基于阻变存储器的物理不可克隆函数设计

物理不可克隆函数(PUF)将集成电路制造过程中产生的工艺变化作为一种安全原语,已被广泛应用于硬件安全领域,特别是身份认证和密钥存储。提出了一种基于阻变存储器(RRAM)阵列的PUF优化设计,采用2T2R差分存储结构,并利用阵列中RRAM单元的阻值变化产生PUF的随机性,以实现更高安全级别所需的大量激励-响应对(CRP)。RRAM PUF的存储单元基于28 nm工艺实现,其面积仅为0.125μm~2,相比传统PUF存储单元面积开销减小,在入侵和侧信道攻击方面具有更好的鲁棒性。实验数据表明,RRAM PUF唯一性达到了约49.78%,片内汉明距离为0%,一致性良好,具有较好的随机性。

面向FLASH存储器应用的电压自举电荷泵电路设计

基于SMIC 0.18μm 1P6M工艺,设计出一款面向FLASH存储器应用需求的开环电荷泵升压电路。该电路主要由振荡电路、分频电路、非交叠时序电路、电荷泵和高压选择电路组成。为实现电荷泵电压的自举,本设计采用高电压选择电路和开环无反馈结构电荷泵,通过调整电容比值,满足不同的输出升压需求。仿真结果表明,在电源电压为1.8 V、内部开关时钟频率为50 kHz、带载为5 mA的条件下,电荷泵的输出电压为3.3 V,纹波仅为10 mV,升压效率高达96%。与其他电荷泵相比,本设计提高了输出效率,可满足不同输出升压的需求。

玉米小区收获机低损摘穗装置的设计与试验

针对玉米小区收获机在育种收获摘穗过程中存在的籽粒损失率高、破碎率高的问题,创新设计了一种“拉-压-摘”组合式的低损摘穗装置。通过对各关键部件的理论分析,确定了装置主要结构的整体参数,压茎轮直径62mm、长度400mm。田间试验结果表明:摘穗装置的籽粒损失率为0.72%,籽粒破碎率为0.33%,有效保证了玉米小区收获机的低损摘穗作业,可为玉米小区收获机低损摘穗技术的研究提供参考。

2-DG抑制糖酵解和线粒体自噬调控M1型巨噬细胞极化

目的:研究2-脱氧-d-葡萄糖(2-DG)对M1型巨噬细胞炎症极化的调控作用,初步探索糖酵解及线粒体自噬在其中的作用机制。方法:将THP-1细胞分为3组:M0组[100 nmol/L佛波酯(PMA)刺激48 h极化为M0型]、M1组(M0组基础上用10 ng/mL LPS和20 ng/mL IFN-γ共刺激48 h诱导极化为M1型)、M1+2-DG组(M1组基础上加入10 mmol/L 2-DG)。实时荧光定量PCR(qPCR)法检测M1型巨噬细胞极化相关基因肿瘤坏死因子(TNF)-α、白介素(IL)-6、CXC趋化因子配体-10(CXCL-10)、环加氧酶(COX)-2mRNA表达水平,微量法酶活性试剂盒检测糖酵解限速酶己糖激酶(HK)、丙酮酸激酶(PK)和乳酸脱氢酶(LDH)活性。Western blotting法检测Beclin-1、PTEN诱导激酶1(PINK1)表达水平。并比较3组溶酶体、线粒体荧光信号强度及细胞内活性氧(ROS)含量。结果:与M0组比较,M1组TNF-α、IL-6、CXCL-10、COX-2mRNA表达水平明显升高,HK、PK和LDH活性增加,溶酶体荧光信号增强,线粒体荧光信号降低,细胞内ROS升高,线粒体自噬相关蛋白Beclin-1、PINK1表达升高(均P<0.05)。与M1组比较,M1+2-DG组TNF-α、IL-6、CXCL-10、COX-2mRNA水平明显降低,HK、PK和LDH活性下降,溶酶体荧光信号降低,线粒体荧光信号增强,细胞内ROS降低,Beclin-1、PINK1蛋白表达降低(P<0.05)。结论:2-DG可能通过抑制M1型巨噬细胞糖酵解和ROS产生,降低细胞线粒体自噬水平,下调M1型巨噬细胞极化相关标志物的表达,负调控M1型巨噬细胞炎症极化。

牛磺酸影响人外周血T淋巴细胞增殖及分化功能的体外研究

目的:研究牛磺酸(Tau)对人外周血T淋巴细胞体外活化增殖及分化的影响及其作用机制。方法:无菌分离健康志愿者外周血淋巴细胞,建立植物凝集素(PHA)刺激T细胞体外活化增殖模型。实验设置对照组(control组)、PHA刺激组(PHA5μg/mL组)及Tau处理组(PHA+Tau 80 mmol/L组、PHA+Tau 160 mmol/L组)。细胞计数试剂盒(CCK-8)法检测T淋巴细胞增殖率;瑞—吉染色法观察细胞形态及计算转化率;实时荧光定量PCR检测T细胞增殖标志物Ki67,Th1转录因子T-bet及细胞因子干扰素-γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α),Th2转录因子GATA-3及白介素-4/6(IL-4/6),凋亡相关因子Fas、FasL基因表达水平;活性氧(ROS)试剂盒检测细胞内ROS水平。结果:与control组相比,PHA 5μg/mL组T淋巴细胞转化率、增殖率、增殖标志物Ki67、Th1相关因子T-bet、IFN-γ、TNF-α、凋亡相关因子Fas基因表达及胞内ROS水平升高(P<0.05),凋亡相关因子FasL基因,Th2相关因子GATA-3、IL-6基因表达水平降低(P<0.05)。与PHA 5μg/mL组相比,PHA+Tau 80 mmol/L组与PHA+Tau 160 mmol/L组T淋巴细胞转化率、增殖率、Ki67基因表达及胞内ROS水平均下降(P<0.05),Th2相关因子IL-4、IL-6基因表达水平均升高(P<0.05),Th1相关因子IFN-γ、FasL基因表达水平差异均无统计学意义(P>0.05),PHA+Tau 80 mmol/L组Th1相关因子T-bet、TNF-α、Th2相关因子GATA-3及Fas基因表达水平差异无统计学意义(P>0.05),PHA+Tau 160 mmol/L组Th1相关因子T-bet、TNF-α、Th2相关因子GATA-3及Fas基因表达水平升高(P<0.05)。结论:Tau可能通过下调Ki67表达和增强Fas-AICD途径抑制T细胞增殖转化,并可能通过降低胞内ROS含量,提高Th1/Th2活化水平,调节Th1/Th2平衡偏向Th1分化,发挥调节T淋巴细胞活化增殖及分化的作用。

4-辛基衣康酸抑制糖酵解调控M2型巨噬细胞极化

目的:研究4-辛基衣康酸(4OI)对M2型巨噬细胞(Mφ)极化的干预作用,初步探讨糖酵解及脂肪酸氧化在其中的作用机制。方法:将Mφ分为M0组(100 nmol/L佛波酯刺激48 h诱导为M0型)、M2组[M0组基础上用20 ng/mL白细胞介素4(IL-4)刺激48 h诱导为M2型]、M2+4OI-L组(M2组基础上用100μmol/L 4OI处理12 h)、M2+4OI-H组(M2组基础上用200μmol/L 4OI处理12 h)。实时荧光定量PCR检测M2型Mφ极化相关标志物白细胞介素10(IL-10)、甘露糖受体(MRC-1)、细胞趋化因子(CCL-22)、DC特异性细胞间黏附分子3结合非整合素(CD209)、细胞因子信号抑制物(SOCS1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)、脂肪酸氧化限速酶碱棕榈酰基转移酶-1α(CPT-1α)的mRNA表达水平;微量法酶活性试剂盒检测糖酵解限速酶己糖激酶(HK)和丙酮酸激酶(PK)活性,刃天青法检测细胞内呼吸链代谢酶活性。结果:M0极化为M2时,与M0组比较,伪足伸出细胞和梭形细胞占比和M2型极化相关标志物CCL-22、IL-10、MRC-1、CD209、SOCS1和PPAR-γmRNA表达水平上升(P<0.01);HK和PK活性升高(P<0.05);CPT-1αmRNA水平和线粒体呼吸链代谢酶活性升高(P<0.01)。4OI干预后,与M2组比较,伪足伸出细胞和梭形细胞占比和M2型极化相关标志物CCL-22、IL-10、MRC-1、CD209、SOCS1和PPAR-γmRNA表达水平下降(P<0.05);HK和PK活性降低(P<0.05);CPT-1αmRNA水平进一步升高(P<0.01);线粒体呼吸链代谢酶活性无明显变化。结论:4OI可能通过抑制M2型Mφ糖酵解降低M2型Mφ极化相关标志物的表达,通过进一步促进脂肪酸氧化水平,维持M2细胞内线粒体呼吸链代谢酶活性和细胞氧化磷酸化稳定。

高校专业实验室信息化管理研究

以厦门理工学院微电子专业实验室管理为例,阐述了高校专业实验室管理中存在的一些问题和实验室信息化管理现状,包括采用大型仪器设备开放共享服务平台对科研设备进行管理,应用实验室门禁管理系统管理实验室。结合当前管理现状和存在的不足,提出新的专业实验室在线管理策略,详述相关功能模块,并展示部分开发界面图。应用该方法不仅可以加深师生对实验仪器设备和实验室的了解和学习,极大提高用户申请使用设备和实验室的积极性和便捷性,也提高了实验室管理人员的管理效率。

一种面向光隔离放大器的高分辨率接收端电路

面向数字型光隔离放大器芯片应用,设计了一款高分辨率和全集成的接收端电路。基于斩波稳定带隙基准源和数据恢复电路进行电路设计。带隙基准源采用斩波稳定运算放大器结构,减小了电路在低频的闪烁噪声;数据恢复电路包括二阶无源滤波器和二阶多重反馈滤波器,在保证最大平坦响应的同时,将发送端的脉冲密度调制编码进行恢复,输出高分辨率的模拟信号。接收端电路采用CMOS 0.18μm 1P6M工艺进行设计,后仿真结果表明,电源电压为5 V时,接收端电路输入信号最大摆幅为2 V,有效信号带宽为100 kHz,输出信噪失真比(SNDR)达到65.3 dB,有效位数(ENOB)为10.56 bit。

绿原酸对人外周血T淋巴细胞体外增殖及免疫调节功能的影响

目的绿原酸对T淋巴细胞的影响尚不清楚。文中旨在探讨绿原酸对植物凝集素(PHA)刺激人外周血T淋巴细胞体外增殖及免疫调节功能的影响。方法采用Ficoll离心法分离人外周血单个核细胞,分为对照组、PHA组、PHA+绿原酸50μg/mL组、PHA+绿原酸100μg/mL组。CCK-8法检测细胞增殖,瑞氏-吉姆萨染色观察细胞形态,实时荧光定量PCR检测T细胞增殖标志物Ki-67,Th1细胞因子IFN-γ、TNF-α,转录因子T-bet和Th2细胞因子IL-4、IL-13及转录因子GATA-3的mRNA表达水平;活性氧试剂盒检测细胞内ROS变化。结果与对照组比,PHA组刺激后T细胞明显增殖并转化为淋巴母细胞,增殖标志物Ki-67和Th1相关因子IFN-γ、TNF-α、T-bet mRNA表达水平明显升高(P<0.05),Th2相关因子IL-4、IL-13的表达上升(P>0.05),GATA-3 mRNA表达明显下降(P<0.01),胞内ROS水平明显增加(P<0.01);与PHA组比较,PHA+绿原酸50μg/mL组、PHA+绿原酸100μg/mL组处理后T细胞增殖、转化率和Ki-67、IFN-γ和T-bet mRNA表达水平显著降低(P<0.05),IL-4、IL-13、GATA-3 mRNA水平显著增加(P<0.05),胞内ROS水平明显降低(P<0.01),且呈剂量依赖性。结论绿原酸可抑制人外周血T淋巴细胞体外增殖,并可能通过下调ROS水平、抑制Th1因子的表达促进Th2分化发挥免疫调节功能。

Ga_(2)O_(3)器件表面钝化技术研究进展

氧化镓(Ga_(2)O_(3))具有超宽禁带、高理论击穿电场强度、高Baliga优值(BFOM)等优异特性,是制备高压大功率器件的理想半导体材料之一。但是,实现良好的器件表面钝化,尤其是改善绝缘介质/Ga_(2)O_(3)的界面特性仍然是Ga_(2)O_(3)器件研究中亟需解决的关键技术难题。首先,对Ga_(2)O_(3)金属-氧化物-半导体(MOS)器件表面钝化、高k介质能带工程的研究进展进行分析、对比;然后,对适用于Ga_(2)O_(3)器件(晶体管、二极管)表面钝化技术的重要研究进展进行了综述,包括表面边缘终端设计、复合钝化工艺、钙钛矿型氧化物钝化等;最后,对Ga_(2)O_(3)器件表面钝化的研究方向进行了展望。

成脂诱导剂通过PP2Ac调控人肝星状细胞活化的体外研究

目的:研究成脂诱导剂MDI对活化的人肝星状细胞的作用及其机制。方法:体外培养人肝星状细胞系LX-2细胞,实验分为4组,即空白对照组、溶剂对照组、重组人转化生长因子β1(TGF-β1)组、TGF-β1+MDI组。油红O染色法检测细胞内脂滴变化,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测肝纤维化标志物肌动蛋白α2(ACTA2)、Ⅰ型胶原蛋白α1(COL1A1)、金属蛋白酶组织抑制剂1(TIMP1)基因相对表达量。线粒体特异性荧光探针检测TGF-β1/MDI干预后LX-2细胞内线粒体数量的变化。采用western blotting法检测各组蛋白磷酸酶2A催化性C亚基(PP2Ac)蛋白表达。结果:与空白对照组和溶剂对照组比较,TGF-β1组LX-2细胞胞体增大、呈多边形且胞质增多、未见明显脂滴、线粒体数量增加,肝纤维化标志物ACTA2、COL1A1和TIMP-1mRNA表达水平以及PP2Ac去甲基化蛋白表达水平升高(均P<0.01)。与TGF-β1组比较,TGF-β1+MDI组细胞变小、胞质内小脂滴数量增加、线粒体数量减少,ACTA2、COL1A1和TIMP-1 m RNA表达水平以及PP2Ac去甲基化蛋白表达水平降低(均P<0.05)。结论:TGF-β1和MDI可能通过调控肝星状细胞的PP2Ac去甲基化水平调控人肝星状细胞活化,且与脂质生成以及线粒体数量有关。

基于动态随机均衡的电流舵数模转换器设计

在宽带通信、高速视频传输等领域中,由于受到时钟抖动、随机噪声等非理想因素的影响,电流舵数模转换器的动态性能受到极大限制。针对该问题,提出一种动态随机均衡的电流源选择算法。其核心思想是基于“数据比对的方向性及方位随机均衡选择”,在维持低开关活动性的同时,将误差进行随机均衡,转换为白噪声,提高数模转换器的输出动态范围。14 bit/400 MHz数模转换器采用SMIC 0.18μm CMOS工艺进行流片验证。测试结果表明,在电源电压1.8 V、时钟频率400 MHz时,无杂散动态范围达到90.1 dB,平均功耗为86 mW。

牛磺酸促进线粒体自噬抑制M2型巨噬细胞极化

目的研究牛磺酸对M2型巨噬细胞抑炎极化的调控作用,初步探索线粒体自噬在其中的作用机制。方法人外周血的单核细胞系THP-1细胞经100 nmol/L佛波酯(PMA)处理48 h后诱导分化为M0型巨噬细胞;M0型巨噬细胞经20 ng/mL白细胞介素4(IL-4)刺激48 h,诱导极化为M2型巨噬细胞;加入(40、80)mmol/L牛磺酸与IL-4共处理M2巨噬细胞48 h。实时荧光定量PCR检测M2型巨噬细胞极化相关标志物C型甘露糖受体1(MRC-1)、CC趋化因子配体22(CCL22)、树突状细胞特异性细胞间黏附分子结合非整合素(CD209)的mRNA表达;多功能酶标仪及激光共聚焦显微镜检测和观察线粒体、溶酶体数量变化,JC-1线粒体膜电位检测试剂盒检测线粒体膜电位水平;Western blot法检测线粒体自噬相关蛋白PTEN诱导激酶1(PINK1)、微管相关蛋白1轻链3(LC3)的表达。结果M0极化为M2时,MRC-1、CCL22、CD209 mRNA表达水平明显上升;线粒体数量和线粒体膜电位增加;溶酶体数量减少;PINK1蛋白表达水平增加,LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值下降。40 mmol/L、80 mmol/L牛磺酸分别处理后,MRC-1、CCL22、CD209的mRNA水平明显下降;线粒体数量和线粒体膜电位下降;溶酶体数量增加;PINK1水平及LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值增加,与牛磺酸浓度呈剂量依赖性。结论牛磺酸通过降低线粒体膜电位,促进线粒体自噬,减少细胞的线粒体数量,抑制M2型巨噬细胞极化相关标志物的表达,负调控M2型巨噬细胞极化,避免过度抑炎极化。

一款25Gibit/s低抖动大摆幅电压模逻辑发送器

面向高速串行接口应用,设计了一款25 Gibit/s的大摆幅电压模逻辑发送器。输出驱动器由3个相同的子驱动器并联而成,且每个子驱动器都包含依据二进制权重递增的5个驱动单元,从而实现32种不同的去加重控制。为了得到优化的均衡方案,且消除码间串扰的影响,提出了一种基于脉冲响应的后均衡分析策略。同时采用自偏置稳压器稳定电源电压,以提高发送器的信号完整性。发送器基于TSMC 40 nm工艺仿真,版图面积为132μm×53μm。后仿真结果表明,发送器工作在25 Gibit/s时,差分输出眼图高达1.2 V,抖动为2.55 ps,功耗为16.2 mW。

X波段宽带数控移相器180°移相单元的设计

基于0.25μm GaAs pHEMT工艺,设计出一种应用于X波段宽带数控移相器的180°移相单元。该设计采用SPDT开关和五阶高通-低通滤波拓扑结构,通过改进SPDT开关、提升滤波器的阶数和改变180°移相单元的切换方式改善电路的插入损耗和相位平坦度,消除由前32个相位产生的相位累积误差。仿真结果表明,180°移相单元插入损耗为2.42~2.67 dB,相移范围为179°~182°,输入输出电压驻波比小于1.15,在同样的结构下,本设计可实现更优异的性能和更紧凑的芯片面积。

碳纳米管检测应用读出电路的设计

近年来,碳纳米管（CNTs）因其独特的结构和卓越的电学性能,在后摩尔定律时代成为了集成电路器件领域的研究热点。针对新型CNTs放大器的检测应用,设计了一款完整的放大、模数转换读出电路芯片。读出电路主要由可编程增益放大器和8 bit/20 MHz流水线模数转换器等组成,采用SMIC 0.18μm 1P6M混合信号工艺实现,电路芯片面积为1.9 mm×1.7 mm。测试结果表明,在电源电压3.3 V、信号带宽1 MHz内,其典型输出信噪失真比达45.3 dB,有效位数（ENOB）达7.23 bit,具有良好的输出动态范围和检测灵敏度。

非易失性静态随机存储器研究进展

在非易失性存储器领域,非易失性静态随机存储器(NVSRAM)可以克服现有非易失性存储器的缺点与限制,并完全替代静态随机存储器(SRAM)。首先,对几种新型非易失性存储器进行了简单阐述;其次介绍了NVSRAM的基本工作原理和特点,针对NVSRAM在解决传统SRAM掉电数据储存问题、加快读取速度以及减少功耗等方面的优势进行阐述。对近年来基于阻变存储器的NVSRAM的研究背景和国内外研究现状进行了调研,着重比较和分析了已有结构的优缺点,重点探讨了提高恢复率、减少漏电流和降低功耗的关键优化技术。最后,展望了NVSRAM未来的应用和研究发展方向。

面向陀螺仪应用的两步逼近电容-电压转换电路

设计了一款面向MEMS陀螺仪检测应用的两级电容-电压转换电路.电路采用输入共模反馈技术,降低了寄生电容和增益电容引起的输入共模电压漂移;同时结合相关双采样、补偿电容与保持电容技术,实现了两步逼近的电压输出,降低了增益误差,提高了输出信号频率和精度.电路采用SMIC 0.18μm 1P6M工艺进行实现.后仿真结果表明:电源电压3.3 V,在500 kHz采样时钟频率下,最大处理信号频率20 kHz,电容-电压灵敏度为12.4 mV/fF;在100 Hz带宽内输出信号动态范围为62.3 dB,平均功耗3.85 mW。

β-Ga_(2)O_(3)SBD器件的解析模型与仿真研究

本文设计了不同电场调节策略的Ga_(2)O_(3)SBD器件,通过研究器件结构、钝化层方案下器件电学特性,分析不同终端结构(场板结构FP、边缘终端结构ET、沟槽型Trench、高K钝化)下Ga_(2)O_(3)SBD的结构设计.此外本文结合理论分析和实验数据拟合,完善了Ga_(2)O_(3)材料和器件模型,通过对比实验数据验证了模型的正确性.研究发现:(1)高K钝化(κ>100)结合场板结构可有效舒缓表面电场并提升结终端效率,2μm Ga_(2)O_(3)SBD采用BaTiO_(3)钝化场板可实现终端效率91.4%,V_(br)=1.43 kV,巴利加优值BFOM=1.62 GW/cm^(2),七倍于Al2O_(3)FP SBD;(2)采用BaTiO_(3)钝化的FP&ET复合终端可实现终端效率93.6%,V_(br)=1.46 kV,BFOM=0.41 GW/cm^(2);(3)相较FP设计,SiO_(2),Al2O_(3),HfO_(2)钝化的FP&Trench SBD更适于改善SBD导通电阻Ron,sp,V_(br)及BFOMs.上述研究为优化Ga_(2)O_(3)功率器件性能提供了理论依据和参考.

基于小程序的实验室管理系统设计与实现

阐述微信小程序的实验室管理系统开发与实现,小程序的系统框架和技术路线,功能需求分析,基于云开发模式的设计,并上线运行实验室管理小程序。实验表明,通过实际运行展示小程序,达到设计的可行性和应用价值。