Công suất là gì? Các công bố khoa học về Công suất

Giải trình tự DNA tiếp tục giảm chi phí, với Illumina HiSeq2000 có thể tạo ra tới 600 Gb dữ liệu đọc cặp 100 nucleotide trong một chu kỳ mười ngày. Trong nghiên cứu này, chúng tôi trình bày một giao thức cho việc giải trình tự amplicon cộng đồng trên các nền tảng HiSeq2000 và MiSeq của Illumina, và áp dụng giao thức này để giải trình tự 24 cộng đồng vi sinh vật từ các môi trường liên kết với vật chủ và sống tự do. Một câu hỏi quan trọng khi ngày càng có nhiều nền tảng giải trình tự ra đời là liệu các kết luận sinh học dựa trên một nền tảng có nhất quán với những gì sẽ nhận được từ một nền tảng khác hay không. Chúng tôi đã chỉ ra rằng giao thức phát triển cho các thiết bị này đã lấy lại thành công các kết quả sinh học đã biết, và thêm vào đó, các kết luận sinh học là nhất quán giữa các nền tảng giải trình tự (HiSeq2000 so với MiSeq) và giữa các vùng được giải trình tự của các amplicon.

Động lực: Mô phỏng phân tử từ trước đến nay luôn là một kỹ thuật với thông lượng thấp, nhưng sự phát triển của máy tính nhanh hơn và sự gia tăng dữ liệu gen và cấu trúc đang thay đổi điều này bằng cách cho phép mô phỏng tự động quy mô lớn, ví dụ, nhiều dạng hình dạng hoặc đột biến của các phân tử sinh học với hoặc không có một loạt các phân tử liên kết. Đồng thời, những tiến bộ trong hiệu năng và khả năng mở rộng hiện nay làm cho việc mô hình hóa tương tác và chức năng của phân tử sinh học phức tạp theo cách có thể dễ dàng thử nghiệm trở nên khả thi. Những ứng dụng này đều cần phần mềm nhanh chóng và hiệu quả có thể được triển khai quy mô lớn trên các cụm máy, máy chủ web, tính toán phân tán hoặc tài nguyên đám mây.

Kết quả: Ở đây, chúng tôi giới thiệu một loạt các thuật toán và tính năng mô phỏng mới được phát triển trong 4 năm qua, dẫn đến gói phần mềm GROMACS 4.5. Phần mềm hiện tự động xử lý các loại phân tử sinh học rộng lớn, như protein, axit nucleic và lipid, và tích hợp tất cả các trường lực thường dùng cho các phân tử này. GROMACS hỗ trợ một số mô hình dung môi ngầm và các thuật toán năng lượng tự do mới, và phần mềm giờ đây sử dụng đa luồng để tối ưu hóa tính song song ngay cả trên các hệ thống có hiệu suất thấp, bao gồm cả các trạm làm việc dựa trên Windows. Kết hợp với các nhân lắp ráp được điều chỉnh cụ thể và kỹ thuật song song tiên tiến, điều này cung cấp hiệu suất cực cao và hiệu quả chi phí cho mô phỏng quy mô lớn cũng như mô phỏng song song cực lớn.

Tính khả dụng: GROMACS là phần mềm mã nguồn mở và miễn phí có sẵn tại http://www.gromacs.org.

Liên hệ: [email protected]

Thông tin bổ sung: Dữ liệu bổ sung có sẵn trên Bioinformatics trực tuyến.

Một kỹ thuật mới sử dụng việc tuần hoàn liên tục dòng dịch perfusion của gan chuột trong tình trạng tại chỗ, lắc gan trong môi trường đệm in vitro, và lọc mô qua lưới nylon, đạt được việc chuyển đổi khoảng 50% gan thành các tế bào parenchymal nguyên vẹn, tách biệt. Các môi trường perfusion bao gồm: (a) dung dịch Hanks không chứa canxi có 0,05% collagenase và 0,10% hyaluronidase, và (b) dung dịch Hanks không chứa magiê và canxi có 2 mM ethylenediaminetetraacetate. Các nghiên cứu sinh hóa và hình thái học chỉ ra rằng các tế bào tách biệt này có khả năng sống sót. Chúng hô hấp trong môi trường có chứa ion canxi, tổng hợp glucose từ lactate, không thấm với inulin, không nhuộm bằng trypan blue, và giữ nguyên tính toàn vẹn cấu trúc của chúng. Kính hiển vi điện tử của các sinh thiết được lấy trong và sau khi perfusion cho thấy rằng các desmosome bị cắt đứt nhanh chóng. Các vùng chứa hemidesmosome của màng tế bào bị lún vào và có vẻ như bị chèn ra và di chuyển về phía trung tâm. Tuy nhiên, các kết nối chặt và ngắt vẫn tồn tại trên các tế bào nguyên vẹn, tách biệt, giữ lại các đoạn nhỏ của tế bào chất từ các tế bào parenchymal trước đó. Các tế bào không giữ kết nối chặt và ngắt thể hiện sự sưng phồng của các bào vacuole Golgi và các bào vacuole trong tế bào chất ngoại vi. Sự hình thành vacuole tế bào chất trong một tỷ lệ nhỏ các tế bào và sự mất potassium là những dấu hiệu duy nhất của tổn thương tế bào được phát hiện. Theo các tham số khác được đo, các tế bào tách biệt tương đương với các tế bào parenchymal gan bình thường tại chỗ về hình dáng và chức năng.

Trong 57 chủ thể bình thường (tuổi từ 20-60 tuổi), chúng tôi đã phân tích sự dao động tự phát theo nhịp giữa các khoảng R-R trong tư thế nằm kiểm soát, nghiêng đứng 90 độ, thở có kiểm soát (n = 16) và ức chế thụ thể beta-adrenergic cấp tính (n = 10) và mạn tính (n = 12). Phân tích tự động bằng máy tính đã cung cấp mật độ quang phổ công suất tự hồi quy, cũng như số lượng và công suất tương đối của các thành phần riêng lẻ. Mật độ quang phổ công suất của độ biến thiên khoảng R-R chứa hai thành phần chính: một tần số cao khoảng 0,25 Hz và một tần số thấp khoảng 0,1 Hz, với tỷ lệ tần số thấp: cao được chuẩn hóa là 3,6 +/- 0,7. Khi nghiêng, thành phần tần số thấp trở nên chiếm ưu thế (90 +/- 1%) với tỷ lệ tần số thấp: cao là 21 +/- 4. Ức chế thụ thể beta-adrenergic cấp tính (0,2 mg/kg propranolol IV) đã làm tăng độ biến thiên ở trạng thái nghỉ và làm giảm đáng kể sự gia tăng của tần số thấp và tỷ lệ tần số thấp: cao do nghiêng gây ra. Ức chế thụ thể beta-adrenergic mạn tính (0,6 mg/kg propranolol bằng đường uống, ba lần/ngày) đã giảm tần số thấp và tăng tần số cao ở trạng thái nghỉ, đồng thời hạn chế sự gia tăng tỷ lệ tần số thấp: cao do nghiêng gây ra. Thở có kiểm soát đã khiến tăng rõ rệt thành phần tần số cao ở trạng thái nghỉ, với sự giảm của thành phần tần số thấp và tỷ lệ tần số thấp: cao (0,7 +/- 0,1); trong quá trình nghiêng, sự gia tăng tỷ lệ tần số thấp: cao (8,3 +/- 1,6) nhỏ hơn đáng kể. Trong bảy chủ thể bổ sung mà áp lực động mạch có độ chính xác cao được ghi lại, sự biến thiên của khoảng R-R và áp lực động mạch đã được kiểm tra ở trạng thái nghỉ và trong quá trình nghiêng. Hơn nữa, mật độ quang phổ công suất của độ biến thiên áp lực động mạch chứa hai thành phần chính, với tỷ lệ tần số thấp: cao ở trạng thái nghỉ là 2,8 +/- 0,7, tỷ lệ này trở thành 17 +/- 5 khi nghiêng. Các thành phần mật độ quang phổ công suất này tương tự về mặt số học với những gì quan sát thấy ở độ biến thiên R-R. Do đó, các nghiên cứu xâm lấn và không xâm lấn đã cung cấp kết quả tương tự. Thông tin trực tiếp hơn về vai trò của các dây thần kinh giao cảm trên độ biến thiên R-R và áp lực động mạch được thu được từ một nhóm thí nghiệm trên chó tỉnh trước và sau khi thực hiện phẫu thuật đoạn bỏ tĩnh mạch hai bên. Trong điều kiện kiểm soát, tần số cao là thành phần chủ yếu và tần số thấp rất nhỏ hoặc không có, do sự chiếm ưu thế của giai điệu phó giao cảm. Trong một sự giảm 9% áp lực động mạch đạt được bằng nitroglycerin IV, có một sự gia tăng đáng kể của tần số thấp, là kết quả của sự kích hoạt giao cảm phản xạ. (TÓM TẮT ĐÃ BỊ CẮT NGẮT TẠI 400 TỪ)

Các ứng dụng mới như xe điện hỗn hợp và dự phòng nguồn điện yêu cầu pin có thể sạc lại kết hợp mật độ năng lượng cao với khả năng sạc và xả nhanh. Sử dụng mô hình tính toán từ đầu, chúng tôi xác định các chiến lược hữu ích để thiết kế các điện cực pin có tốc độ cao hơn và đã kiểm định chúng trên lithium niken mangan oxide [Li(Ni _0.5 Mn _0.5 )O ₂ ], một vật liệu an toàn, giá rẻ nhưng được cho là có khả năng tốc độ kém. Bằng cách thay đổi cấu trúc tinh thể của nó, chúng tôi đã đạt được khả năng tốc độ cao đáng kinh ngạc, đáng kể hơn rất nhiều so với lithium coban oxide (LiCoO ₂ ), vật liệu điện cực pin được lựa chọn hiện nay.

Hiệu suất của động cơ Carnot được xem xét trong trường hợp công suất đầu ra bị giới hạn bởi tốc độ truyền nhiệt vào và ra khỏi chất làm việc. Được chỉ ra rằng hiệu suất, η, tại công suất đầu ra tối đa được cho bởi biểu thức η = 1 − (T2/T1)1/2, trong đó T1 và T2 lần lượt là nhiệt độ của nguồn nhiệt và bể nhiệt. Cũng được chỉ ra rằng hiệu suất của các động cơ hiện có được mô tả tốt bởi kết quả trên.

Siêu tụ điện không đối xứng với mật độ năng lượng cao đã được phát triển thành công bằng cách sử dụng hợp chất graphene/MnO₂ làm điện cực dương và sợi nano carbon hoạt hóa (ACN) làm điện cực âm trong dung dịch điện phân Na₂SO₄ trung hòa. Nhờ vào khả năng tích trữ điện cao và hiệu suất tuyệt vời của graphene/MnO₂ và ACN, cùng với các hiệu ứng tương hỗ của hai điện cực, tế bào không đối xứng này thể hiện hiệu suất điện hóa học vượt trội. Siêu tụ điện không đối xứng tối ưu có thể được chu kỳ hóa theo cách có thể đảo ngược trong khoảng điện áp từ 0–1.8 V, và thể hiện mật độ năng lượng tối đa là 51.1 Wh kg⁻¹, cao hơn nhiều so với tế bào MnO₂//DWNT (29.1 Wh kg⁻¹). Thêm vào đó, siêu tụ điện không đối xứng graphene/MnO₂//ACN thể hiện độ bền chu kỳ tuyệt vời, với 97% điện dung riêng được giữ lại ngay cả sau 1000 chu kỳ. Những kết quả khả quan này cho thấy tiềm năng lớn trong việc phát triển các thiết bị lưu trữ năng lượng với mật độ năng lượng và công suất cao cho các ứng dụng thực tiễn.

Có nhiều lo ngại ngày càng tăng về tác động đến môi trường, khí hậu và sức khỏe do việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch không tái tạo. Việc sử dụng năng lượng xanh, bao gồm năng lượng mặt trời và năng lượng gió, được cho là một trong những giải pháp hứa hẹn nhất để hỗ trợ sự phát triển kinh tế bền vững hơn. Trong bối cảnh này, pin lithium-ion (LIBs) có thể đóng một vai trò cực kỳ quan trọng. Để tăng cường mật độ năng lượng và công suất của LIBs, các điện cực silicon đã được nghiên cứu sâu rộng nhờ vào khả năng lưu trữ cao, điện thế vận hành thấp, thân thiện với môi trường và độ phong phú cao. Tuy nhiên, những thách thức chính cho việc ứng dụng thực tiễn các điện cực silicon là sự thay đổi thể tích lớn trong quá trình lithiation và delithiation, cũng như các lớp màng giao diện điện phân rắn không ổn định (SEI). Gần đây, những đột phá đáng kể đã đạt được nhờ sử dụng công nghệ nano tiên tiến nhằm tăng cường tuổi thọ chu kỳ và cải thiện hiệu suất tốc độ sạc, một phần nhờ vào những tính chất cơ học xuất sắc của vật liệu nano, diện tích bề mặt lớn và tốc độ vận chuyển lithium và electron nhanh chóng. Bài báo này tóm tắt những tiến bộ gần đây trong việc ứng dụng các vật liệu nano silicon 0D (hạt nano), 1D (dây nano và ống nano), và 2D (phim mỏng) trong các pin LIBs. Các con đường tổng hợp và hiệu suất điện hóa học của các vật liệu nano Si này, cũng như các cơ chế phản ứng cơ bản sẽ được trình bày hệ thống.

Các quan hệ đối tác công tư đang trải qua một sự hồi sinh toàn cầu về sự phổ biến, nhưng vẫn còn nhiều sự nhầm lẫn xung quanh khái niệm đối tác, những gì có thể học được từ lịch sử quan hệ đối tác của chúng ta, và điều gì là mới về các hình thức đối tác đang được ưa chuộng ngày nay. Khi xem xét một gia đình cụ thể của các quan hệ đối tác công tư, đó là hợp đồng hạ tầng dài hạn, bài viết này lập luận rằng các đánh giá cho đến nay chỉ ra những kết quả mâu thuẫn về hiệu quả của chúng. Mặc dù vẫn được chính phủ ủng hộ mạnh mẽ, nhưng cần thận trọng hơn nữa để làm mạnh mẽ các đánh giá trong tương lai và thực hiện những đánh giá đó xa rời những người cổ vũ chính sách.

Đo độ ẩm là một trong những vấn đề quan trọng nhất trong nhiều lĩnh vực ứng dụng như công cụ đo đạc, hệ thống tự động, nông nghiệp, khí hậu học và hệ thống thông tin địa lý (GIS). Nhiều loại cảm biến độ ẩm được chế tạo và phát triển cho các ứng dụng công nghiệp và phòng thí nghiệm đã được xem xét và trình bày trong bài viết này. Cuộc khảo sát thường tập trung vào các cảm biến độ ẩm dựa trên vật liệu chức năng hữu cơ và vô cơ của chúng, chẳng hạn như gốm xốp (bán dẫn), polymer, gốm/polymer và điện phân, cũng như cơ chế dẫn điện và công nghệ chế tạo. Một trong những mục tiêu quan trọng của bài tổng quan này là cung cấp một phân loại rõ ràng theo các loại cảm biến độ ẩm tiên tiến, nguyên lý hoạt động, chất xúc tác cảm biến, cơ chế chuyển đổi và công nghệ sản xuất. Hơn nữa, các đặc tính hiệu suất của các cảm biến độ ẩm khác nhau như dữ liệu điện và dữ liệu thống kê sẽ được chi tiết hóa để cung cấp giá trị gia tăng cho báo cáo. Qua việc so sánh tổng thể tiềm năng của các cảm biến, đã chỉ ra rằng vẫn còn tồn tại một số nhược điểm liên quan đến hiệu suất của các yếu tố cảm biến và giá trị dẫn điện. Tính linh hoạt mà các quy trình phim dày và phim mỏng cung cấp, cả trong việc chuẩn bị vật liệu hay trong việc lựa chọn hình dạng và kích thước cấu trúc cảm biến, mang lại những lợi thế so với các công nghệ khác. Các cảm biến gốm này cho thấy phản ứng nhanh hơn so với các loại cảm biến khác.