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新一代MasSpec Pen技术在术中应用的创新:仪器开发与医疗设备的突破
HighlightMasSpec Pen参数本研究所有质谱数据均通过初代MSPen接口或新一代接口获取。质谱仪入口温度统一设定为320°C,新一代接口的外置真空腔温度设为250°C。采用液相色谱级水作为萃取溶剂,程序参数为:20 μL液滴体积,12.5 μL冲洗量——这个精巧的"分子吸管"设计就像用微型移液器温柔地采集组织密码。术中应用的新一代MSPen接口开发自2017年首个接口设计问世后,我们持续优化其操作性能。图1展示了关键迭代:初代设计(图1A)直接将手持设备管路连接至质谱仪入口,虽在甲状腺手术中表现良好,但每月需停机清洁离子光学元件约2次。新版接口创新性地采用双加热路径真空腔,就像给
来源:International Journal of Mass Spectrometry
时间:2025-08-27
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无盐介质助力电极预锂化技术突破——实现快充高能锂离子电池新路径
在追求更高能量密度和更快充电速度的锂离子电池(LIBs)竞赛中,硅(Si)基负极材料因其理论容量高达3579 mAh g-1而备受瞩目。然而这一"高能选手"却面临两大致命短板:首次循环中超过15%的活性锂(Li)不可逆损耗直接拉低电池能量密度,而缓慢的反应动力学又严重制约其快充性能。更棘手的是,传统预锂化技术虽能补充锂损耗,但高浓度电解液介质(1M LiPF6)会导致电极深度方向预锂化不均,引发材料损伤和锂离子传输屏障,形成"拆东墙补西墙"的困局。Yangtao Ou和Yongming Sun团队在《Nature Communications》发表的这项研究,犹如为这个困局找到了一把"万能钥匙
来源:Nature Communications
时间:2025-08-27
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动态X射线成像技术首次揭示颗粒介质中三维二次流动的实验证据
在自然界和工业生产中,颗粒物质的行为总是充满惊喜——从沙丘的奇妙纹路到谷仓突然的崩塌,这些现象背后都隐藏着颗粒介质复杂的流动规律。尤其当颗粒流遇到障碍物时,表面看似简单的堆积变形下,往往暗藏着不为人知的内部运动机制。长期以来,科学家们推测这类系统中存在"二次流动"(secondary flows),即与主流方向正交的涡旋运动,但受限于颗粒介质的不透明特性,这种三维流动结构始终如同"黑箱",只能通过数值模拟或表面观测间接推断。Andres Escobar团队在《Nature Communications》发表的这项研究,终于用创新的成像技术揭开了这个谜团。研究团队采用双视角动态X射线成像系统,结
来源:Nature Communications
时间:2025-08-27
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综述:光学生物传感技术驱动植物信号网络解析助力现代农业发展
植物激素传感技术进展作为植物生命活动的核心调控者,九大类激素(生长素、赤霉素等)和次级信号分子(H2O2/NO/Ca2+)构成复杂的信号网络。最新开发的苯硼酸酯类荧光探针实现了生长素在根尖分生组织的单细胞分辨率成像,而基于碳量子点的纳米传感器将茉莉酸检测限提升至0.1 nM。氢 peroxide(H2O2)传感突破双光子激发探针HySOx首次实现叶片气孔保卫细胞中H2O2爆发的毫秒级动态捕捉。值得注意的是,金纳米棒增强的SERS传感器在稻瘟病侵染模型中,成功区分了病原相关(PTI)和效应因子触发(ETI)的H2O2信号模式。钙离子(Ca2+)信号解码基因编码的GCaMP6s传感器揭示:盐胁迫下
来源:Coordination Chemistry Reviews
时间:2025-08-27
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基于集成学习方法的生物质衍生电极材料电容性能分级预测:高性能超级电容器的新视角与启示
在全球能源转型背景下,开发高性能、低成本的超级电容器电极材料成为研究热点。生物质衍生活性炭(BDAC)因其可持续性、异质原子丰富和分级孔隙结构等优势备受关注,但其电容性能受化学活化、电极制备等多因素复杂影响,传统试错法开发效率低下。目前机器学习(ML)虽已应用于材料预测,但存在数据集小(仅101个样本)、模型泛化性不足等问题,且尚未探索集成学习在BDAC电容预测中的潜力。为突破这些限制,Richa Dubey团队在《Array》发表研究,首次系统评估了10种集成ML模型对BDAC电容性能的分级预测能力。研究通过文献挖掘构建了包含400组数据的多源数据库,涵盖活化剂比例(AR)、粘结剂比例(BR
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溶胶-凝胶法制备多相外延掺杂铋铁氧体薄膜及其在忆阻器中的创新应用
Highlight通过溶胶-凝胶法在Nb掺杂SrTiO3(NSTO)衬底上制备的高质量(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-(x)CaTiO3(BTFM-CTO)多铁性外延薄膜,在NSTO晶格失配应变(1.4%)与CTO组分化学压力的协同作用下形成多相共存结构。当x=0.22时,薄膜中四方相(T)、菱方相(R)、极性正交相(OP)和非极性正交相(ONP)纳米畴的无缝混合,展现出64.66 pm的压电响应、66.93 µC/cm2的饱和极化(矫顽电场4.4 MV/cm)以及7.98×10–10 A/cm2的超低漏电流密度。Results and discussionXRD与高分辨透射
来源:Applied Materials Today
时间:2025-08-27
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开源工具QuantyFey:集成漂移校正的靶向LC-MS定量分析新方法
在生命科学和临床研究中,液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术凭借高灵敏度成为代谢组学和药物分析的黄金标准。然而这项技术长期面临一个"隐形杀手"——信号强度漂移,特别是在长时间分析序列或缺乏内标(IS)的情况下,会导致定量结果失真。虽然商业软件普遍提供IS校正功能,但对更复杂的质量控制(QC)样本校正、定量分段等策略支持不足,这严重制约了在资源有限或复杂实验设计中的数据质量保障能力。来自奥地利BOKU大学的Markus Aigensberger团队在《Analytica Chimica Acta》发表的研究,带来了破局利器QuantyFey。这款开源工具创新性地整合了四种漂移校正策略:IS校正、
来源:Analytica Chimica Acta
时间:2025-08-27
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基于单变量压接力曲线的数据驱动时间序列分析数据集:助力制造业质量控制的创新研究
在制造业数字化转型浪潮中,压接工艺(crimping)作为电线连接的核心技术,其质量直接关系到电气设备的安全性和可靠性。传统质量监测依赖人工特征提取和阈值判断,如同"盲人摸象"难以捕捉复杂缺陷特征。更棘手的是,机器供应商与制造商间的"数据主权鸿沟"——前者缺乏生产数据,后者欠缺分析能力,导致先进的数据驱动技术长期束之高阁。这种困境在汽车线束等安全关键领域尤为突出,一个未被检测到的压接缺陷可能引发整车线路故障。为破解这一困局,Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg的Bernd Hofmann团队在《Scientific Data》发表了
来源:Scientific Data
时间:2025-08-27
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超声波处理诱导小麦面粉中淀粉结构与功能改性:一种绿色可持续的加工技术
在追求健康与可持续食品的今天,传统面粉加工面临两难困境:化学添加剂可能影响食品安全,而高温处理又导致高能耗和营养损失。如何在不牺牲品质的前提下实现绿色加工?Jo-Tang Chang团队在《Ultrasonics Sonochemistry》发表的研究给出了创新答案——利用超声波这把"无声的剪刀"对小麦面粉进行精准改造。研究团队采用40-140 kJ不同能量水平的超声波处理小麦面粉,通过快速黏度分析仪(RVA)发现40 kJ处理使峰值黏度提升20%,差示扫描量热仪(DSC)显示凝胶化焓增加18.6%。扫描电镜(SEM)图像直观展现了淀粉颗粒从光滑表面到粗糙断裂的渐变过程,而荧光扫描显微镜(FS
来源:Ultrasonics Sonochemistry
时间:2025-08-27
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基于三维参数空间增强晶界标定性能的新型电子背散射衍射(EBSD)标定方法
Highlight能带检测扫描电镜(SEM)高能电子束与高倾角样品相互作用时,低能量损失背散射电子发生布拉格衍射,形成对称的衍射锥(图1)。荧光屏捕获衍射锥交线形成近似平行的菊池(Kikuchi)带边界。演示采用FEI Magellan 400 SEM搭配Oxford NordlysNano EBSD探测器,以20 keV电子束采集立方氧化钇稳定氧化锆(YSZ)块体样品的38,232幅菊池衍射图(672×512像素,2×2合并)。图9展示原始图案与标定结果,图10呈现全图标定效果。讨论基于Hough/Radon的标定方法中,菊池带检测精度是关键。通过CLAHE(限制对比度自适应直方图均衡)与高
来源:Ultramicroscopy
时间:2025-08-27
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纳米压电钛酸钡激活水分子突破pH限制:一种基于氧化酶模拟策略的胱硫醚-γ-裂解酶比色生物传感新方法
Highlight本研究首次发现四方相钛酸钡纳米颗粒(T-BTO NPs)具有压电响应型氧化酶模拟活性。在超声波(US)刺激下,其局域极化效应和快速电荷分离显著提升了催化效率,实现了中性pH条件下TMB的高效氧化(催化速率常数Kcat达1.25×103 s−1),这归因于压电场激活水分子生成ROS的创新机制。Structural and morphological characterization通过溶剂热法合成的T-BTO NPs呈现典型的钙钛矿结构。TEM显示其球形形貌,高分辨图像中0.280 nm的晶格间距对应四方相(110)晶面。压电力显微镜(PFM)证实其强压电响应,相位滞后角达18
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基于大语言模型多智能体模拟的参与式设计教育创新——住区设计实验探索
Highlight基于LLM的多智能体参与式系统(MAPS)为设计教育注入了新活力。这一系统通过DeepSeek V3驱动的虚拟利益相关者模拟,让学生在圆桌讨论、社区投票等场景中体验真实的协商过程。TextGrad技术的加入使智能体行为更具动态一致性,有效弥补了传统工作室教学中 stakeholder(利益相关方)参与不足的缺陷。Constructivist and Participatory Foundations for Planning Studio建构主义学习环境的五大原则——真实情境关联、协商共享、批判性质疑等,在MAPS框架中得到充分体现。不同于被动接受知识,学生通过与AI age
来源:Sustainable Cities and Society
时间:2025-08-27
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膜催化臭氧耦合纳滤技术实现2,4-二氯苯氧乙酸生产废水结晶盐的有机物去除与资源化回收
Highlight材料本实验所用化学试剂详见附表S1。实验主体溶液通过将工业合作伙伴提供的2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)生产废水蒸发结晶所得盐溶解于去离子水配制而成。该模拟盐水中含NaCl 300±10 g·L−1、Na2SO4 15±3 g·L−1及总有机碳(TOC)50±5 mg·L−1。Al2O3-CM的改性及性能优化Mn-Ce基Al2O3陶瓷膜(Al2O3-CM)的催化性能高度依赖金属前驱体比例、煅烧温度及热处理时长。本研究采用单因素法逐项优化参数,所有膜均在统一反应条件下评估:O3浓度100 mg·L−1、O3流量500 mL·min−1、死端过滤模式、循环流速120 mL·mi
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-08-27
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基于二次电子对比的Ni(111)基底单层hBN薄膜快速晶体织构成像技术开发及其生长机制研究
在二维材料研究领域,六方氮化硼(hBN)因其优异的化学稳定性和宽带隙特性,已成为量子传感、电子封装等领域的关键材料。然而要实现hBN的工业化应用,必须解决化学气相沉积(CVD)生长过程中原子级织构的快速表征难题。传统透射电镜(TEM)和低能电子显微镜(LEEM)虽能解析原子结构,但存在样品制备复杂、检测面积有限等瓶颈。剑桥大学Vitaliy Babenko团队在《Nanoscale Advances》发表的研究,开创性地利用普通扫描电镜(SEM)的二次电子(SE)对比效应,实现了hBN薄膜晶体取向的大面积快速测绘。研究团队采用密度泛函理论(DFT)计算结合实验验证的方法,系统分析了hBN/Ni
来源:Nanoscale Advances
时间:2025-08-27
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关于用于人工智能辅助体育训练设备的能源材料创新及其对运动员表现影响的研究
人工智能和机器学习技术的快速发展正在为多个领域带来深远的影响,尤其是在能源材料的研究与优化方面。随着科技的进步,这些技术不仅在理论层面推动了材料科学的创新,也在实际应用中展现出革命性的潜力。本文探讨了人工智能在体育训练设备中对能源材料的优化,特别关注电池和光伏材料的应用。通过对不同材料性能的分析,研究了如何利用人工智能技术提升设备的能源效率以及运动员的训练表现。实验结果显示,钙钛矿光伏电池的能量转换效率达到了24.5%,显著高于硅基光伏电池的20.1%。与此同时,锂离子电池和固态电池在训练设备中的效率分别为95.3%和92.7%,这些效率值具体指的是充放电循环的效率,表明电池在循环过程中的能量
来源:Microchemical Journal
时间:2025-08-27
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钴镍合金电位传感探针在磷酸盐检测中的创新研究与应用
Highlight【试剂】实验使用沈阳医学院提供的18.2 MΩ·cm超纯水配制溶液,所有化学试剂(CoSO4、NiSO4、Na2HPO4等)均为天津瑞金特化学公司提供的分析纯(99.9%)。【钴镍离子溶液中铜电极的电化学特性】通过循环伏安法(CV)研究发现,在-1.1V至-1.2V电压区间,镍硫酸盐溶液的阴极峰值电流随浓度增加呈线性增长(见图1A)。恒电位电解实验进一步验证了铜电极在钴-镍双盐体系中的协同沉积效应。【结论】采用恒流电镀技术制备的钴镍磷酸盐涂层传感器展现出卓越性能:• 磷酸根响应斜率:-58.8 mV dec-1• 检测限:10-6 M(相当于0.031 ppm磷含量)• 15
来源:Microchemical Journal
时间:2025-08-27
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基于rGO@PDA@MXene-Au@COF纳米材料的电化学-比色双模式检测技术在细胞H2O2检测中的应用研究
Highlight本研究成功设计并合成了具有优异过氧化物酶活性和电化学活性的rGO@PDA@MXene-Au@COF异质结构。这种双功能材料实现了细胞释放H2O2的电化学-比色双模式检测。rGO@PDA的超薄二维结构显著增强了MXene的过氧化物酶活性,与Au@COF的结合进一步提高了材料整体导电性。Materials实验材料包括:Ti3C2Al(99.5%,400目)、四氯金酸(HAuCl4·4H2O)(98%,Au含量47.8%)、氟化氢铵(95%)、1,3,5-三(4-氨基苯基)苯(TAPB)(98%)等,均购自专业生物技术公司。Characterization of rGO@PDA@M
来源:Microchemical Journal
时间:2025-08-27
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脂质体介导的电化学表面增强拉曼信号放大技术实现microRNA的超灵敏检测
亮点本研究创新性地将脂质体纳米载体与电化学表面增强拉曼散射(EC-SERS)技术相结合,通过三重信号放大策略突破传统microRNA检测的灵敏度瓶颈:1.催化发夹组装(CHA)实现靶标microRNA循环捕获2.阳离子R6G高密度负载的脂质体作为"信号弹药库"3.低成本银纳米线电极(AgNW-SPE)在电化学调控下产生电磁场热点结论该EC-SERS传感器展现出卓越性能:• 超低检测限(28 fM)跨越5个数量级的线性范围(1.0×10−13至1.0×10−9 M)• 通过Triton X-100触发脂质体裂解释放R6G报告分子• 负电位驱动阳离子R6G在纳米线热点富集在血清样本中验证了其临床适
来源:Microchemical Journal
时间:2025-08-27
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莫桑比克玉米干燥与储存技术评估:降低黄曲霉毒素污染的关键策略
在莫桑比克南部炎热的 Gaza 省,玉米不仅是当地居民的主粮,更是小农户赖以生存的经济作物。然而,这里高达90%的玉米样本被检出黄曲霉毒素(Aflatoxin, AFT)超标,部分样品浓度甚至达到惊人的9200 μg/kg——远超国际食品法典委员会(Codex Alimentarius)规定的15 μg/kg安全限值。这种由曲霉菌产生的强致癌物,不仅造成粮食损失,更威胁着数百万人的肝脏健康。更令人担忧的是,当地农民虽能识别霉变玉米,却对看不见的"毒素杀手"几乎一无所知:95.7%的受访者不知如何防控,88%甚至从未听说过黄曲霉毒素。正是这样的背景下,由葡萄牙布拉干萨理工学院(IPB)领衔的国际
来源:Journal of Stored Products Research
时间:2025-08-27
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深度学习MRI图像重建技术在帕金森病患者脑微结构评估中的应用价值
帕金森病作为常见的神经退行性疾病,其早期诊断一直面临重大挑战。传统MRI技术受限于空间分辨率和运动伪影,难以捕捉早期细微的脑结构变化,导致临床漏诊率居高不下。更棘手的是,帕金森病患者常伴随认知功能下降,但现有技术无法在出现明显症状前识别高风险患者。这些瓶颈问题严重制约了疾病的早期干预效果,亟需开发更精准的神经影像评估方法。《Journal of Radiation Research and Applied Sciences》最新发表的研究给出了突破性解决方案。该研究创新性地将深度学习技术与多模态MRI相结合,构建了名为Inter-Net的3D交互式神经网络模型。研究人员招募了78例早期帕金森病
来源:Journal of Radiation Research and Applied Sciences
时间:2025-08-27