Notice bibliographique
Résumé
The rise of nanoscience has revolutionized biomedical research, resulting in bio-nanotechnologies that are radically improving our health and wellness. These unprecedented advancements can be attributed to the new tools and techniques that are used to effectively and reliably investigate and interact with biological systems. Enabling conversion between biological and electronic signals would provide a way to construct powerful and affordable bioelectronic technologies. However, currently, there is no general way to do that primarily because the solid-state digital and the soft and wet biological worlds are disconnected in the modern electronics industry. By converging the principles and toolkits of molecular biology with digital electronics, herein, I present the development and application of a new type of bioelectric signal transduction method, modeled as a ‘molecular pendulum’ (MP). The resulting devices utilizing the MP mechanism are reagent-free, i.e., they are self-contained and function autonomously without needing any external reagents, and self-regenerating, i.e., they adaptively change their response to report on the dynamic changes in their host environment. These properties make the MP strategy ideal for developing new biosensing devices including innovative wearable and implantable medical technologies that have not yet been possible. First, I describe the device architecture and working principle of the MP sensing strategy and highlight their unique key properties. Then, I present several applications of the MP method including the development of a direct, reagent-free detection system for emerging pathogens, a synthetic bioreceptor-based MP system for monitoring cardiac abnormalities, and easily programmable, field-deployable MP devices for body-interfaced biosensing systems. The clinical significance of these new bioelectronic technologies has been demonstrated by validating them in analyzing different types of human samples including saliva, sweat, and whole blood, and comparing them with existing gold-standard methods such as PCR and ELISA tests. The pursuit of interfacing electronics with the wondrous biological world presented in this thesis will hopefully inspire and guide excellence and innovation in future bioelectronic technologies for human health.
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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 | 0,000 |
| 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 | 0,000 | 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) | 0,002 | 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 ».