Toward “Receive-Only” Nuclear Magnetic Resonance Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Microcoil Arrays for High-Throughput Analysis of Environmental Samples
Notice bibliographique
Résumé
Daphnia magna neonates and eggs are critical life stages that show different susceptibilities to toxins and stressors compared to adults. Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy has unique potential to uncover the underlying biochemical causes, but such very small, mass-limited samples are challenging to study. While the enhanced mass sensitivity of microcoils leads to markedly improved NMR analysis, experiments are often still long, leading to low throughput. Microcoil arrays can improve throughput by allowing concurrent analysis of multiple samples, but practical and economical challenges, including expensive receivers and lack of physical space, are prohibitive. Here, approaches to overcome these challenges were examined. First, “receive-only” planar complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) microcoils were explored wherein the microcoil was used for detection, but an external volume coil was used for excitation. This resulted in considerably improved nutation and provided a 70% boost to the signal-to-noise ratio (SNR) compared to excitation on the planar CMOS coil. Steady-state free precession experiments further improved the SNR by a factor of at least 2.5, reducing acquisition time and improving throughput. To complete a three-coil “receive-only” array, an inexpensive ($315) software-defined radio board was adapted to act as an NMR receiver with similar performance to commercial receivers. The three-coil array was used to study three D. magna eggs concurrently, potentially opening the door for high-throughput analysis and toxicological studies, where the control and exposed cohorts can be studied concurrently, reducing day-to-day variability. Overall, microcoil arrays show considerable promise for the study of D. magna eggs and other mass-limited samples.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».