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细胞器超分辨成像荧光染料

化工学报 2024年第4期75卷 1333-1354页

作者：江文钞徐兆超中国科学院大连化学物理研究所分离分析化学重点实验室辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049

超分辨显微镜提供超越传统光学显微镜衍射极限的成像能力,彻底改变了细胞生物学领域研究。在这一背景下,具有光稳定性、易于修饰和荧光开关可调等独特性能的有机小分子染料获得了新的发展机遇。聚焦于不同细胞器超分辨成像荧光染料,总... 详细信息

超分辨显微镜提供超越传统光学显微镜衍射极限的成像能力,彻底改变了细胞生物学领域研究。在这一背景下,具有光稳定性、易于修饰和荧光开关可调等独特性能的有机小分子染料获得了新的发展机遇。聚焦于不同细胞器超分辨成像荧光染料,总结了目前可用的超分辨荧光探针的设计和靶向策略。首先简要介绍了三种主要的超分辨成像技术,包括结构光照明显微镜技术、受激发射损耗显微技术和单分子定位成像技术,以及它们对荧光染料性能的不同要求,并介绍了近五年来用于线粒体、溶酶体、细胞膜、脂滴和细胞核的超分辨成像的荧光染料。最后讨论了该领域当前所面临的挑战。

关键词：荧光染料超分辨成像荧光探针细胞器动态

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基于鸽群优化改进动态窗的多无人车协同编队避障控制

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工程科学学报 2024年第7期46卷 1279-1285页

作者：李兆博孙双蕾北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100083 北京特种机械研究所北京100143

在复杂未知的战场环境中,无人车集群较单台无人车可承担更为复杂的任务,无人车集群协同编队避障行驶是群体智能领域研究热点之一.针对未知环境下无人车集群在规避障碍物时容易出现动态位置与预期队形偏差较大问题,本文提出了一种基于改... 详细信息

在复杂未知的战场环境中,无人车集群较单台无人车可承担更为复杂的任务,无人车集群协同编队避障行驶是群体智能领域研究热点之一.针对未知环境下无人车集群在规避障碍物时容易出现动态位置与预期队形偏差较大问题,本文提出了一种基于改进动态窗的无人车编队协同避障控制方法,在基本动态窗路径评价函数的方位角评价因子、障碍物评价因子、速度评价因子基础上,增加了无人车编队的方向协同因子和队形保持因子.同时,基于变权重鸽群优化算法对改进动态窗的路径评价函数各系数进行优化.当无人车集群感知到障碍物时,通过改进动态窗算法进行相对位置及速度的自适应协同调整,更好地保证无人车编队避障行驶过程中队形位置的精确性.最后,以3台无人车构成三角形编队避障行驶为例进行仿真验证.仿真结果表明基于改进动态窗和变权重鸽群优化算法的无人车编队在规避障碍物时,队形位置偏差相对较小.可见,本文提出的改进算法能够使得无人车集群在规避障碍物过程中提高动态编队的稳定性和精确性.

关键词：无人车鸽群优化动态窗口法协同编队避障控制

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常州市PM2.5中水溶性离子组分污染特征及来源分析

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长江流域资源与环境 2024年第8期33卷 1753-1767页

作者：刘敬琰胡彦钧叶招莲赵竹子江苏理工学院资源与环境工程学院黄土与第四纪地质国家重点实验室中国科学院地球环境研究所

常州是长三角中部重要的现代制造业基地，是长三角地区25个监测城市点中空气污染较为严重的城市之一；为研究常州市大气细颗粒物(PM2.5)中水溶性离子的污染特征，于2020～2021年春（2020年5月）、夏（2020年7月）、秋（2020年9月）以及... 详细信息

常州是长三角中部重要的现代制造业基地，是长三角地区25个监测城市点中空气污染较为严重的城市之一；为研究常州市大气细颗粒物(PM2.5)中水溶性离子的污染特征，于2020～2021年春（2020年5月）、夏（2020年7月）、秋（2020年9月）以及冬（2021年1月）,于常州城区进行了为期4个月PM2.5样品的采集，获得PM2.5的质量浓度及主要水溶性离子的质量浓度，结合相关性分析、后向轨迹模型和主成分分析等方法，探讨了不同季节、不同污染阶段水溶性离子组分的变化特征及主要来源。结果显示，采样期间，常州市PM2.5的年均浓度51.88±20.47μg/m3,是GB3095-2012中规定的PM2.5年均二级浓度限值的1.5倍，其季节特征为冬季>春季>夏季>秋季；水溶性离子年均总质量浓度为24.37±11.54μg/m3,在污染最严重的冬季，离子对PM2.5的贡献率高达56.24%,显著高于其他季节，NH4+、NO3-和Cl-在冬季显著升高，反映出燃烧排放源、机动车排放及其二次生成源的重要影响。硫氧化速率（SOR）和氮氧化速率（NOR）分析结果表明，NOR（0.14±0.07）小于SOR（0.40±0.10）,表明相同大气背景下，SO2的二次转化率更高；两者季节变化趋势不同，SOR和NOR的差异分别受相对湿度的影响和NH4+浓度及周边交通源的影响。进一步对不同污染阶段的离子特征展开分析，从洁净阶段到污染阶段，SOR和NOR都有不同程度的升高，表明污染阶段SO2和NOx的转化率更高；比较不同污染阶段下离子的百分占比发现，在相对洁净时期，PM2.5中的离子组分表现为以硫酸盐和钙离子为主的类型；而在相对污染较重时期，硝酸根和铵根的大幅度提升是导致污染产生的重要因素。主成分分析结果表明，冬季常州主要受到燃烧排放源（32.23%）、机动车、二次气溶胶（29.97%）以及土壤源（22.63%）的影响；夏季则主要受到二次气溶胶和燃烧排放混合源（44.20%）、土壤源和海盐源（23.51%）、以及工业或燃烧排放源的影响。

关键词： PM2.5 水溶性离子污染特征来源分析常州

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近20年来肥城市林地时空变化及其驱动因子

林业科学 2024年第7期60卷 40-46页

作者：李祎单博文杨丽覃钧石雷国家林业和草原局/北京市共建竹藤科学与技术重点实验室国际竹藤中心北京100102 滇南竹林生态系统国家定位观测研究站沧源677400

[目的]提取肥城市不同时期的林地信息,分析林地时空变化特征,挖掘林地面积变化的驱动因子,为区域林地资源监测、管理和可持续发展提供参考。[方法]以肥城市为研究区,基于2000-2020年21期Landsat遥感数据,首先对Landsat遥感数据进行辐射... 详细信息

[目的]提取肥城市不同时期的林地信息,分析林地时空变化特征,挖掘林地面积变化的驱动因子,为区域林地资源监测、管理和可持续发展提供参考。[方法]以肥城市为研究区,基于2000-2020年21期Landsat遥感数据,首先对Landsat遥感数据进行辐射定标、大气校正等预处理,采用决策树分类法对遥感数据进行土地类型解译,提取林地相关信息;然后揭示近20年来林地时空变化特征;最后构建新的环境压力模型(IPAT),分析林地面积变化的驱动因子。[结果]基于决策树规则提取的肥城市林地信息用户精度达94.7%,具有较高的解译精度。解译结果表明,近20年来林地面积在波动性中呈增长趋势,净增加17463.54 hm^(2);增加的林地主要分布在肥城市中部和北部矿区,减少的林地则集中分布于中部林地的边缘部分,最终呈现中部和北部集中分布、其他地区零星分布的空间特征。改进的环境压力模型(IPAT)表明,林地禀赋价值是肥城市林地面积变化的主要驱动因子(贡献率超80.3%),富裕程度是次要驱动因素,二者贡献比例超过改进IPAT模型4个因子总贡献率的92%;林业产值对国内生产总值的贡献率和人口数量对林地面积变化的影响相对较小。[结论]基于决策树分类法对遥感数据解译能够准确提取肥城市林地信息并监测林地动态变化,林地禀赋价值对林地面积变化有显著影响。

关键词：林地 Landsat数据林地禀赋价值变化 IPAT模型驱动因子

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移植肾纤维化的诊断和治疗优化方案

器官移植 2024年第1期15卷 19-25页

作者：王浩钧孙泽家王玮首都医科大学附属北京朝阳医院泌尿外科北京100020

移植肾纤维化是肾移植术后常见且严重的并发症之一,严重影响移植肾的功能和存活率,甚至可能导致器官衰竭和患者死亡。目前关于移植肾纤维化的研究非常复杂,包括免疫、缺血-再灌注损伤、感染、药物毒性等,移植肾纤维化的诊断和治疗依然... 详细信息

移植肾纤维化是肾移植术后常见且严重的并发症之一,严重影响移植肾的功能和存活率,甚至可能导致器官衰竭和患者死亡。目前关于移植肾纤维化的研究非常复杂,包括免疫、缺血-再灌注损伤、感染、药物毒性等,移植肾纤维化的诊断和治疗依然极具挑战性。本文旨在总结当前研究的最新进展,深入探讨移植肾纤维化的成因以及最新的诊断和治疗方法。通过提高诊断的准确率和优化治疗方案,有望改善肾移植受者的预后,也将为临床医师更好地管理肾移植受者提供参考。

关键词：肾移植并发症肾纤维化生物标志物慢性排斥反应免疫抑制干细胞治疗基因治疗

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膀胱副神经节瘤影像学表现

中国医学影像技术 2024年第6期40卷 912-916页

作者：于万钧章春泉南昌大学第二附属医院超声科江西南昌330000

目的观察膀胱副神经节瘤(PUB)影像学表现。方法回顾性分析经手术病理证实的9例单发PUB患者资料,其中8例接受腹部超声、6例接受盆腔CT、6例接受盆腔MR检查,观察其影像学表现。结果9个PUB病灶均呈类圆形或椭圆形,宽基底,边界清楚,形态规则... 详细信息

目的观察膀胱副神经节瘤(PUB)影像学表现。方法回顾性分析经手术病理证实的9例单发PUB患者资料,其中8例接受腹部超声、6例接受盆腔CT、6例接受盆腔MR检查,观察其影像学表现。结果9个PUB病灶均呈类圆形或椭圆形,宽基底,边界清楚,形态规则,直径14~41 mm,平均(27.3±9.1)mm;位于膀胱左侧壁2个、左前壁1个、右侧壁2个、右前壁4个。二维超声显示8个(8/8,100%)病灶均呈低回声,其中6个(6/8,75.00%)可见“膀胱黏膜线”征;CDFI显示6个(6/8,75.00%)病灶血流信号丰富,1个(1/8,12.50%)可见点、条状血流信号,1个(1/8,12.50%)无血流信号。CT显示6个(6/6,100%)病灶均呈软组织密度,其中1个(1/6,16.67%)见瘤内囊变、坏死;2个(2/6,33.33%)见“膀胱黏膜线”征。MRI显示6个病灶(6/6,100%)均位于膀胱黏膜下,“膀胱黏膜线”征均清晰可见,4个(4/6,66,67%)呈T1WI稍高信号、1个(1/6,16.67%)呈稍低信号、1个(1/6,16.67%)呈等信号,脂肪抑制T2WI 5个(5/6,83.33%)呈稍高信号、1个(1/6,16.67%)呈等信号,弥散加权成像5个(5/6,83.33%)呈高信号、1个(1/6,16.67%)呈稍高信号。增强CT及MRI病灶均见明显强化(6/6,100%)。结论PUB影像学表现具有一定特征性,有助于诊断。

关键词：膀胱肿瘤嗜铬细胞瘤诊断显像

考虑砂浆随机分布的多孔沥青混合料黏附/黏聚失效行为

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交通运输工程学报 2024年第3期24卷 139-153页

作者：王晓威张一鸣王兴威任家兴杨旭黄育兆汪海年西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 新加坡南洋理工大学土木与环境工程学院新加坡639798 长安大学未来交通学院陕西西安710064 长安大学公路学院陕西西安710064

为获得更加真实的多孔沥青混合料(PAC)黏附/黏聚失效行为,提出了一种考虑砂浆随机分布的细观有限元建模方法;基于X射线CT扫描和图像处理技术量化了PAC的真实细观结构和砂浆分布,研究了砂浆的随机分布特性;通过可精确控制砂浆厚度的拉拔... 详细信息

为获得更加真实的多孔沥青混合料(PAC)黏附/黏聚失效行为,提出了一种考虑砂浆随机分布的细观有限元建模方法;基于X射线CT扫描和图像处理技术量化了PAC的真实细观结构和砂浆分布,研究了砂浆的随机分布特性;通过可精确控制砂浆厚度的拉拔试验评价了不同厚度砂浆的黏附/黏聚性能,确定了不同厚度砂浆对应的内聚力模型参数;在砂浆-集料边界和砂浆内部嵌入零厚度内聚力单元,并基于PAC内不同区域的砂浆厚度赋予该区域内聚力单元相应的模型参数,最终构建了考虑砂浆随机分布的细观有限元模型(模型A),研究了PAC黏附/黏聚失效行为的细观演化过程。研究结果表明:推荐将试件分割为36份用于表征砂浆的随机分布特性,砂浆厚度对其黏附/黏聚性能、失效模式以及内聚力模型参数具有显著影响,当砂浆厚度小于0.9 mm或在1.2~1.8 mm时为黏附失效,大于1.9 mm时为黏附-黏聚混合失效,其他厚度下为黏聚失效,且同一失效模式下,黏附/黏聚强度随着砂浆厚度的增大而增大;与不考虑砂浆随机分布的细观有限元模型(模型B)相比,模型A和B的起裂点均为黏附失效,但失效位置不同,模型B以单一的黏附失效为主,模型A表现出多种黏附/黏聚失效行为,与现场复杂的黏附/黏聚失效行为更加一致;砂浆的随机分布对PAC黏附/黏聚失效过程、应力分布、裂缝发展具有显著的影响,故考虑砂浆的随机分布能够更加准确地识别PAC黏附/黏聚失效的最不利位置,增大砂浆厚度能够延缓黏附/黏聚失效的扩展过程。

关键词：路面工程多孔沥青混合料黏附/黏聚失效随机分布细观有限元模型耐久性

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SD大鼠股骨慢性骨髓炎模型构建与评价

海军军医大学学报 2024年第5期45卷 552-557页

作者：孙智隋钧皓章浩海军军医大学(第二军医大学)第一附属医院创伤骨科上海200433

目的建立并评价SD大鼠股骨慢性骨髓炎动物模型。方法取雄性SD大鼠24只,暴露大鼠右股骨髁间沟,用电钻于股骨髁间沟处钻1个直径0.5 mm的小孔直通股骨髓腔,向髓腔内注入50μL细菌密度为1×10^(6)/mL的金黄色葡萄球菌悬液,用无菌骨蜡密封孔... 详细信息

目的建立并评价SD大鼠股骨慢性骨髓炎动物模型。方法取雄性SD大鼠24只,暴露大鼠右股骨髁间沟,用电钻于股骨髁间沟处钻1个直径0.5 mm的小孔直通股骨髓腔,向髓腔内注入50μL细菌密度为1×10^(6)/mL的金黄色葡萄球菌悬液,用无菌骨蜡密封孔洞。观察大鼠术后行为学、切口愈合、体温、病灶大体感染等情况;术后2、4、8周,取大鼠造模股骨周围软组织进行细菌培养,采用小动物CT机观察股骨影像学表现;术后2、8周,取造模股骨组织制成病理学切片,进行H-E染色、吉姆萨染色及Masson染色。结果造模后大鼠右后肢勾悬、不能负重,术后第10天左右手术切口完全愈合,第12天恢复至正常活动水平,第15天以后活动水平稍有下降。术后大鼠体温逐渐升高,感染部位局部红肿;2周以后体温虽下降,但仍然高于正常体温,部分大鼠右膝关节局部出现包块;4周后所有大鼠均有局部红肿和体温升高等症状。大鼠造模股骨周围软组织细菌培养可见均匀分布的金黄色葡萄球菌菌落,且随时间延长而增多。小动物CT机检查结果显示,术后8周大鼠造模股骨髓腔内炎症反应明显,骨质破环累及骨皮质全层,死骨形成并伴有新骨生成。造模股骨组织病理学分析结果显示,术后2周骨髓腔内有大量炎症细胞浸润,炎症局限于骨髓腔内,可见皮质骨中胶原纤维连续排列,组织内含有大量的金黄色葡萄球菌;术后8周炎症迁延,皮质骨中胶原纤维大量断裂,皮质骨大量破坏且有窦道与外界相连,组织内金黄色葡萄球菌数量进一步增多。结论SD大鼠股骨慢性骨髓炎模型造模成功,可较好地模拟临床骨髓炎病理生理变化,具有高度可复制性。

关键词：慢性股骨骨髓炎动物模型金黄色葡萄球菌行为学病理学

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激光尾波场电子加速及新型辐射源(特邀)

中国激光 2024年第1期51卷 44-68页

作者：余昌海秦志勇张志钧刘建胜上海师范大学物理系上海200234 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室上海201800

受益于超短超强激光技术的持续迅猛发展,飞秒强激光为人类提供了全新的实验手段与极端的物理条件,使激光物质相互作用进入到一个极端非线性的强场超快新范畴,催生了大量新原理、新现象,推动了技术变革。飞秒强激光驱动的等离子体尾波场... 详细信息

受益于超短超强激光技术的持续迅猛发展,飞秒强激光为人类提供了全新的实验手段与极端的物理条件,使激光物质相互作用进入到一个极端非线性的强场超快新范畴,催生了大量新原理、新现象,推动了技术变革。飞秒强激光驱动的等离子体尾波场加速原理是一种具有超高加速梯度的粒子加速新原理,该技术的加速梯度可达100 GV/m,相比于传统射频加速器提高了3个数量级以上,可在厘米量级的加速长度内获得GeV量级的高品质高能电子束,极大地降低了加速器的成本,为发展新一代粒子加速技术和新型超快辐射源提供了新机遇和新途径。从飞秒强激光驱动等离子体尾波场中的电子注入、能量啁啾控制和高品质电子束产生以及基于高品质电子束的betatron X射线辐射、高能伽马射线和小型化自由电子激光这几个方面介绍了激光等离子体尾波场电子加速的若干主要研究进展,并对未来进行了展望。

关键词：激光光学激光尾波场电子加速能量啁啾 betatron辐射逆康普顿散射自由电子激光