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基于遗传优化的集成光子带通滤波器设计方法
随着包括5G通讯、物联网在内的新型产业的兴起,在实际应用中对于高速、低损耗的信息处理系统的需求与日俱增。传统的电子器件受摩尔定律的限制,在储存密度和运算速度的突破上均面临瓶颈,并且进入“ 后摩尔时代”,电子器件不可无限制地进行集成。器件的尺寸越小,量子效应越明显,集成的困难就越大。作为摩尔定律的延续,人们提出一种极具潜力的设计——光子芯片。相较于传统的电子芯片,光子芯片的巨大优势之一是光子之间无相互作用力,可以大大降低系统的功耗,增大信息传输的带宽。因此,光子芯片可以在数据通信、高性能计算和传感技术上有重要的应用。 带通滤波器是一种信号前端处理器件,是光子芯片集成的重要元器件之一。它可以有效抑制不需要波段的信号,仅允许目标波段通过,这在信号处理领域具有广泛的应用。然而,目前带通滤波器在光子集成器件领域少见报道。传统方法大多依赖经验以及物理启发进行结构设计和参数优化,需要耗费大量资源,器件的性能有局限性。相较于传统的设计方法,利用算法设计纳米光子学器件具有普适性和高效性。通过采用恰当的算法进行优化,可以有效提高设计效率,优化器件指标,避免出现局部最优的情况,找到性能最优的器件。 图1.带通滤波器扫描电镜图
北京理工大学 2023-07-10
EIS 型无标记病理芯片及其检测系统的研究
项目简介: 本成果提供了一种以光寻址电位传感器(LAPS)为核心、基于现代电子学的光电化学型生化分析平台,具有阵列式、光可寻址、无标 记等优点。同时,该成果作为一个测试平台,可将多种生物化学响应 过程移植于其上,具有应用灵活的优势,例如,与噬菌体展示技术结 合,将特异于转移肿瘤细胞的噬菌体固定于芯片表面,实现了对转移 乳腺癌肿瘤细胞(MDAMB231)无标记检测,如图 1 所示;与基于左 旋多巴(L-dopa)的表面仿生活化策略相结合,对免疫球蛋白(IgG) 探针固定、免疫响应进行了全程监测,并将其推广至甲胎蛋白(AFP)、 癌胚抗原(CEA199)、铁蛋白(Ferritin)等四种原发性肝癌相关肿瘤 标志物的联合检测,如图 2 所示;利用新材料——氧化石墨烯(GO, graphene oxide),构建了 GO 功能化光电化学型 DNA 检测体系,实 现对 ssDNA 探针固定、及其与三种不同长度 ssDNA 杂交的无标记检 测,如图 3 所示。 
南开大学 2021-04-11
发现新的鼻咽癌预后分子标记物
首个大规模鼻咽癌患者生存相关的遗传学研究,涉及来自中国南方和新加坡等地多个队列的5553例患者,发现RPA1基因变异与鼻咽癌患者总体生存期长短相关,进一步研究RPA1生物学功能,说明其可作为鼻咽癌预后分子标志物和放射治疗增敏的潜在靶标。 该研究充分利用我校肿瘤防治中心在国内外鼻咽癌诊治方面的优势基础,总共纳入了自2003年至2015年就诊于我校肿瘤防治中心的5008例鼻咽癌患者,并联合自2008年至2018年就诊于新加坡国立癌症中心的545例鼻咽癌患者,具有研究队列规模大、时间跨度长等优势特点。2012年起,利用芯片技术获得全外显子范围的遗传学信息,通过关联分析和两阶段多个独立人群样本相互验证,发现位于17号染色体上RPA1基因3′-UTR区域的单核苷酸多态性(SNP)位点rs1131636与鼻咽癌患者总生存时长呈显著关联,携带风险等位基因的患者其死亡风险增加了33%功能学研究发现,位于RPA1基因3′-UTR区域的rs1131636位点对RPA1基因的表达起重要的调控作用。体外细胞模型实验结果表明,RPA1表达上调能够促进鼻咽癌细胞的增殖、侵袭和转移并且提高其对放疗的抵抗性;动物实验结果也证实了RPA1表达上调能够提高鼻咽癌细胞在小鼠体内的成瘤能力;在复发患者肿瘤中,RPA1表达水平显著增加,提示RPA1在鼻咽癌的进展过程中发挥着重要的作用。进一步研究发现,该rs1131636位点等位基因C提高与miR-1253结合能力,抑制其上游基因RPA1的正常翻译,降低RPA1蛋白水平。这些结果提示,相比于rs1131636-CT和-TT基因型,携带-CC基因型患者肿瘤在miR-1253作用下,RPA1表达水平下降,放射射线敏感性提高,肿瘤恶性程度降低,预后情况良好。       该项研究成果首次发现RPA1基因可作为新的鼻咽癌预后预测分子标记物,同时RPA1是潜在的放疗增敏剂和靶向药物作用靶点,为后续开展疾病的精准治疗和药物研发提供了坚实的理论基础,有望最终提高鼻咽癌患者的治疗效果和远期生存率。
中山大学 2021-04-13
可标记和简易分离的仿生智能微针平台
利用微针技术递送药物至局部组织,是一种微创、无痛、便利的治疗新模式,随着微针设计与构建的发展与创新,其中负载内容物逐渐丰富,从单一的药物到具有功能的亚单位和亚结构,再到多种多样的生物活体。目前现有的研发较为热门的递送药物微针有实心微针、空心微针、包衣微针,但大部分都存在如下问题:1、断针等安全性问题;2、给药不准确,无法准确做到剂量的精准控制;3、暴露的微孔道有感染风险;4、需要操作者有一定的医学背景。 大多数微针贴片的基底层附着在皮肤上,可能会被汗水或环境液体浸湿而增加感染风险,并且在刮擦过程中容易导致微针脱落。而且常规微针贴片无法自发完成数据信息存储(需要信息反复利用电子设备存储和读取),难以提高工作效率,并可能导致信息误差,误导医患。因此,开发具备高效药物递送和便于数据储存与访问的新策略具有重要意义。 本成果研发了一种仿生智能微针平台(MILD),独有的仿生蘑菇形态针头可实现针尖简易分离、注射点长效标记、药物轻便递送以及药物智能响应。利用该平台,本团队以新冠疫苗为例,已完成动物试验阶段,取得了理想的试验数据,科研成果已在ACS Nano发表,学术媒体广泛报道。 疫苗接种效果与皮下注射相当,抗体浓度≥50AU/ml,标记时间≥28天。
华中科技大学 2023-03-03
EIS型无标记病理芯片及其检测系统的研究
本成果提供了一种以光寻址电位传感器(LAPS)为核心、基于现代电子学的光电化学型生化分析平台,具有阵列式、光可寻址、无标记等优点。同时,该成果作为一个测试平台,可将多种生物化学响应过程移植于其上,具有应用灵活的优势,例如,与噬菌体展示技术结合,将特异于转移肿瘤细胞的噬菌体固定于芯片表面,实现了对转移乳腺癌肿瘤细胞(MDAMB231)无标记检测,如图1所示;与基于左旋多巴(L-dopa)的表面仿生活化策略相结合,对免疫球蛋白(IgG)探针固定、免疫响应进行了全程监测,并将其推广至甲胎蛋白(AFP)、癌
南开大学 2021-04-14
与猪产仔数性状相关的分子标记技术
可以量产/n该项目属于猪分子标记制备与应用技术领域,具体涉及一种与猪产仔数性状相关的分子标记及其应用,所述的分子标记从猪 PTGS2 基因内含子基因片段筛选得到。所述的分子标记的核苷酸序列如序列表SEQIDNO:1,在该序列表 SEQIDNO:1 的第 486bp 处有一个 A/C 碱基突变,该突变导致 PCR-BmrⅠ-RFLP 多态性。该项目还公开了该分子标记的制备技术及其在与猪产仔数性状关联分析中的应用。该项目为猪产仔数性状标记辅助检测提供了新的标记资源。
华中农业大学 2021-01-12
猪胴体和免疫性状相关分子标记检测技术
已有样品/n该项目属于家畜分子标记制备技术领域,具体涉及一种作为猪标记辅助选择应用的与猪白细胞计数相关的分子标记及应用。所述的分子标记为SN基因的片段,其mRNA核苷酸序列如序列表SEQ?ID?NO:1所示。在该序列表的第699bp处存在一个等位基因突变,即如附图4所示序列的第367位bp处存在一个367G-367A的突变,导致Hin6I-RFLP多态性。本发明还公开了扩增SN基因核苷酸序列所用的引物对及其多态性检测方法,本发明还包括制备的分子标记在猪白细胞数关联分析中的应用,猪的标记辅助选择提供了
华中农业大学 2021-01-12
玉米油份含量的分子标记及其应用技术
小试阶段/n该成果涉及多种玉米油份含量相关的基因位点及分子标记,可应用于辅助玉米品种或品系的基因型检测,可高效精准地判断该品种或品系油份含量的大小;可应用于不同遗传背景下的高油玉米育种,也可以用于玉米遗传改良。该方法和标记克服了常规育种周期长、后期筛选工作量大、对品种或品系进行鉴定的效率低等缺陷和不足,在玉米育种领域具有广阔的应用前景。
华中农业大学 2021-04-11
与猪肉质性状相关的分子标记的克隆及应用
研发阶段/n可用于猪肉质性状的遗传改良,在猪的遗传改良中肉质性状的测定需要进行屠宰测定,肌内脂肪含量和系水力是两个重要的肉质性状,影响到肌内的口感惬意度和屠宰后胴体出售前贮藏损失,应用到商家的经济利益,这两项专利的使用可以提高肌内脂肪含量,降低屠宰后滴水损失(不需要进行屠宰测定)。
华中农业大学 2021-01-12
优质健康猪重要候选基因挖掘分子育种标记技术
可以量产/n1.构建了猪基因素材的高效挖掘平台与分子育种标记开发技术体 系。率先设计、建立了猪第一代寡核苷酸基因芯片的技术操作流程;优 化了猪基因芯片的非特异过滤方法;开发了猪 CRISPA/Cas9 基因组编辑 系统的 sgRNA 设计及脱靶效应评估软件获得软件著作权,创建了多个病 毒和细菌刺激的细胞和活体模型,发展了多个基因组学技术,实现了猪 基因素材高效挖掘平台与分子育种标记开发技术体系的构建。2.开发了 10 个用于优质健康猪培育、具有自主知识产权的分子育种 标记。筛选出猪重要
华中农业大学 2021-01-12
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