD-seq技术,通过对8个MICs群体(包括4个肉用型和2个斗鸡型)的全基因组SNP分析,填补了这一领域的研究缺口。材料与方法样本采集:研究涵盖157只MICs(含6个地方品种和2个区域群体),以及80只亚洲本土鸡和60只商业鸡对照。DNA提取采用Qiagen试剂盒,ddRAD-seq文库使用BglII和EcoRI双酶切构建,Illumina HiSeqX平台完成测序。数据分析:•SNP检测
来源:Animal Genetics
时间:2025-08-20
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首次发现塔氏刺狮子鱼(Eumicrotremus taranetzi)产卵雄性个体并探讨鞑靼刺狮子鱼(E. tartaricus)的分类有效性
科研人员首次捕获并详细记录了一例处于产卵期的塔氏刺狮子鱼(Eumicrotremus taranetzi)雄性个体。该物种最显著的特征在于其特殊排列的骨板结构——这些扁平骨板中央隆起呈锥形,侧表面具有放射状纹路,分布着若干X光不可见的细小短刺,顶端则生长着2-3根较大的棘刺。令人惊奇的是,在繁殖期间,雄性个体头部和躯干的骨板会发生显著退化甚至完全消失,仅在原有骨板边缘位置留下带有黑色素的环形痕迹。研究团队将该标本与近缘物种"orbis"组群进行了系统比较,包括圆鳍刺狮子鱼(E. orbis)的产卵雄性个体以及鞑靼刺狮子鱼(E. tartaricus)的模式标本。针对分类学界长期争议的E. ta
来源:Journal of Ichthyology
时间:2025-08-20
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基于DNA变异数据的Hemitripteridae科鱼类分化与亲缘关系研究
通过分子标记变异性分析,科学家们对Hemitripteridae科鱼类展开了一场精彩的"基因侦探"之旅。研究团队采用多基因联合分析策略,重点检测了线粒体基因组中的三个明星标记:细胞色素c氧化酶亚基I(COI)基因、细胞色素b(Cyt b)基因和16S核糖体RNA(16S rRNA),以及核基因组中的重组激活基因1(RAG1)。有趣的是,在Blepsias和Hemitripterus这两个属的物种中,研究者发现了线粒体基因序列上共有的核苷酸"签名式"替换,这些分子指纹有力地证实了它们在进化树上的单系性。更令人惊讶的是,Nautichthys属的物种展现出与海乌鸦显著不同的基因特征,这种分化程度之
来源:Journal of Ichthyology
时间:2025-08-20
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综述:团队运动运动员变向速度与敏捷性关系的Meta分析
背景敏捷性(Agility)与变向速度(Change of Direction Speed, COD)是团队运动的核心能力,但二者常被混用。COD指无外界刺激下的快速变向能力,而敏捷性需结合感知决策(如对手动作)。理解其差异对精准训练至关重要。方法基于PRISMA指南,研究者筛选2005-2021年发表的21项英文/西班牙语研究(均以运动员为对象),采用随机效应模型分析,显著性阈值设为P<0.05。纳入变量包括年龄、性别、运动类型、测试组合(如T-test与箭头敏捷测试)及刺激类型(视觉/听觉)。结果中度关联性:COD与敏捷性相关系数达0.46,但异质性显著(I275%)。年龄效应:青少年运动
来源:Journal of Science in Sport and Exercise
时间:2025-08-20
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渐进式接近力竭训练对肌肉适应和RIR评估准确性的影响:一项针对抗阻训练者的对照研究
在健身房里,一个长期困扰训练者和教练的问题浮出水面:到底应该每组都练到力竭边缘,还是保留些余力?这个问题背后涉及抗阻训练(RT)的核心变量——接近力竭程度(proximity-to-failure)。虽然理论上接近力竭能激活更多高阈值运动单位,但随之而来的神经肌肉疲劳和训练不适感可能抵消其益处。更棘手的是,现有研究多聚焦"力竭vs非力竭"的二元对比,对渐进调整力竭程度的训练策略知之甚少。为此,芬兰于韦斯屈莱大学的O. Martikainen团队在《Journal of Science in Sport and Exercise》发表了一项创新研究。研究人员设计10周对照试验,将31名有2-9年
来源:Journal of Science in Sport and Exercise
时间:2025-08-20
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下肢增强式训练诱发非局部激活后表现增强对经验丰富男性业余健身者卧推表现的影响
这项有趣的研究揭示了"隔山打牛"式的训练效应——19名平均训练年限5.08±2.88年的男性健身爱好者,在完成两组六次深度跳跃(DJ)后,其70%1RM强度的卧推表现出现显著提升。通过精密加速度计测量发现,受试者杠铃峰值速度从0.66±0.03 m/s提升至0.69±0.03 m/s,而峰值功率更从546.93±34.04瓦特跃升至583.03±35.04瓦特,这种"下肢训练增强上肢表现"的非局部激活后表现增强(PAPE)现象,打破了传统力量训练的局部效应认知。值得注意的是,这种增强效果与受试者的绝对力量、相对力量或训练年限均无显著相关性,暗示PAPE可能是一种普适性的神经肌肉激活机制。该发现
来源:Journal of Science in Sport and Exercise
时间:2025-08-20