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基于材料基因组方法的功能材料高通量设计
摘要： 高通量计算材料设计为加速功能材料的发现与开发提供了一种高效解决方案。其核心理念是构建大型量子材料数据库，并通过高通量方式借助合适的材料描述符筛选具有目标性能的材料，这与材料基因组方法的思路一致。本文综述了采用高通量计算材料设计方法发现和开发新型功能材料的最新进展，重点探讨高通量筛选流程的合理化设计及适用材料描述符的开发，聚焦于纳米电子学各类工业应用中功能材料的电学与磁学特性。
关键词： 第一性原理、高通量、功能材料、材料基因组
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用微孔表面涂层增强激光二极管热脱附-三重四极杆质谱分析的信号
摘要： 激光二极管热脱附（LDTD）是一种通常与三重四极杆质谱（QqQMS）联用的离子化源，专为需要高通量分析的实验室设计。研究发现，LDTD微孔板表面涂层可提升小极性分子的分析灵敏度。本研究旨在理解和量化微孔表面涂层对临床、环境和法医领域相关小有机分子信号强度的影响。实验表明，当使用乙二胺四乙酸（EDTA）涂层的微孔时，通过LDTD-QqQMS测得的二氯芬酸、氯霉素、水杨酸和11-萘基-9-羧基-Δ9-四氢大麻酚的峰面积最高可提升三个数量级。采用不同螯合剂和聚四氟乙烯作为微孔表面涂层的测试显示，在九种使用螯合剂涂层呈现信号增强的化合物中，次氮基三乙酸对其中五种化合物的峰面积提升效果显著。扫描电镜研究表明，EDTA涂层微孔中沉积的分析物形成的薄膜比未涂层微孔更均匀且更薄。LDTD-QqQMS中表面涂层的增强效应主要源于分析物纳米晶体形成均匀薄层，这类薄层比分析物直接接触裸露不锈钢表面干燥时形成的层状结构更易热脱附。部分分析物与微孔板不锈钢表面的化学吸附似乎是次要因素。表面涂层扩大了LDTD-QqQMS可分析的化合物范围，同时能提高灵敏度和检测限。
关键词： 药品、高通量、激素、农药、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、不锈钢、小分子有机化合物、螯合剂
更新于2025-09-23 15:23:52
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未来光源中用于串行飞秒晶体学的样品递送可能性a)
摘要： 串行飞秒晶体学（SFX）利用自由电子激光（FEL）源产生的X射线脉冲，其速度可超越辐射损伤过程，从而突破大分子晶体结构测定领域的长期局限。持续时间足够短的强X射线FEL脉冲能在室温下获取无损伤数据，并为研究不可逆的瞬态事件提供可能。该方法有望解决难以形成大尺寸高衍射质量晶体的生物分子结构测定难题。借助高脉冲重复频率的FEL设备，测量时间可缩短至分钟级。SFX实验中自动化输送样品悬浮液的方式，由于无需晶体对准或复杂机械臂操作，其完整数据获取效率将远超第三代同步辐射装置。该技术还将推动大规模时间分辨结构研究的发展。但由此产生的高通量数据采集及可靠样品输送问题也带来新挑战。目前正评估多种全自动高通量SFX实验方案，包括构建兼具可靠性与灵活性的新型样品环境系统。本文综述了当前X射线FEL实验中最优的样品输送方法，并探讨了实现X射线FEL高通量结构测定的关键要素。
关键词： 自动化、串行飞秒晶体学、X射线自由电子激光、样品递送、高通量
更新于2025-09-23 15:22:29
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通过高通量计算与机器学习揭示卤化物双钙钛矿的热力学稳定景观
摘要： 形变能力与稳定性问题是当前钙钛矿研究与应用的核?重点与难点。然而过去?个世纪以来，钙钛矿的形变能力与稳定性判定主要依赖基于物理直觉推导的半经验模型（如常?的Goldschmidt容差因?t）。本研究通过?通量密度泛函理论（DFT）计算，建立了包含354种卤化物钙钛矿候选材料分解能（该参数被认为与其热力学稳定性密切相关）的数据库。为揭示结构化学特征与分解能之间的潜在关联，研究团队基于该理论数据库训练出性能优异的机器学习（ML）模型，并通过246种未参与训练的A?B(I)B(III)X?化合物钙钛矿形变能力实验观测数据（F1分数95.9%）完成验证——其表现显著优于容差因?t等经验描述符（F1分数77.5%）。本研究表明：仅依靠?通量DFT计算衍?的训练数据，机器学习就能实现稳定钙钛矿的实验工程化设计，这比通过实验尝试合成材料的?式更经济?效。
关键词： 卤化物双钙钛矿、稳定性、机器学习、高通量
更新于2025-09-23 15:22:29
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发酵液和水果中绿原酸分光光度测定法的验证
摘要： 建立了一种基于铁氰化钾-三价铁检测体系的快速、准确的紫外-可见（UV-vis）分光光度法用于测定绿原酸（CGA）。反应温度和pH值对CGA吸收光谱影响显著，在最佳条件（25℃，pH 7.0）下最大UV-vis吸收波长出现在790 nm处。通过将UV-vis结果与高效液相色谱（HPLC）结果对比进一步验证，该方法显示出10.0-800.0 μg mL-1的宽线性检测范围（R2=0.9996），具有高精密度（%R.S.D.<1.50）和高回收率（%R.S.D.>3.39）。CGA的UV-vis结果与HPLC方法高度相关。这种准确、快速、灵敏、低成本且高通量的方法成功应用于发酵液和芒果果实中CGA的定量分析，因此可用于生物样品中CGA的测定。
关键词： 紫外-可见光谱，绿原酸，生物样品，高通量，高效液相色谱
更新于2025-09-23 15:21:21
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高通量荧光胺法检测N-?；?L-高丝氨酸内酯?；富钚缘挠呕?
摘要： N-?；?L-高丝氨酸内酯（AHL）?；甘且焕喙阄酥拿?，通过降解AHL信号分子来破坏革兰氏阴性菌的群体感应。这种信号分子的降解（称为"群体淬灭"）在预防或减少生物膜形成和/或细菌感染方面具有潜在应用价值。因此，对群体淬灭酶的鉴定与表征备受关注。本文展示了一种基于荧光胺的优化检测方法用于测定AHL?；富钚裕⒅っ髌涫视糜诟咄可秆∧Ｊ?。
关键词： 荧光胺，群体感应淬灭，荧光，高通量，AHL?；?
更新于2025-09-23 15:21:01
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质谱成像（MALDI MS）的采集速率超过每秒100像素
摘要： 基质辅助激光解吸/电离（MALDI）飞行时间（TOF）质谱（MS）技术在生物组织分子成像中的应用实用性受限于分析速度。通常认为XY载物台的间歇式微动扫描速度较慢是导致新鲜样品材料无法快速供应至激光光斑的关键因素。我们实验室自主研发的高通量成像TOF质谱仪通过采用基于检流计的光学扫描器实现靶板上激光光斑的快速重定位，显著提升了样品扫描速率。该MALDI TOF质谱仪离子源集成的光学系统能通过改良栅格将激光束聚焦为10微米圆形光斑，从而以超过100像素/秒的采集速率获取具有明确像素尺寸的高分辨率质谱图像。本文探讨了关键参数对总质谱成像时间的影响。应用这种新型扫描技术展示了抗肿瘤药物在三维结肠腺癌细胞聚集体中的分布情况：包含100×100像素（横向分辨率10微米）的单幅质谱图像可在约70秒内完成采集。
关键词： MSI（质谱成像）、TOF（飞行时间）、质谱成像、高通量、激光束扫描、结直肠腺癌、三维细胞聚集体、球状体、网格离子源、MALDI（基质辅助激光解吸电离）
更新于2025-09-23 15:21:01
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具有可控几何形状的薄硅基微片
摘要： 许多领域对具有特定几何形状和尺寸的材料有着大量需求。无机化合物（尤其是硅基材料）因其成本低廉且化学性质灵活，成为满足这一需求的理想来源。二氧化硅具有独特性能，例如易于功能化且光学特性良好，便于调控。本研究开发了一种利用超疏水-亲水微阵列制备具有特定尺寸和高保真形状的薄层二氧化硅微片的方法。这些微结构通过溶胶-凝胶工艺制成，采用装饰有可润湿斑点的仿生超疏水表面。实验结果证实成功制造出具有明确设计（方形和圆形）且厚度约7微米的多孔二氧化硅微结构。本方法可实现一步法高通量制备定形二氧化硅材料，为微电子等需要微型化的领域以及传感、生物医学等众多应用场景开辟了广阔前景。
关键词： 二氧化硅微片，高保真形状，无机材料，高通量，溶胶-凝胶法
更新于2025-09-23 15:19:57
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钙钛矿太阳能电池的高通量表征以实现快速组合筛选
摘要： 为了发现适用于太阳能电池的理想钙钛矿材料，首先必须探索庞大的参数空间（包括成分、环境条件、制备工艺等）。因此，采用快速组合筛选方法来筛选这一参数空间可以大幅加快发现速度。在过去十年中，这些钙钛矿材料的发现和优化过程是通过简单的实验室规模沉积技术和表征方法实现的，导致耗时过长，减缓了光伏领域的发展速度。因此，开发全自动、高通量表征技术的好处就显而易见了。在本文中，我们详细介绍了一种高通量太阳能电池测试系统，该系统能够实现并行、实时和全面的测量，可同时对16个太阳能电池进行表征。我们展示了测量重现性、条件验证和结构化数据后处理的重要性。
关键词： 表征、高通量、钙钛矿太阳能电池
更新于2025-09-23 15:19:57
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微激光诱导击穿光谱技术对单颗粒的高通量分析
摘要： 对颗粒物进行多元素分析对于识别其排放源具有重要价值。然而传统单颗粒分析技术通常需要耗时的样品制备流程。本研究报道了一种结合明场显微镜与激光诱导击穿光谱（LIBS）的系统，可实现对单颗粒的快速多元素分析。该系统通过采用超薄聚乙烯薄膜固定颗粒实现连续光谱采集，从而显著提升检测通量。这种薄膜成分简单，不会干扰颗粒的LIBS光谱；同时其极小厚度能在激光烧蚀过程中快速汽化，避免基底对颗粒等离子体发射信号的猝灭效应。通过研究颗粒成分异质性及区分化学性质极其相似的粉尘颗粒，验证了该系统的性能，表明其有望成为环境风险评估的有效工具。
关键词： 单颗粒，激光诱导击穿光谱，高通量
更新于2025-09-16 10:30:52