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基于网络药理学和实验验证探究红景天调控颗粒细胞自噬的作用机制

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中国现代应用药学 2023年第21期40卷 2926-2935页

作者：李灵巧楼毅云浙江中医药大学附属杭州市中医院妇二科杭州310007

目的基于网络药理学和实验验证探究红景天调控颗粒细胞自噬的潜在作用靶点和作用机制。方法借助数据库获取红景天的活性成分、作用靶点以及自噬相关靶点,建立成分-靶点网络图,蛋白质互作网络图,对关键靶点进行基因和信号通路的富集分析... 详细信息

目的基于网络药理学和实验验证探究红景天调控颗粒细胞自噬的潜在作用靶点和作用机制。方法借助数据库获取红景天的活性成分、作用靶点以及自噬相关靶点,建立成分-靶点网络图,蛋白质互作网络图,对关键靶点进行基因和信号通路的富集分析并且对活性成分和核心靶点进行分析对接,探究红景天调控颗粒细胞自噬的可能作用机制;使用Western blotting、RT-PCR、透射电镜以及双标腺病毒检测红景天重要活性成分对颗粒细胞自噬的作用。结果获取红景天有效成分7个,作用靶点441个,细胞自噬相关靶点796个,富集分析得到生物过程834个,细胞成分60个,分子功能69个,以及信号通路150条;分子对接结果表明红景天活性成分与核心作用靶点AKT1、ERBB2、PIK3CA、PIK3R1均能形成稳定靶向结合作用。实验结果表明红景天重要活性成分红景天苷具有促进自噬小体和自噬溶酶体形成的作用,并且抑制了Pl3K/AKT信号通路的活动。结论红景天调控颗粒细胞自噬具有多成分-多靶点-多通路的作用特点,其机制与红景天苷调控PI3K/AKT信号通路有关。

关键词：红景天网络药理学颗粒细胞红景天苷自噬 PI3K/AKT信号通路

金属/MXene表面等离激元场增强及光学应用研究

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金属/MXene表面等离激元场增强及光学应用研究

作者：李灵巧延安大学

学位级别：硕士

贵金属纳米粒子及二维纳米材料由于其独特的光学性质被广泛关注,在光学领域有着广泛的应用前景。银纳米粒子(Ag nanoparticles,Ag NPs)因为其特有的表面等离子体共振(Local Surface Plasmon Resonance,LSPR)特性,被广泛应用于表面等离... 详细信息

贵金属纳米粒子及二维纳米材料由于其独特的光学性质被广泛关注,在光学领域有着广泛的应用前景。银纳米粒子(Ag nanoparticles,Ag NPs)因为其特有的表面等离子体共振(Local Surface Plasmon Resonance,LSPR)特性,被广泛应用于表面等离子体共振传感,表面增强拉曼散射等领域。TiCT(MXene)和黑磷(Black Phosphorus,BP)作为流行的二维材料,都具有其独特的光学性质。MXene由于其具有的宽吸收带和高的电子迁移率的优点而得到广泛研究。BP材料由于其面内各向异性和强约束电场的优势而得到广泛关注,这两种纳米材料在微纳光学器件设计中有重要应用价值。表面等离子体激元(Surface Plasmon Polaritons,SPPs)是一种当外界电磁波照射到金属和介质表面时,金属表面自由电子和电磁波相互作用产生的电磁振荡现象,表面等离激元具有典型的很强的局域电场增强的效应。本文利用时域有限差分法(Finite difference Time domain FDTD)和实验方法研究了Ag NPs、MXene及BP材料的局域近场增强现象及其在光学领域的应用。本文主要内容如下:(1)构建了由MXene和BP组成的MXene/BP超表面,通过FDTD数值仿真的方法研究了其在微米波段的透射光学响应和电场增强情况。研究结果表明,当BP层和MXene层的表面等离激元有耦合效应时,可以观察到法诺(Fano)共振样光谱。当BP层宽度和MXene层宽度相等时,法诺共振样光谱消失,此时,只有MXene层表面等离激元被激发。此外,通过调整超表面的结构参数和入射光偏振方向,利用类法诺共振光学响应,电场增强可以提高一个数量级。(2)利用FDTD数值仿真和实验方法研究了基于银纳米粒子表面等离激元的葡萄糖高灵敏度检测传感应用研究。结果显示,当葡萄糖浓度不变时,随着Ag NPs数量的增加,溶液的透射率逐渐减小。随着葡萄糖浓度的增加,透射光谱呈轻微的红移,并且仿真与实验结果基本一致。尤其是当葡萄糖浓度在0.3 mol/L～0.4 mol/L之间变化时,其最大灵敏度为S=1144.07407nm/RIU。通过FDTD仿真模拟发现Ag NPs表面产生了明显的局域电场增强。(3)构建了以氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)为基底,由银纳米粒子,聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,PMMA)层,以及MXene组成的多层结构模型,通过FDTD数值仿真和实验的方法研究了其在可见到近红外波段的光学吸收响应。研究结果表明提出的结构显示了杰出的宽带广角吸收,并且,仿真和实验取得了一致的结果。当银纳米粒子和PMMA材料不在ITO基底上时,MXene层的厚度从180 nm增加到650 nm时,吸收也随之增强,但吸收效果仍需提高。在增加了PMMA层和银纳米粒子之后,吸收效果得到了显著提升的同时,0°～60°广角吸收也得以实现,最大可达到0.99,而且从可见到近红外波段整体吸收大于0.93。这是由于银纳米粒子和MXene表面产生了明显的表面等离子体共振所导致的,MXene层和Ag NPs表面都产生了明显的近场电场增强现象。

关键词：银纳米粒子 MXene 黑磷表面等离激元

面向近红外光谱定量分析的深度学习建模与模型迁移

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光谱学与光谱分析 2023年第1期43卷 310-319页

作者：傅鹏有文岳张雨柯李灵巧杨辉华桂林电子科技大学计算机与信息安全学院广西桂林541004 北京邮电大学人工智能学院北京100876 北京邮电大学国际学院北京100876

近红外光谱分析技术依赖于表征光谱向量和预测目标之间关系的化学计量学方法。然而,样品的光谱由信号和各种噪声组成,传统化学计量学方法较难直接提取光谱的有效特征,并为复杂的预测任务建立具有较强泛用性的校正模型。进一步地,受限于... 详细信息

近红外光谱分析技术依赖于表征光谱向量和预测目标之间关系的化学计量学方法。然而,样品的光谱由信号和各种噪声组成,传统化学计量学方法较难直接提取光谱的有效特征,并为复杂的预测任务建立具有较强泛用性的校正模型。进一步地,受限于仪器间的差异,在一台仪器上建立的模型应用于另一台仪器时,难以取得相同的定量分析结果。为此,提出了一种基于卷积神经网络和迁移学习的定量分析建模及模型传递方案,以提高模型在单仪器和跨仪器上的预测性能。在卷积神经网络的基础上,一种结合多尺度特征融合和残差结构,名为MSRCNN的先进模型被设计,并在主仪器上展现了卓越的预测能力。然后,设计了四种的基于fine-tune模型迁移策略,将在主仪器上建立的MSRCNN模型迁移到从仪器。在药品和小麦的公开数据集上的实验结果表明,MSRCNN在主仪器上的RMSE和R 2分别为2.587,0.981和0.309,0.977,优于PLS,SVM和CNN。在利用30个从仪器的样本微调主仪器建立的模型后,迁移MSRCNN中的卷积层和全连接层的方案取得了最好效果,其RMSE和R2可分别达到2.289,0.982和0.379,0.965。增加参与模型微调的从仪器样本,可进一步提高性能。

关键词：近红外光谱深度学习迁移学习多尺度融合残差结构模型传递

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基于刀具刃口显微图像的附着物去除网络

计算机工程 2022年第4期48卷 247-254,261页

作者：梁智滨赵文义李灵巧杨辉华桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 北京邮电大学人工智能学院北京100876 桂林电子科技大学计算机与信息安全学院广西桂林541004

准确检测并去除刀具边缘粘连的附着物是刀具显微图像豁口检测领域的一个难题,目前仍存在刀具边缘恢复不完整、附着物去除失败等问题。提出一种附着物去除的ARNet网络,采用二值掩膜引导模块区分目标与背景特征,利用去除过程的学习模块提... 详细信息

准确检测并去除刀具边缘粘连的附着物是刀具显微图像豁口检测领域的一个难题,目前仍存在刀具边缘恢复不完整、附着物去除失败等问题。提出一种附着物去除的ARNet网络,采用二值掩膜引导模块区分目标与背景特征,利用去除过程的学习模块提取递归过程中的时序信息,并通过自注意力精准分离模块中的编解码结构和自注意力机制,建立附着物特征在全局特征中的依赖关系,以精准去除附着物,从而整合特征并输出无附着物图像。从实际采集的刀具刃口显微图像中裁剪含附着物区域的图像并构成数据集,在此数据集上的实验结果表明,与PReNet网络相比,该网络的峰值信噪比提高了1.016 dB,交并比IOU提升了3.48%,参数量和计算量分别减少了86.5%、90.9%,能够精确聚焦附着物区域,完整地还原刀具的真实边缘,提高了豁口检测准确率,且增强了刀具豁口高精度检测系统的稳定性和可靠性。

关键词：机器视觉自注意力机制刀具刃口显微图像附着物检测

一种差分高阶调制联合LDPC编码方案及其FPGA实现

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电讯技术 2022年第2期62卷 244-251页

作者：叶金才李国勇王国富李灵巧桂林电子科技大学信息与通信学院广西桂林541004 桂林电子科技大学计算机与信息安全学院广西桂林541004 广西科技大学微电子与材料工程学院广西柳州545616

针对复杂环境中通信系统误码率高和硬件实现复杂度高的问题,提出基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)时域差分和16进制幅度差分相移键控(16 Multilevel Differential Amplitude and Phase Shift Keying,16DAPSK)调制联合低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Code,LDPC)软译码的通信方案。充分考虑了差分调制对抗多径干扰的能力,分别通过单数据多位宽移位寄存器方案、查找表的方式以及公式法实现LDPC编码、16DAPSK调制以及16DAPSK软解调。仿真结果证明了该方案在误码性能和资源节省方面的有效性。

关键词： OFDM LDPC编码 16DAPSK 软解调

基于网络药理学及分子对接探讨育麟协定方调控细胞自噬的作用机制

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浙江临床医学 2023年第3期25卷 323-326页

作者：李灵巧楼毅云浙江省杭州市中医院 310000

目的基于网络药理学和分子对接研究育麟协定方调控细胞自噬的物质基础和分子生物学机制。方法运用TCMSP数据库筛选育麟协定方活性成分及靶标;运用DrugBank、GeneCards和OMIM数据库获取细胞自噬靶点;借助Venny2.1得到育麟协定方调控自噬... 详细信息

目的基于网络药理学和分子对接研究育麟协定方调控细胞自噬的物质基础和分子生物学机制。方法运用TCMSP数据库筛选育麟协定方活性成分及靶标;运用DrugBank、GeneCards和OMIM数据库获取细胞自噬靶点;借助Venny2.1得到育麟协定方调控自噬靶标,运用Cytoscape软件构建育麟协定方-药物活性成分-靶标的互作网络图;运用STRING平台构建治疗靶标间互作网络图;运用Metascape数据库对治疗靶标行GO生物功能和KEGG通路富集分析;并运用RCSB PDB数据库和AutoDock软件对药物有效活性成分与关键靶标作分子对接。结果从育麟协定方中获得252个有效活性成分,得到165个育麟协定方调控细胞自噬的潜在靶标,这些靶标主要涉及细胞死亡的正向调节、转录调节、细胞对脂质的反应等生物学过程,并主要富集在TNF、IL17等信号通路上;分子对接验证显示关键成分与主要靶点对接得分均小于-6 kcal·moL^(-1),表明主要靶标与主要成分的结合活性较好。结论通过网络药理学及分子对接证实了育麟协定方多成分、多途径的作用特点,预测了育麟协定方可能通过TNF、IL-17信号通路等途径,从而调控细胞死亡、转录调节等生物学过程调控细胞自噬的可能作用机制,为进一步深入研究其活性成分和作用机制提供理论依据。

关键词：育麟协定方细胞自噬网络药理学分子对接

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GC-MS数据高性能分析算法研究

GC-MS数据高性能分析算法研究

作者：李灵巧桂林电子科技大学

学位级别：硕士

气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）因具有鲁棒性、高灵敏度、高可检测范围等优点,已被广泛运用于食品安全、医药、生化等领域的研究,是公认的分析和检测复杂样品的重要手段之一。国家已把发展国产质谱仪列为长远规划,目前国产质谱仪不仅核... 详细信息

气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）因具有鲁棒性、高灵敏度、高可检测范围等优点,已被广泛运用于食品安全、医药、生化等领域的研究,是公认的分析和检测复杂样品的重要手段之一。国家已把发展国产质谱仪列为长远规划,目前国产质谱仪不仅核心检测器件比较落后,质谱数据处理算法和软件的研究也才刚刚起步。 GC-MS数据处理需经过去噪、基线校正、谱峰识别、重叠峰解析、保留时间对齐和数据挖掘等步骤,其中重叠峰解析和保留时间对齐这两步最具挑战性和最耗时,急需精确的自动化算法。现有质谱分析算法大多只能处理单个样本、功能单一、计算速度缓慢、无法自动完成,难以满足有效管理、快速分析挖掘海量GC-MS数据的需求,成为制约质谱技术应用的瓶颈。为有效解决上述问题,本论文提出一种高度集成的智能GC-MS数据处理技术的构想,其主要工作如下: （1）GC-MS数据描述与已有算法分析。首先对GC-MS数据、提取离子流、总离子流进行数学描述并说明其物理意义;对GC-MS原始数据处理流程和方法、质谱标准数据检索进行了综述;最后对现GC-MS数据处理免费软件进了汇总和介绍。（2）提出一种用于GC-MS重叠峰精确解析的差异变量-多元曲线分辨（DV-MCR）方法。针对MCR-ALS算法用于GC-MS重叠峰解析时难以确定主成分数和初始矩阵而导致计算结果不够精确的问题,提出DV-MCR方法,并模拟不同条件的数据进行验证,结果表明,该方法比传统的MCR-ALS方法解析结果更加精确。（3）采用动态规划方法对保留时间对齐。针对其它保留时间对齐方法结果不够精确,难以自动化完成的问题,将动态规划成功引入保留时间对齐,该方法同时依赖特征峰所在的保留时间和质谱,可以同时对大量GC-MS样本进行自动对齐,并通过实验数据验证了该方法的对齐效果。（4）提出一种通用的基于多线程的并行交叉验证框架。针对GC-MS数据挖掘过程中,机器学习算法在模型评估时使用交叉验证计算量非常大、非常耗时的问题,提出了一种通用的基于多线程的并行交叉验证框架,并使用SVM和PLS算法,通过不同大小的数据集对框架验证其有效性。（5）提出CloudChem—一种基于云计算的化学计量学软件服务。它采用软件即服务模式和并行计算技术,可以较好克服传统化学计量学软件的缺点,基于该方法的软件服务平台可实现光谱、色谱、质谱等数据的有效、高速、一体化的存储、分析、挖掘,最大限度减小用户在使用化学计量软件的基础设施成本和软件成本。

关键词：质谱气相色谱 MCR 峰对齐 Parallel-CV 云计算并行计算 CloudChem

某研究所高空试验数据管理信息系统设计和开发

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某研究所高空试验数据管理信息系统设计和开发

作者：李灵巧电子科技大学

学位级别：硕士

航空发动机高空模拟试车台，简称高空台，是指通过在建立的试验设备，这些设备能够模拟飞机发动机在高空中飞行过程中可能遇到的一些情况或环境因素，进行相应的高空试验，能够在发动机研制或者改型过程中及早发现问题，提高发动机研制... 详细信息

航空发动机高空模拟试车台，简称高空台，是指通过在建立的试验设备，这些设备能够模拟飞机发动机在高空中飞行过程中可能遇到的一些情况或环境因素，进行相应的高空试验，能够在发动机研制或者改型过程中及早发现问题，提高发动机研制进度，降低研制风险，是航空发动机必须经历的过程。高空台建设的成熟度和规模，是一个国家科技军事力量的一个重要标志。随着航天发动机试验活动在产品设计制造过程中所占的比重在不断增加，试验数据量大，数据形式多，数据管理方式滞后等现象开始显现，简单的依靠人工和编程分析数据的方法已经不能满足对航天发动机的研发进度。基于此，本文通过高空试验数据管理系统的建立，提供了数据管理系统的模型，有效提高航天发动机试验活动的数据管理水平。本文结合我国航空发动机高空模拟试车台的特点，对航空发动机高空模拟试验的研究现状进行了分析，明确了研究的目的和意义之后开展系统建立的需求分析。本文通过介绍高空台的发展现状，研究高空台试验数据管理系统的意义，对相关技术进行了综述，在对某研究所在数据管理系统需求方面进行了认真的分析的基础上，运用先进的设计理念，设计了系统的总体框架，建立系统的物理结构，设计系统的功能模块结构;最后介绍了数据管理系统实现的界面以及相应的代码。系统开发采用的技术主要有面向对象技术， C/S架构模式，XML技术和SQLServer2005等，这些技术的使用为系统成功设计和开发提供了保障。确保试验数据的完整性和安全性。系统设计了四个主要的功能模块，在四个主要功能模块下面分别设置了各自的子系统，以保证模块功能的实现。这四个功能模块满足系统对基本信息进行管理，对风险进行合理的规避，数据管理和计算机辅助的决策支持功能。某研究所高空试验数据管理系统对提高数据管理效率和能力有很大帮助，同时能够为其他研究所或单位开发数据管理系统提供一定的借鉴。

关键词：研究所高空试验数据管理系统

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浅析《伤寒论》“沉脉”的病机

中华中医药杂志 2015年第11期30卷 3931-3932页

作者：李灵巧包素珍浙江中医药大学基础医学院杭州310053

为探讨张仲景《伤寒论》著作中"脉沉"的病机内涵,采用《伤寒论》中"脉沉"相关条文进行比较分析,通过以方测证和以证测机探讨"脉沉"的病机本质。结果发现"沉脉"所主的病机有属里虚证者,有属里实证者,里虚兼表证。因此,对张仲景脉法的研究... 详细信息

为探讨张仲景《伤寒论》著作中"脉沉"的病机内涵,采用《伤寒论》中"脉沉"相关条文进行比较分析,通过以方测证和以证测机探讨"脉沉"的病机本质。结果发现"沉脉"所主的病机有属里虚证者,有属里实证者,里虚兼表证。因此,对张仲景脉法的研究,可以从相关条文脉证比较的角度切入,以证候和方药反证脉象所代表的病机,从而深入探析其沉脉辨证的核心思想。

关键词：伤寒论脉诊沉脉病机