Collaborative Research: Design and Analysis of Compressed Sensing DNA Microarrays

合作研究:压缩传感 DNA 微阵列的设计和分析

基本信息

  • 批准号:
    0728867
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 30万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2007-09-15 至 2012-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The diverse functions performed by a living cell during her life cycle are controlled and regulated through complicated gene- and protein- interaction networks. Any pattern of irregular behavior of genes in the network can lead to cell malfunctioning, cell death, or the emergence of diseases like cancer. It is therefore of crucial importance to recognize erroneous gene interaction patterns and compare them to those in healthy cells. For this type of study, one of the most frequently used bioengineering systems is the well known DNA microarray device. DNA microarrays consist of grids of spots containing unique genetic identifiers for each of the tested genes, capable of generating snapshots of gene activity in terms of selective DNA sequence annealing. Microarrays have also found many other applications in the field of molecular biology, most notably for the purpose of detecting hostile microbial agents in food, water, and in the air. One of the main drawbacks of current microarray designs is that they are, for the purpose of whole genome studies, severely underutilized; similarly, for biosensing applications, existing microarray systems cannot be used for simultaneous identification of a large number of microorganisms and their strains due to technological limitations.The investigators study novel array architectures, termed compressed sensing DNA microarrays. The research involves finding DNA probes that serve as group identifiers for classes of microorganisms; designing sparse sensing matrices for DNA group identifiers; developing compressed sensing reconstruction algorithms capable of handling saturation effects arising due to high agent concentration levels; characterizing the fundamental trade-offs between distortion and sensor dimension for non-linear arrays; and, analyzing the complexity of integrating compressed sensing microarrays into existing biosensor networks.
活细胞在其生命周期中执行的各种功能是通过复杂的基因和蛋白质相互作用网络来控制和调节的。网络中基因的任何不规则行为模式都可能导致细胞故障、细胞死亡或癌症等疾病的出现。因此,识别错误的基因相互作用模式并将其与健康细胞中的基因相互作用模式进行比较至关重要。对于这种类型的研究,最常用的生物工程系统之一是众所周知的DNA微阵列装置。DNA微阵列由含有每个测试基因的唯一遗传标识符的斑点网格组成,能够根据选择性DNA序列退火生成基因活性的快照。微阵列在分子生物学领域也有许多其他应用,最显著的是用于检测食物、水和空气中的有害微生物。目前的微阵列设计的主要缺点之一是,它们是,为全基因组研究的目的,严重利用不足;同样,生物传感应用,现有的微阵列系统不能用于同时识别大量的微生物和它们的菌株由于技术的局限性。该研究涉及寻找DNA探针作为微生物类别的组标识符;设计用于DNA组标识符的稀疏传感矩阵;开发能够处理由于高试剂浓度水平而产生的饱和效应的压缩传感重建算法;表征非线性阵列的失真和传感器尺寸之间的基本权衡;并分析了将压缩传感微阵列集成到现有生物传感器网络中的复杂性。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Richard Baraniuk其他文献

Parameterless Optimal Approximate Message Passing
无参数最优近似消息传递
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A. Mousavi;A. Maleki;Richard Baraniuk
  • 通讯作者:
    Richard Baraniuk
Compressive Acquisition of Dynamic Scenes
动态场景的压缩采集
  • DOI:
    10.1007/978-3-642-15549-9_10
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Aswin C. Sankaranarayanan;P. Turaga;R. Chellappa;Richard Baraniuk
  • 通讯作者:
    Richard Baraniuk
Optimal tree approximation with wavelets
  • DOI:
    10.1117/12.366780
  • 发表时间:
    1999-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Richard Baraniuk
  • 通讯作者:
    Richard Baraniuk
Dynamic model generation for application of compressed sensing to cryo-electron tomography reconstruction
压缩感知应用于冷冻电子断层扫描重建的动态模型生成
Short-Answer Responses to STEM Questions : Measuring Response Validity and Its Impact on Learning
STEM 问题的简答回答:衡量回答有效性及其对学习的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Andrew E. Waters;Phillip J. Grimaldi;Andrew S. Lan;Richard Baraniuk
  • 通讯作者:
    Richard Baraniuk

Richard Baraniuk的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Richard Baraniuk', 18)}}的其他基金

Accelerating STEM Learning Through Large-Scale Data Science
通过大规模数据科学加速 STEM 学习
  • 批准号:
    1842378
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Convergence Accelerator Phase I (RAISE): Scalable Knowledge Network to Enable Intelligent Textbooks
融合加速器第一阶段(RAISE):可扩展的知识网络以实现智能教科书
  • 批准号:
    1937134
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CIF: Small: A Probabilistic Theory of Deep Learning via Spline Operators
CIF:小:通过样条算子进行深度学习的概率理论
  • 批准号:
    1911094
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NCS-FO: Collaborative Research: Operationalizing Students' Textbooks Annotations to Improve Comprehension and Long-Term Retention
NCS-FO:协作研究:运用学生的教科书注释以提高理解力和长期保留
  • 批准号:
    1631556
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CIF: Small: Lens-Free Imaging: Can Signal Processing Replace Lenses?
CIF:小:无镜头成像:信号处理可以取代镜头吗?
  • 批准号:
    1527501
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Integrating the eTextbook: Truly Interactive Textbooks for Computer Science Education
合作研究:整合电子教科书:真正的计算机科学教育互动教科书
  • 批准号:
    1139873
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
DIP: Collaborative Research: A Personalized Cyberlearning System Based on Cognitive Science
DIP:协作研究:基于认知科学的个性化网络学习系统
  • 批准号:
    1124535
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CI-Team Implementation Project: The Signal Processing Education Network
合作研究:CI 团队实施项目:信号处理教育网络
  • 批准号:
    1041396
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NeTS-NOSS: Adaptivity in Sensor Networks for Optimized Distributed Sensing and Signal Processing
NeTS-NOSS:传感器网络的自适应性,用于优化分布式传感和信号处理
  • 批准号:
    0520280
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
WAMA 2004: Wavelets and Multifractal Analysis Workshop
WAMA 2004:小波和多重分形分析研讨会
  • 批准号:
    0430648
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

Research on Quantum Field Theory without a Lagrangian Description
  • 批准号:
    24ZR1403900
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Cell Research
  • 批准号:
    31224802
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Cell Research
  • 批准号:
    31024804
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Cell Research (细胞研究)
  • 批准号:
    30824808
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Research on the Rapid Growth Mechanism of KDP Crystal
  • 批准号:
    10774081
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    45.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Collaborative Research: Concurrent Design Integration of Products and Remanufacturing Processes for Sustainability and Life Cycle Resilience
协作研究:产品和再制造流程的并行设计集成,以实现可持续性和生命周期弹性
  • 批准号:
    2348641
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Beyond the Single-Atom Paradigm: A Priori Design of Dual-Atom Alloy Active Sites for Efficient and Selective Chemical Conversions
合作研究:超越单原子范式:双原子合金活性位点的先验设计,用于高效和选择性化学转化
  • 批准号:
    2334970
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Meshed GNSS-Acoustic Array Design for Lower-Cost Dense Observation Fields
合作研究:用于低成本密集观测场的网状 GNSS 声学阵列设计
  • 批准号:
    2321297
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: SaTC: CORE: Medium: Differentially Private SQL with flexible privacy modeling, machine-checked system design, and accuracy optimization
协作研究:SaTC:核心:中:具有灵活隐私建模、机器检查系统设计和准确性优化的差异化私有 SQL
  • 批准号:
    2317232
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: DMREF: Closed-Loop Design of Polymers with Adaptive Networks for Extreme Mechanics
合作研究:DMREF:采用自适应网络进行极限力学的聚合物闭环设计
  • 批准号:
    2413579
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Design and synthesis of hybrid anode materials made of chemically bonded carbon nanotube to copper: a concerted experiment/theory approach
合作研究:设计和合成由化学键合碳纳米管和铜制成的混合阳极材料:协调一致的实验/理论方法
  • 批准号:
    2334039
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Design: Strengthening Inclusion by Change in Building Equity, Diversity and Understanding (SICBEDU) in Integrative Biology
合作研究:设计:通过改变综合生物学中的公平、多样性和理解(SICBEDU)来加强包容性
  • 批准号:
    2335235
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Merging Human Creativity with Computational Intelligence for the Design of Next Generation Responsive Architecture
协作研究:将人类创造力与计算智能相结合,设计下一代响应式架构
  • 批准号:
    2329759
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: DMREF: AI-enabled Automated design of ultrastrong and ultraelastic metallic alloys
合作研究:DMREF:基于人工智能的超强和超弹性金属合金的自动化设计
  • 批准号:
    2411603
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Design Decisions under Competition at the Edge of Bounded Rationality: Quantification, Models, and Experiments
协作研究:有限理性边缘竞争下的设计决策:量化、模型和实验
  • 批准号:
    2419423
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了