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基于自适应有限时间控制策略的高分辨率显微镜运动控制

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中国机械工程 2024年

作者：余胜东李小鹏杨思朋吴鸿源胡文科蔡博凡马金玉温州大学机电工程学院国科温州研究院(温州生物材料与工程研究所) 南京航空航天大学航空学院

针对大数值孔径显微成像技术对物镜位移台提出的长行程、高精度和大负载的要求，本文提出一种非线性鲁棒运动控制策略实现物镜位移台的精密运动。设计了大数值孔径显微镜的光路系统、虚拟样机以及由滚珠丝杠驱动的物镜位移台，采用双螺... 详细信息

针对大数值孔径显微成像技术对物镜位移台提出的长行程、高精度和大负载的要求，本文提出一种非线性鲁棒运动控制策略实现物镜位移台的精密运动。设计了大数值孔径显微镜的光路系统、虚拟样机以及由滚珠丝杠驱动的物镜位移台，采用双螺母预紧的方式消除滚珠丝杠传动间隙。将自适应技术引入到非奇异终端滑模控制，实现系统状态的有限时间收敛，提高系统鲁棒性。针对滚珠丝杠传动机构内部的非线性摩擦效应，采用时延估计技术实现摩擦力的在线估计和实时补偿，将时延估计技术和自适应非奇异终端滑模控制相结合获得无模型控制特性。通过Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性。搭建了一个高分辨率的光学显微镜，实现物镜位移台的精密运动，采集到小鼠心肌细胞的显微图像，证明了所提算法的有效性。

关键词：自适应有限时间控制高分辨率光学显微镜大数值孔径时延估计非奇异终端滑模

“跨省通办”背景下的婚姻登记档案数据治理研究

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浙江档案 2024年第04期 41-45页

作者：蔡博洋吉祥周毅苏州大学社会学院苏州工业园区档案管理中心

“跨省通办”是婚姻登记为适应人户分离现象所做的必要调整。婚姻登记事项异地办理以高效共享的数据为支撑，要求档案部门等多主体开展婚姻登记档案数据治理。本文首先界定婚姻登记档案数据治理的内涵、要素与特征，结合苏州工业园区婚... 详细信息

“跨省通办”是婚姻登记为适应人户分离现象所做的必要调整。婚姻登记事项异地办理以高效共享的数据为支撑，要求档案部门等多主体开展婚姻登记档案数据治理。本文首先界定婚姻登记档案数据治理的内涵、要素与特征，结合苏州工业园区婚姻登记档案数据治理实践，提出优化婚姻登记档案数据治理的对策。随着婚姻登记“跨省通办”范围及事项的扩大，治理主体应加强目标导向下的协同合作，多维度全面整合数据资源，强化婚姻登记政务事项标准化，在保证档案数据质量和安全的前提下聚焦业务需求开发更多应用场景。

关键词：跨省通办婚姻登记婚姻档案档案数据数据治理

GCSH调控头颈部鳞状细胞癌Elesclomol诱导铜死亡的作用和机制研究

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GCSH调控头颈部鳞状细胞癌Elesclomol诱导铜死亡的作用和机制研究

作者：蔡博宇中国人民解放军海军军医大学

学位级别：硕士

头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）作为全球第六大常见癌症,其发病率近年来持续上升,预计到2030年新发病率将增加30%,达到每年108万。这迫切需要加强对HNSCC肿瘤细胞调控的基础和临床研究,将有助于为HNSCC治疗提供新的机制阐述和潜在分子靶标... 详细信息

头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）作为全球第六大常见癌症,其发病率近年来持续上升,预计到2030年新发病率将增加30%,达到每年108万。这迫切需要加强对HNSCC肿瘤细胞调控的基础和临床研究,将有助于为HNSCC治疗提供新的机制阐述和潜在分子靶标。调节性细胞死亡（RCD）作为目前研究的热点,介导了HNSCC异质性的诸多方面。在HNSCC肿瘤及其微环境中,往往伴随着多种RCD过程,这为寻找潜在的肿瘤治疗新靶标提供了契机。因此,深入研究肿瘤RCD过程的调控作用及机制,将对干预肿瘤治疗至关重要。铜死亡作为一种新提出的RCD,一经报道就引发了广泛热议。在已有的研究中虽然初步阐明了铜死亡在肿瘤治疗中的新见解,但其详细调控机制仍有待进一步阐明。此外,针对铜死亡联合多种抗癌药物以加强抗肿瘤治疗的策略有待进一步开发。甘氨酸断裂系统蛋白H（GCSH）作为甘氨酸裂解系统（GCS）中的核心蛋白,不仅含硫辛酰胺基团,而且在部分恶性肿瘤类型中高表达。在某些恶性肿瘤中,GCSH具有一定的肿瘤预后预测价值。然而,目前关于GCSH调控肿瘤增殖、迁移的研究相对较少,尤其是在HNSCC中,缺乏深入的机制探讨。HNSCC是否发生铜死亡现象,GCSH是否在调控HNSCC肿瘤生物学表型中发挥作用,GCSH是否调控细胞铜死亡这一死亡方式,这些科学问题都需要进一步的研究和探索。本研究以HNSCC发生铜死亡现象为重点,考虑到筛选到一组可预测HNSCC预后的铜死亡相关差异表达基因,其中GCSH可能在铜死亡中发挥重要作用。因此,我们选取GCSH为研究的切入点,对其在调控HNSCC肿瘤生物学表型和铜死亡进程中的作用进行平行研究,以期为铜死亡的调控机制提供新的理论认识,为临床治疗GCSH高表达的HNSCC提供潜在的新分子靶标。首先,我们在人咽鳞癌细胞Fa Du细胞系和人喉癌细胞Tu212细胞系中发现,Elesclomol和Cu2+同时加入时可诱导细胞死亡;随着Cu2+浓度的增加,细胞死亡的现象明显加重;使用四硫钼酸盐（TTM）或丁硫胺酸亚砜胺（BSO）刺激后,细胞死亡的现象呈减轻或加重。通过不同金属离子刺激实验进一步证实,Elesclomol介导的细胞死亡是一种依赖于铜离子的细胞死亡方式。JC-1染色发现,随着铜死亡的进行,线粒体膜电位没有显著变化,不同于凋亡,但丙酮酸脱氢酶（PDH）活性逐渐增强。免疫荧光和免疫印迹（WB）分析发现,随着铜死亡的加重,热休克蛋白HSP70和DLAT硫辛酰化依赖性寡聚化逐渐上调,而Fe-S簇家族蛋白和DLAT、DLST硫辛酸化逐渐下调。因此,我们从细胞表型、分子表型层面证实了HNSCC细胞系可以发生铜死亡,并且比较全面表征了Elesclomol和Cu2+诱导铜死亡过程的分子特征。其次,我们从临床样品数据库TCGA-HNSC中挖掘548例头颈部鳞状细胞癌及癌旁数据,发现了15个与头颈部鳞状细胞癌相关的铜死亡差异基因,这些基因多富集于脂酰Co A生物合成过程、TCA循环、线粒体基质和氧化还原酶复合体。通过下载相应临床信息进行预后分析,得到21个头颈部鳞状细胞癌预后相关铜死亡基因。对两组基因集取交集,最后筛选出8个与头颈部鳞状细胞癌预后相关的铜死亡差异基因。利用STRING数据库进行功能注释和绘制蛋白质相互作用网络图,考虑到只有GCSH在肿瘤组织中高表达且预后分析提示其为最高风险基因,再结合ULCAN网站分析,最终筛选出GCSH为头颈部鳞状细胞癌铜死亡关键分子。接下来,我们设计了靶向GCSH的sh RNA慢病毒和过表达质粒,成功获得了稳定敲低或过表达GCSH的细胞株。通过一系列细胞功能实验,包括Ed U-488实验、克隆形成实验、划痕实验和Transwell迁移实验,我们发现过表达GCSH可能对头颈鳞癌细胞系的增殖、克隆形成、迁移和侵袭能力没有调控作用。但在Fa Du和Tu212细胞系中敲低GCSH表达后,细胞状态发生明显变化,Ed U-488实验显示敲低组细胞的绿色荧光强度明显下降,表明肿瘤细胞生长受到明显抑制。克隆形成实验结果显示,敲低GCSH后,Fa Du和Tu212细胞系的克隆形成能力都出现了显著下调。划痕实验、Transwell迁移实验和侵袭实验的结果一致显示,敲低GCSH显著减弱了Fa Du和Tu212细胞系在体外的迁移和侵袭能力。为了探究GCSH是否调控细胞铜死亡这一调节性细胞死亡方式,我们对GCSH过表达和敲低的Fa Du和Tu212细胞系进行了CCK-8实验,结果发现敲低组对铜死亡敏感性增强。进一步通过光镜下观察和细胞融合实验,证实了敲低组中细胞发生铜死亡的程度更强。为了进一步确认上述结论,我们使用免疫荧光检测了DLAT寡聚化,结果显示DLAT硫辛酰化依赖性寡聚化明显增强。WB结果表明随着铜死亡的加剧,敲低组Fe-S

关键词：铜死亡头颈部鳞状细胞癌 GCSH 肿瘤增殖细胞迁移

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微移植技术临床应用及前景

中国实用内科杂志 2024年第4期44卷 270-274,285页

作者：郭梅蔡博余长林中国人民解放军总医院第五医学中心血液病医学部北京100039

微移植是一种在有效抗白血病治疗(靶向治疗或化疗等)基础上,将异体干细胞移植和细胞治疗有机结合的新的治疗理念和概念。其研发和应用具有里程碑意义,改变了恶性血液病尤其是老年急性髓系白血病(AML)的治疗理念。文章从微移植技术介绍... 详细信息

微移植是一种在有效抗白血病治疗(靶向治疗或化疗等)基础上,将异体干细胞移植和细胞治疗有机结合的新的治疗理念和概念。其研发和应用具有里程碑意义,改变了恶性血液病尤其是老年急性髓系白血病(AML)的治疗理念。文章从微移植技术介绍、临床应用中可能遇到的问题及处理等方面阐述微移植技术的应用。

关键词：微移植恶性血液病临床应用

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微移植的前世和今生

中国实用内科杂志 2024年第4期44卷 265-269页

作者：艾辉胜蔡博中国人民解放军总医院第五医学中心血液病医学部北京100039

造血干细胞微移植作为一种新的治疗手段,在恶性血液病特别是老年急性髓系白血病(AML)的治疗中发挥日益重要的作用。文章阐述微移植诞生的背景、提出的理念及植入模式,结合微移植研究现状,总结并期待微移植技术在恶性血液病、实体肿瘤及... 详细信息

造血干细胞微移植作为一种新的治疗手段,在恶性血液病特别是老年急性髓系白血病(AML)的治疗中发挥日益重要的作用。文章阐述微移植诞生的背景、提出的理念及植入模式,结合微移植研究现状,总结并期待微移植技术在恶性血液病、实体肿瘤及感染性疾病等领域发挥更大的作用。

关键词：微移植新理念研究现状

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电磁轨道发射装置材料损伤抑制方法研究现状

兵器材料科学与工程 2024年第1期47卷 122-130页

作者：蔡博林冯刚空军工程大学防空反导学院陕西西安710051

电磁轨道发射是利用洛伦兹力在数毫秒内将电枢和负载加速到超高速的发射技术。电枢通过紧固式或填塞式装填在轨道内,在大电流强磁场环境下进行超高速滑动,不可避免伴随有轨道刨削、轨道沟槽、电枢融化和电枢转捩损伤发生。电磁轨道发射... 详细信息

电磁轨道发射是利用洛伦兹力在数毫秒内将电枢和负载加速到超高速的发射技术。电枢通过紧固式或填塞式装填在轨道内,在大电流强磁场环境下进行超高速滑动,不可避免伴随有轨道刨削、轨道沟槽、电枢融化和电枢转捩损伤发生。电磁轨道发射器的损伤问题是限制其工程化的关键,针对电枢轨道材料损伤抑制问题,总结国内外电磁轨道损伤机理研究现状,分析电枢轨道4类表面材料损伤成因。针对损伤机理介绍了改进电枢轨道结构、使用新型材料及整流驱动电流3种抑制损伤方案。最后介绍了一种具有高导电性、高导热性、高沸点和低熔点特性的镓基液态金属,讨论了用该金属制备电枢涂层抑制电枢轨道间机械磨损,减轻熔蚀损伤并推迟转捩发生的可行性,并对电磁轨道发射装置损伤抑制研究进行了展望。

关键词：电磁发射枢轨接触轨道损伤电枢损伤镓基液态金属

改进TransCenter的组合距离多目标跟踪方法

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计算机工程与应用 2024年

作者：赵海涛岳希唐聃蔡博成都信息工程大学软件工程学院四川省信息化应用支撑软件工程技术研究中心

在智能驾驶和视频监控领域中，多目标跟踪被广泛应用，但在目标发生遮挡和非线性运动时，此时产生的噪声会造成检测和跟踪精度的降低，同时众多关联匹配算法也没有考虑到IoU和外观失衡的情况。针对以上问题，提出一种基于TransCenter改... 详细信息

在智能驾驶和视频监控领域中，多目标跟踪被广泛应用，但在目标发生遮挡和非线性运动时，此时产生的噪声会造成检测和跟踪精度的降低，同时众多关联匹配算法也没有考虑到IoU和外观失衡的情况。针对以上问题，提出一种基于TransCenter改进的多目标跟踪网络。首先引用小波变换处理检测特征，然后设计了上下文协同选择器，通过动态选择跟踪特征和检测特征来缓解噪声产生的负面影响；紧接着融合卡尔曼滤波预测值和跟踪位移，以提高非线性运动中的预测位移准确度；最后根据IoU距离和外观距离的差值优化组合距离的权重，解决了高速运动和外观剧烈变化时组合距离失效的情况。在BDD100k、DanceTrack数据集上进行了实验，结果表明，与ByteTrack算法相比，改进网络的mMOTA和HOTA值分别提升了4.3%和5.9%，与TransCenter相比，HOTA提升了7.4%，且有着更好的灵活性和跟踪精度。

关键词：多目标跟踪卡尔曼滤波上下文协同组合距离

仿蝴蝶弧形共振腔型声学超材料的低频宽带吸声性能

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复合材料学报 2024年第6期41卷 3290-3299页

作者：孔维凡付涛昆明理工大学机电工程学院昆明650500

针对目前亥姆霍兹共振器低频吸声效果不理想的问题,提出了一种仿蝴蝶弧形共振腔型声学超材料结构,将阶梯式圆孔引入亥姆霍兹共振器的颈管,同时改变传统的负泊松比内凹夹芯结构,使结构在不改变整体尺寸的前提下,有效地为吸声器提供低频... 详细信息

针对目前亥姆霍兹共振器低频吸声效果不理想的问题,提出了一种仿蝴蝶弧形共振腔型声学超材料结构,将阶梯式圆孔引入亥姆霍兹共振器的颈管,同时改变传统的负泊松比内凹夹芯结构,使结构在不改变整体尺寸的前提下,有效地为吸声器提供低频吸声所需的声阻抗,从而降低共振频率。利用有限元软件COMSOL 6.1对结构进行了仿真并通过驻波管吸声测试实验进行了验证,实验与仿真的结果具有较高的一致性。结果表明:仿蝴蝶弧形共振腔型声学超材料结构可以有效降低亥姆霍兹共振器的吸收峰值频率,使该结构在650~1050 Hz频率范围内有着优秀的吸声性能,平均吸声系数大于0.9,实现了对声波的准完美吸收。吸声结构在740 Hz共振吸收系数峰值为0.962509,此时结构的厚度仅为吸收峰频率对应波长的1/15,体现了其深亚波长尺寸的特征。当结构的高度为30 mm时,仍有一个较宽的吸声频带,带宽比为62%(吸声系数>0.5)。不同仿蝴蝶弧形负泊松比的胞元参数对吸声性能也有一定的影响,当弧形胞元的圆弧半径r为11.8 mm、阶梯式圆孔的阶梯数n为4及阶梯式圆孔管径da和管长la为试件尺寸时,可以使亥姆霍兹共振器在低频宽带条件下有着优秀的吸声性能。

关键词：阶梯式圆孔亥姆霍兹共振器仿蝴蝶弧形低频宽带吸声结构夹层板

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负泊松比内凹六边形蜂窝夹层板的吸声性能

复合材料学报 2024年第4期41卷 2157-2166页

作者：孔维凡付涛昆明理工大学机电工程学院昆明650500

为了改善传统蜂窝夹层板结构的吸声特性,提出了一种负泊松比内凹六边形蜂窝夹层板结构,该结构上面板为微穿孔板,夹芯层为负泊松比内凹六边形蜂窝,其由19个具有内延伸管的单元腔体谐振器构成。采用COMSOL仿真软件对负泊松比内凹六边形蜂... 详细信息

为了改善传统蜂窝夹层板结构的吸声特性,提出了一种负泊松比内凹六边形蜂窝夹层板结构,该结构上面板为微穿孔板,夹芯层为负泊松比内凹六边形蜂窝,其由19个具有内延伸管的单元腔体谐振器构成。采用COMSOL仿真软件对负泊松比内凹六边形蜂窝夹层板结构在500~950 Hz频率范围内进行吸声系数的计算,并运用B&K驻波管测量系统对仿真结果的有效性进行了验证。在保持负泊松比内凹六边形蜂窝胞元结构不变的前提下,研究了胞元参数对蜂窝夹层板结构吸声系数的影响,研究结果表明:当胞元倾角增大、内延伸管孔隙率减小、腔体壁厚减小时,结构的吸声性能增强;此外,腔体深度的增加和内延伸管管长的增加都会导致共振频率向更低频方向移动,其中腔体深度的改变更明显。在500~950 Hz频率范围内,该结构比传统蜂窝夹层板结构的平均吸声系数提升了5.64%,表明负泊松比内凹六边形蜂窝夹层板结构在低频范围内具有更优的吸声性能。

关键词：负泊松比吸声结构吸声系数夹层板腔体谐振器