Selective Electrochemical Detection of SARS-CoV-2 Using Deep Learning.
新冠疫情持续引发关注，即使已有多种快速抗原检测，如何降低误诊率仍是难题。本文针对超快新冠诊断传感器（UFC-19）采集的电化学电流响应数据集，系统评估机器学习（ML）与深度学习（DL）在 SARS-CoV-2 选择性识别中的应用。UFC-19 为电化学生物传感器，可在唾液或水样中快速响应 SARS-CoV-2 刺突蛋白并产生电流信号...
A Low-Power Analog Processor-in-Memory-Based Convolutional Neural Network for Biosensor Applications.
本文提出一种面向生物传感器应用的低功耗模拟存内处理器（PIM）卷积神经网络（CNN）片上实现。该 CNN 作为生物传感器中的片上器件，由 32×32 材料阵列构成；当样品滴加到生物传感器上时，不同疾病引起电流变化，模拟前端检测电流并经 ADC 数字化后作为 CNN 输入特征。系统采用 10T SRAM 模拟 PIM 执行乘累加（MA...
Deep Learning-Based Sensor Array: 3D Fluorescence Spectra of Gold Nanoclusters for Qualitative and Quantitative Analysis of Vitamin B
维生素B6衍生物（VB6Ds）对生物体生理过程至关重要，但过量摄入可引发神经损伤等健康问题；由于不同VB6Ds化学结构高度相似，其定性与定量分析具有挑战，且深度学习模型在荧光传感任务间的迁移应用仍不足。为此，作者基于金纳米团簇（AuNCs）三维荧光光谱的内在指纹，构建了两种深度学习模型，用于识别五种VB6Ds。半胱胺/N-乙酰-L-...
Rapidly Measuring Scattered Polarization Parameters of the Individual Suspended Particle with Continuously Large Angular Range.
悬浮颗粒是水生环境健康状态的重要指标。本文提出一种连续大角度范围单颗粒散射偏振参数（PCLAR）快速测量方法，可一次性获取 60°–120° 范围内单个悬浮颗粒的散射偏振参数。作者构建了概念装置，以 20 kHz 的速率测量 PCLAR，并用 10 µm 二氧化硅微球水悬浮液验证，其结果与 Mie 理论模拟一致。实验测量了聚苯乙烯微...
A Configurable and Fully Synthesizable RTL-Based Convolutional Neural Network for Biosensor Applications.
本文提出一种面向生物传感器应用的寄存器传输级（RTL）可综合卷积神经网络（CNN）架构。作者指出，基于 DNA 识别的生物传感器疾病检测具有现实需求，而传统人工智能生物传感器存在标注数据需求大、灵活性差、特征提取依赖逻辑与累加等局限。为此，论文设计了一种可配置、技术无关的 RTL CNN 硬件结构，采用并行乘累加（MAC）运算减少算...