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Bioimaging of Dissolvable Microneedle Arrays: Challenges and Opportunities

Research 2022年第4期2022卷 633-655页

作者： Yanni Wang gehua ma Guangzhi Gao Ji Tao Wenzhao Cao Haohao Sun Fengsen ma Yilong Zhang Yen Wei Mei Tian Laboratory of Biologics and Biomaterials Collge of PharmacyZhejiang University of TechnologyHangzhou 310014China Cllge of Computer Science and Technology Zhejiang UniversityHangzhou 310027China Human Phenome Institute Fudan UniversityShanghai 201203China College of Information Engineering Zhejiang University of TechnologyHangzhou 310023China Life Science Research Center Frontier Crossing InstituteZhejiang University of TechnologyHangzhou 310023China Engineering Research Center of Intelligent Sensing and System Ministry of EducationHangzhou 310023China College of Computer Science and Technology Zhejiang University of TechnologyHangzhou 310023China Department of Chemistry and the Tsinghua Center for Frontier Polymer Research Tsinghua UniversityBeijing 100084China

The emergence of microneedle arrays(MNAs)as a novel,simple,and minimally invasive administration approach largely addresses the challenges of traditional drug delivery.In particular,the dissolvable MNAs act as a promising,multifarious,and well-controlled platform for micro-nanotransport in medical research and cosmetic formulation applications.The effective delivery mostly depends on the behavior of the MNAs penetrated into the body,and accurate assessment is urgently needed.Advanced imaging technologies offer high sensitivity and resolution visualization of cross-scale,multidimensional,and multiparameter information,which can be used as an important aid for the evaluation and development of new MNAs.The combination of MNA technology and imaging can generate considerable new knowledge in a cost-effective manner with regards to the pharmacokinetics and bioavailability of active substances for the treatment of various diseases.In addition,noninvasive imaging techniques allow rapid,receptive assessment of transdermal penetration and drug deposition in various tissues,which could greatly facilitate the translation of experimental MNAs into clinical application.Relying on the recent promising development of bioimaging,this review is aimed at summarizing the current status,challenges,and future perspective on in vivo assessment of MNA drug delivery by various imaging technologies.

关键词： needle mostly formulation

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Visualizing veins from color skin images using convolutional neural networks

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Journal of Innovative Optical Health Sciences 2020年第4期3卷 80-92页

作者： Chaoying Tang Yimin Yuan Shuhang Xia gehua ma Biao Wang Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Nanjing Jiangsu 211106P.R.China

Intravenous cannulation is the most important phase in medical practices.Currently,limited literature is available about visibility of veins and the characteristics of patients associated with difficult intravenous access.In modern medical treatment,a major challenge is locating veins for patients who have difficult venous access.Presently,some products of vein locators are available in the market to improve vein access,but they need auxiliary equipment such as near infrared(NIR)illumination and camera,which add weight and cost to the devices,and cause inconveniences to daily medical care.In this paper,a vein visualization algorithm based on the deep learning method was proposed.Based on a group of synchronous RGB/NIR arm images,a convolutional neural network(CNN)model was designed to implement the mapping from RGB to NIR images,where veins can be detected from skin.The model has a simple structure and less optimization parameters.A color transfer scheme was also proposed to make the network adaptive to the images taken by smartphone in daily medical treatments.Comprehensive experiments were conducted on three datasets to evaluate the proposed method.Subjective and objective evaluations showed the effec-tiveness of the proposed method.These results indicated that the deep learning-based method can be used for visualizing veins in medical care applications.

关键词： Intravenous cannulation vein visualization convolutional neural network

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Inhibition of cyclooxygenase-2 activity in subchondral bone modifies a subtype of osteoarthritis

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Bone Research 2019年第3期7卷 286-295页

作者： manli Tu Mi Yang Nanxi Yu gehua Zhen Mei Wan Wenlong Liu Baochao Ji Hairong ma Qiaoyue Guo Peijian Tong Li Cao Xianghang Luo Xu Cao Department of Orthopaedic Surgery The Johns Hopkins University School of Medicine Baltimore MD 21205 USA Department of Endocrinology The First Affiliated Hospital of Nanchang University 330006 Nanchang Jiangxi China Endocrinology Research Center of Xiangya Hospital Central South University 410008 Changsha Hunan China Department of Orthopedic Surgery The First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University 830054 Urumqi Xinjiang Uygur Autonomous Region China Department of Orthopedic Surgery The First Affiliated Hospital of Zhejiang Chinese Medical University 310006 Hangzhou Zhejiang Province China

Osteoarthritis(OA) causes the destruction of joints. Its pathogenesis is still under investigation, and there is no effective diseasemodifying therapy. Here, we report that elevated cyclooxygenase-2(COX-2) expression in the osteocytes of subchondral bone causes both spontaneous OA and rheumatoid arthritis(RA). The knockout of COX-2 in osteocytes or treatment with a COX-2 inhibitor effectively rescues the structure of subchondral bone and attenuates cartilage degeneration in spontaneous OA(STR/Ort)mice and tumor necrosis factor-α transgenic RA mice. Thus, elevated COX-2 expression in subchondral bone induces both OAassociated and RA-associated joint cartilage degeneration. The inhibition of COX-2 expression can potentially modify joint destruction in patients with arthritis.

关键词： pathogenesis rheumatoid arthritis transgenic

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面向具身智能的网格细胞群表征空间认知方法

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科学通报 2023年第35期68卷 4872-4884页

作者：柴清澳黄赣费一鸣马歌华章国锋唐华锦浙江大学计算机科学与技术学院杭州310027

与基于结构化场景建模的传统导航算法不同,哺乳动物通过内嗅皮层和海马体中多种神经细胞的分工协作构建认知地图,实现了适用于非结构化场景且具有强鲁棒性、泛化性的导航.随着认知神经科学、人工智能等领域的发展,类脑导航在近年来受到... 详细信息

与基于结构化场景建模的传统导航算法不同,哺乳动物通过内嗅皮层和海马体中多种神经细胞的分工协作构建认知地图,实现了适用于非结构化场景且具有强鲁棒性、泛化性的导航.随着认知神经科学、人工智能等领域的发展,类脑导航在近年来受到了广泛的关注,成为实现“具身智能”中机器人环境认知与导航功能的可行方案.本文结合大脑空间认知机理以及同时定位与地图构建算法,提出了一种基于网格细胞群表征模型的移动机器人认知地图构建系统.在该系统中,网格细胞模型与位置细胞模型协同配合完成了位置表征、路径积分的功能.基于公开真实数据集的实验,验证了该系统在认知地图构建任务中的有效性与网格细胞群表征模型的度量特性.此外,这种脑启发式的认知地图构建系统为进一步揭示人脑的空间认知机理提供了有效的实验环境.

关键词：认知地图构建类脑导航具身智能网格细胞移动机器人同时定位与地图构建

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中国环境影响评价制度存在问题及对策探讨

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环境科学与管理 2010年第7期35卷 178-180页

作者：马阁华刘凤英宗艳丽龙口市环境保护局山东龙口265701

中国环境影响评价制度经过多年发展,已建立起较为完善的环境影响评价制度体系,但仍存在一些问题,主要表现在:公众参与制度可操作性不强,部门间缺乏有效的协调机制,可供选择方案缺失,违法成本过低,未批先建现象严重。在对这些主要问题展... 详细信息

中国环境影响评价制度经过多年发展,已建立起较为完善的环境影响评价制度体系,但仍存在一些问题,主要表现在:公众参与制度可操作性不强,部门间缺乏有效的协调机制,可供选择方案缺失,违法成本过低,未批先建现象严重。在对这些主要问题展开分析的基础上,对完善环境影响评价制度的对策进行了探讨,提出了一系列完善措施,以便更好地处理经济发展与环境保护的关系,达到经济、社会和环境的全面协调可持续发展。

关键词：环境影响评价制度问题对策

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祖师麻总香豆素的抗炎镇痛药效作用评价

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中华中医药学刊 2015年第5期33卷 1183-1185页

作者：杨鸽华王丽丽封玲石森林诸暨市人民医院浙江诸暨311800 浙江中医药大学浙江杭州310053

目的:研究祖师麻总香豆素的抗炎镇痛作用,为后续研究开发新药提供依据。方法:采用蛋清致大鼠足跖肿胀模型与二甲苯致小鼠耳廓肿胀模型,评价祖师麻总香豆素的抗炎作用;采用小鼠醋酸扭体模型,评价其镇痛活性。结果:祖师麻总香豆素可明显... 详细信息

目的:研究祖师麻总香豆素的抗炎镇痛作用,为后续研究开发新药提供依据。方法:采用蛋清致大鼠足跖肿胀模型与二甲苯致小鼠耳廓肿胀模型,评价祖师麻总香豆素的抗炎作用;采用小鼠醋酸扭体模型,评价其镇痛活性。结果:祖师麻总香豆素可明显抑制蛋清所致的大鼠足跖肿胀和二甲苯所致的小鼠耳廓肿胀,显著减轻由醋酸引起的小鼠疼痛,减少扭体反应次数。结论:祖师麻总香豆素具有较好的镇痛、抗炎作用。

关键词：祖师麻总香豆素抗炎镇痛药效

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水泥工业结构调整及其环境效益

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中国资源综合利用 2011年第1期29卷 51-54页

作者：马阁华刘凤英宗艳丽刘娜龙口市环境保护局山东龙口265701

为促进水泥产业的健康发展,国家不断加大水泥工业结构调整力度。水泥工业的结构调整不但能够有效解决水泥工业总量过剩、结构不合理等方面的矛盾,还能够带来一系列的环境效益:削减粉尘、二氧化硫排放量,削减工业废渣,降低能耗,减少二氧... 详细信息

为促进水泥产业的健康发展,国家不断加大水泥工业结构调整力度。水泥工业的结构调整不但能够有效解决水泥工业总量过剩、结构不合理等方面的矛盾,还能够带来一系列的环境效益:削减粉尘、二氧化硫排放量,削减工业废渣,降低能耗,减少二氧化碳排放。对水泥工业结构调整带来的环境效益进行分析,充分了解水泥工业结构调整在改善环境质量、保护生态环境方面的作用,对促进水泥工业结构调整,促进水泥工业可持续发展有着非常重大的意义。

关键词：水泥结构调整环境效益

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应用于航空发动机涡轮叶片的热障涂层材料研究

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功能材料 2017年第2期48卷 2084-2090页

作者：李磊段力秦格华马德川王云生陶闻钟陈尚荣卢学良刘民张亚非上海交通大学电子信息与电气工程学院薄膜与微细加工技术教育部重点实验室上海200240 江苏利达高科特种材料有限公司江苏常熟215506

热障涂层材料(TBC)能够应用于航空发动机涡轮叶片等许多尖端领域,这种材料是一种能够缓冲外界热量进入表面合金的低热导率材料。研究表明,空气是一种近乎最低的低热导率材料,所以在热障涂层材料中加入空气能够有效提高热量缓冲作用。将... 详细信息

热障涂层材料(TBC)能够应用于航空发动机涡轮叶片等许多尖端领域,这种材料是一种能够缓冲外界热量进入表面合金的低热导率材料。研究表明,空气是一种近乎最低的低热导率材料,所以在热障涂层材料中加入空气能够有效提高热量缓冲作用。将采用感应耦合等离子体(ICP)深沟刻蚀硅的表面,在金属钛表面电解氧化形成多孔的氧化层薄膜以及泡沫铜、泡沫镍的多孔结构来系统阐述这一理论的可行性。使用了扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和热导率测量仪对微观形貌和热导率进行了表征测量,并利用计算机仿真对多孔结构进行了进一步的热传导性能分析。

关键词：热障涂层材料 ICP刻蚀低热导率多孔氧化膜多孔结构

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溶洞充填物判识的频率差异分析技术

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石油与天然气地质 2002年第1期23卷 41-44页

作者：唐文榜刘来祥樊佳芳韩革华马学军中国石化石油勘探开发研究院北京100083 中国石化新星石油公司西北石油局规划设计研究院新疆乌鲁木齐830011

寻找碳酸盐岩油藏的关键就是要找到充满流体的大型溶洞。塔河油田的勘探实践表明 ,应用频率差异分析技术可以有效的鉴别溶洞充填物的性质。当溶洞全为流体充填时 ,其地震波具有强振幅、低速度及调谐性的特征 ;当充填粘稠的半流体时 ,其... 详细信息

寻找碳酸盐岩油藏的关键就是要找到充满流体的大型溶洞。塔河油田的勘探实践表明 ,应用频率差异分析技术可以有效的鉴别溶洞充填物的性质。当溶洞全为流体充填时 ,其地震波具有强振幅、低速度及调谐性的特征 ;当充填粘稠的半流体时 ,其调谐反射相当于绝对反射的 90 ;当充填物为疏松沉积物时 ,其调谐反射也相当于绝对反射的 77 。以上几种介质 ,都很有可能是油的储集体。对于主频集中在 2 0～ 30Hz的反射波而言 ,只要溶洞高度在 2～ 3m以上就能识别。该技术在塔河油田进行了应用 ,其连片三维区溶洞分布层及纵、横向连通情况清晰可见 ;在S4 8井中的风化面下 ,发现了

关键词：频率差异分析振幅-频率溶洞充填物油气藏塔河油田

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多孔石墨烯的制备及其在超级电容器中的应用

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武汉工程大学学报 2019年第2期41卷 103-108页

作者：郭畅郑葛花张媛媛曾婷万其进武汉工程大学化学与环境工程学院湖北武汉430205

采用催化刻蚀法,制备出作为一种大比表面积、高导电性的、已被广泛用作超级电容器的二维碳电极材料。石墨烯的多孔材料由于其多孔结构能够加快离子的扩散,使得比电容进一步增加,增强了其双电层电容性能。多孔还原氧化石墨烯(hrGO),并将... 详细信息

采用催化刻蚀法,制备出作为一种大比表面积、高导电性的、已被广泛用作超级电容器的二维碳电极材料。石墨烯的多孔材料由于其多孔结构能够加快离子的扩散,使得比电容进一步增加,增强了其双电层电容性能。多孔还原氧化石墨烯(hrGO),并将其用作超级电容器的电极材料。同时利用透射电子显微镜、X射线电子能谱和电化学技术对制备出的hrGO进行表征。利用循环伏安法和恒电流充放电技术对比了未刻蚀孔的还原氧化石墨烯(rGO)和hrGO的超级电容性能。当电位在-1～0 V范围内时,hrGO的比电容要大于未刻蚀的rGO的比电容,当扫速为10 mV/s时,其比电容可达到33 mF/cm^2;当电流密度为0.2 ma/cm^2时,hrGO的比电容仍要大于未刻蚀的rGO的比电容,与循环伏安测试中得到的结论一致。在充放电达到3 000次循环后,比电容保持在初始值的87%。上述结果表明该方法制备的多孔石墨烯具有良好的超级电容性能,适用于超级电容器负极材料。

关键词：石墨烯超级电容器多孔材料双电层电容器

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