Monitoring health-related biomarkers using fast and facile detection techniques provides key physicochemical information for disease diagnosis or reflects body health status. Among them, electrochemical detection of various bio-macromolecules, e.g., the C-reactive protein (CRP), is of great interest in offering potential diagnosis for acute inflammation caused by infections, heart diseases, etc. Herein, a novel electrochemical aptamer biosensor was constructed from Ti

Ecological zonation research is typically conducted in the eastern margin of the Tibetan Plateau. In order to enhance the structure and function of regional ecosystems and monitor their quality, it is crucial to investigate shifts in the coverage of vegetation and the factors that contribute to these shifts. The goal of this study is to assess the spatial and temporal variations in vegetation covering and the partitioning of its drivers in the Minjiang River Basin on the eastern edge of the Tibetan Plateau between 2000 and 2022. The Mann-Kendall test, Hurst index, Theil-Sen median trend analysis, and other techniques were used to look at the features of temporal and geographical changes in regional vegetation coverage as well as potential development trends. The climatic influences leading to the spatial differentiation of vegetation NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) were quantified through partial and complex correlation analyses of NDVI with temperature and precipitation. The results of the study showed that (1) the NDVI of the watershed performed well with a stable upward trend, indicating that the vegetation growth was generally good; (2) the spatial analysis showed that the coefficient of variation of the NDVI reached 0.092, which highlighted the stability of the vegetation change in the region; (3) the future development trend of the vegetation coverage in the watershed is low, and there is a certain degree of ecological risk; and (4) the main driver of the vegetation coverage is the non-climate factor, distributed in most parts of the watershed; (5) the climate driver shows localized influence, especially concentrated in the southwest, downstream and part of the upstream areas of the watershed.

Hydrological processes and the sustainable use of water resources in a river basin are altered by climate change and changes in human variables. This study examined the significant effects of vegetation and hydrological, climatic, and human activity changes on the basin’s biological environment and usage of water resources. The Min River Basin (MRB) in the upper Yangtze River served as the study location. Mann–Kendall and Pettitt mutation test techniques were used to examine the features of runoff changes in the basin. The effects of meteorological and anthropogenic factors on runoff and vegetation changes in the MRB from 1982 to 2020 were quantitatively evaluated using the expanded Budyko equation. Following this, spatial and temporal variations in land use and the NDVI in the basin were studied. The results of the research demonstrated the following: (1) The MRB yearly runoff trended downward and that an abrupt change in runoff happened in 1994. (2) Precipitation (Pr) showed a decreasing tendency from the base period (S1) to the change period (S2), but potential evapotranspiration (ET0) showed an increasing trend. (3) From 1985 to 2020, the land use area of the MRB changed rapidly, and the construction land and water area increased by 322% and 58.85%, respectively, while the cultivated land area decreased by 11.72%. (4) From S1 to S2, there was a rising trend in both the NDVI and the Budyko parameter n. The contributions of Pr, ET0, NDVI, and n to the runoff change were 32.41%, 9.43%, 27.51%, and 30.65%, respectively.

The secondary combustion between unburnt fuel in rocket plume and ambient air significantly affects the stealth characteristics of rocket motors. In order to reveal the effect of secondary boundary layer combustion of hydrogen on rocket plume heat release characteristics, a two-dimensional axisymmetric model for boundary layer combustion between the rocket plume and air is established. The results identifies significant exothermic effect due to secondary combustion reaction between the plume and air. Compared to the nozzle plume without considering secondary combustion, the average temperature of the plume with secondary combustion increases by 47%. As hydrogen content in the nozzle plume increases from 2.7% to 4.2%, the average temperature of the nozzle plume increases by 17.2% due to enhanced combustion heat release. The secondary combustion process is weakened with the increase of flight altitude. The average temperature of the nozzle plume decreases by 11.8% from 2 km to 8 km of flight altitude. This is because both the pressure and temperature of the ambient air decrease when the flying altitude rises, which leads to lower secondary combustion reaction and heat release rate. Moreover, as the ambient pressure decreases, the hydrogen concentration in the plume decreases due to plume expansion effect. The results indicate that hydrogen content and flight altitude affect secondary combustion by different mechanisms. The hydrogen content directly affects the concentration term of the reaction rate of secondary combustion. However, the flight altitude affects the kinetic rate of secondary combustion by changing both the temperature and partial pressure of oxygen. The present study provides better insight into the interaction mechanism between nozzle plume and ambient air.

Diffusion and seepage collectively govern the mass transfer behavior of gases in the CO2 enhancing coalbed methane recovery (CO2-ECBM) process, significantly influencing both coalbed methane extraction efficiency and CO2 sequestration capacity. Conventional theoretical models typically assume a uniform gas distribution within the coal matrix during injection. However, extensive field studies have revealed inconsistent conclusions. This paper delves into the gas equilibrium time lag property during the CO2-ECBM process, introducing the concept of sub-matrix mass transfer behavior to describe the non-uniform distribution of pressure, and construct the modified binary gas flow control equations and the permeability evolution model that takes this behavior into account. This model is used to investigate how sub-matrix mass transfer influences gas seepage characteristics. Findings show that the equilibrium time lag property intensify with coalbed extension but diminish over time. Despite an increased sub-matrix proportion enhancing CO2 adsorption capacity, the difference fades away due to the decay of the gas equilibrium time lag property. Furthermore, fixed-point monitoring reveals that a higher sub-matrix proportion aggravates permeability evolution, constraining fluid flow capacity. Based on these observations, a hypothesis of multi-level diffusion behavior within the coalbed is proposed, alongside an exploration of optimized CO2 injection strategies, providing new theoretical insights for CO2 sequestration in deep coalbeds.

Fractional vegetation cover (FVC) is an important indicator of regional ecological environment change, and quantitative research on the spatial and temporal distribution of FVC and the trend of change is of great significance to the monitoring, evaluation, protection, and restoration of regional ecology. This study estimates the FVC of the eastern Tibetan Plateau margin from 2000 to 2020 using the image element dichotomous model based on the Google Earth Engine platform using MODIS-NDVI images. It also investigates the temporal and spatial changes of the FVC in this region and its drivers using the Theil–Sen and Mann–Kendall trend tests, spatial autocorrelation analysis, geodetector, and machine learning approaches impact. The results of this study indicated a generally erratic rising tendency, with the Min River Basin (MRB) near the eastern tip of the Tibetan Plateau having an annual average FVC of 0.67 and an annual growth rate of 0.16%. The percentage of places with better vegetation reached 60.37%. The regional FVC showed significant positive spatial autocorrelation and was clustered. Driver analyses showed that soil type, DEM, temperature, potential evapotranspiration, and land use type were the main drivers influencing FVC on the eastern margin of the Tibetan Plateau. In addition, the random forest (RF) model outperformed the support vector machine (SVM), backpropagation neural network (BP), and long short-term memory network (LSTM) in FVC regression fitting. In summary, this study shows that the overall FVC in the eastern margin of the Tibetan Plateau is on an upward trend, and the regional ecological environment has improved significantly over the past two decades.