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Novel diamond shuttle to deliver flexible neural probe with reduced tissue compression

Microsystems & Nanoengineering 2020年第1期6卷 903-915页

作者： Kyounghwan Na Zachariah J.Sperry Jiaao Lu Mihaly Voroslakos Saman S.parizi Tim M.Bruns Euisik Yoon john p.seymour Electrical Engineering&Computer Science Department University of MichiganAnn ArborMI 48105USA Biomedical Engineering Department University of MichiganAnn ArborMI 48105USA Biointerfaces Institute University of MichiganAnn ArborMI 48105USA The Neuroscience Institute New York UniversityNew YorkNY 10016USA Center for Nanomedicine Institute for Basic Science(IBS)Seoul 03722Korea Graduate program of Nano Biomedical Engineering(Nano BME) Yonsei-IBS InstituteYonsei UniversitySeoul 03722Korea Vivian L Smith Department of Neurosurgery University of Texas Health Science CenterHoustonTX 77030USA Department of Electrical and Computer Engineering Rice UniversityHoustonTX 77005USA

The ability to deliver flexible biosensors through the toughest membranes of the central and peripheral nervous system is an important challenge in neuroscience and neural engineering.Bioelectronic devices implanted through dura mater and thick epineurium would ideally create minimal compression and acute damage as they reach the neurons of interest.We demonstrate that a three-dimensional diamond shuttle can be easily made with a vertical support to deliver ultra-compliant polymer microelectrodes(4.5-µm thick)through dura mater and thick epineurium.The diamond shuttle has 54%less cross-sectional area than an equivalently stiff silicon shuttle,which we simulated will result in a 37%reduction in blood vessel damage.We also discovered that higher frequency oscillation of the shuttle(200Hz)significantly reduced tissue compression regardless of the insertion speed,while slow speeds also independently reduced tissue compression.Insertion and recording performance are demonstrated in rat and feline models,but the large design space of these tools are suitable for research in a variety of animal models and nervous system targets.

关键词： sectional neural thick

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植物凝集素类受体激酶研究进展

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热带亚热带植物学报 2024年

作者：熊圭 john seymour HESLOp-HARRISON 刘青植物多样性与特色经济作物全国重点实验室广东省应用植物学重点实验室中国科学院华南植物园华南国家植物园中国科学院大学莱斯特大学遗传学和基因组生物学系

植物凝集素类受体激酶(lectin receptor-like kinases， LecRLKs)，隶属于植物膜蛋白类受体激酶，LecRLKs主要由胞外凝集素结构域、跨膜结构域和胞内激酶结构域组成，根据胞外结构域的特异性，分为G型、L型和C型，凝集素类受体激酶参与... 详细信息

植物凝集素类受体激酶(lectin receptor-like kinases， LecRLKs)，隶属于植物膜蛋白类受体激酶，LecRLKs主要由胞外凝集素结构域、跨膜结构域和胞内激酶结构域组成，根据胞外结构域的特异性，分为G型、L型和C型，凝集素类受体激酶参与植物的生长发育和环境响应调控。该文总结凝集素类受体激酶的研究历史、结构和分类，阐述植物LecRLKs的发育调控和胁迫响应功能，对功能明确的LecRLKs基因进行归类。提出凝集素类受体激酶研究中存在的不足之处，包括该家族演化历史研究极其缺乏、信号传导途径及其潜在配体亟待开展等方面。在此基础上，提出未来深入研究的方向，以期为植物凝集素类受体激酶基因家族的定向育种提供理论支持。

关键词：凝集素类受体蛋白激酶生长发育生物/非生物胁迫免疫

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State-of-the-art MEMS and microsystem tools for brain research

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Microsystems & Nanoengineering 2017年第1期3卷 439-454页

作者： john p.seymour Fan Wu Kensall D.Wise Euisik Yoon Department of Electrical Engineering and Computer Science University of MichiganAnn ArborMI 48105USA Diagnostic Biochips Inc.Glen BurnieMD 21061USA Department of Biomedical Engineering University of MichiganAnn ArborMI 48105USA

Mapping brain activity has received growing worldwide interest because it is expected to improve disease treatment and allow for the development of important neuromorphic computational methods.MEMS and microsystems are expected to continue to offer new and exciting solutions to meet the need for high-density,high-fidelity neural interfaces.Herein,the state-of-the-art in recording and stimulation tools for brain research is reviewed,and some of the most significant technology trends shaping the field of neurotechnology are discussed.

关键词： brain research electrophysiology MEMS microelectrodes neural engineering neuroscience optoelectrodes optogenetics

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植物染色体分子核型技术研究进展

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2022年第2期50卷 82-89页

作者：刘青潘浩研黄家丽 john seymour Heslop Harrison 中国科学院华南植物园植物资源保护与可持续利用重点实验室广东广州510650 中国科学院核心植物园广东广州510650 中国科学院大学北京100049 华南农业大学生命科学学院广东广州510642 莱斯特大学遗传学和基因组生物学系英国莱斯特LE17RH

单染色体识别为植物遗传学、生物多样性和进化研究的重要方向,也是大型基因组多倍体植物研究的难题之一。文章综述了单拷贝序列染色体涂染(single-copy sequence based chromosome painting)和寡核苷酸荧光原位杂交(oligonucleotide-FIS... 详细信息

单染色体识别为植物遗传学、生物多样性和进化研究的重要方向,也是大型基因组多倍体植物研究的难题之一。文章综述了单拷贝序列染色体涂染(single-copy sequence based chromosome painting)和寡核苷酸荧光原位杂交(oligonucleotide-FISH,Oligo-FISH)技术合成新型探针池的方法,总结其在比较基因组学研究中的应用案例,提出开发近缘物种通用寡核苷酸探针库的研究趋势,并对植物染色体分子核型技术在植物系统发育重建和植物育种中的应用进行了展望。

关键词：染色体分子核型染色体间重组荧光原位杂交单拷贝寡核苷酸序列重复序列

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高通量测序技术在植物病毒分类中的应用

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西南大学学报（自然科学版） 2022年第7期44卷 87-95页

作者：刘青周书玉崔冬丽 HESLOp HARRISON john seymour 中国科学院植物资源保护与可持续利用重点实验室/中国科学院华南植物园广州510650 中国科学院核心植物园广州510650 中国科学院大学北京100049 莱斯特大学遗传学和基因组生物学系英国莱斯特LE17RH

植物病毒寄生可引起植物病毒病,甚至对植物造成毁灭性伤害.高通量测序技术(high-throughput sequencing, HTS)提供了一种快速、低成本、深度测序的解决方案,在病毒鉴定、新病毒检测和病毒基因组多样性等研究中具有优势,促进了植物病毒... 详细信息

植物病毒寄生可引起植物病毒病,甚至对植物造成毁灭性伤害.高通量测序技术(high-throughput sequencing, HTS)提供了一种快速、低成本、深度测序的解决方案,在病毒鉴定、新病毒检测和病毒基因组多样性等研究中具有优势,促进了植物病毒分类的研究.本文概述了HTS技术检测病毒的进展、在植物病毒学领域应用案例和该方法检测病毒的优缺点,旨在说明HTS技术对病毒鉴定、新病毒发现和病毒分类的重要贡献,提出新病毒检测和鉴定是亟待解决的问题,为植物病毒病的预防提供参考.

关键词：高通量测序植物病毒分类新病毒鉴定

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promises and pitfalls of targeted agents in chronic lymphocytic leukemia

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Cancer Drug Resistance 2020年第3期3卷 415-444页

作者： Thomas E.Lew Mary Ann Anderson john F.seymour Department of Clinical Haematology The Royal Melbourne Hospital and Peter MacCallum Cancer CentreParkville 3050Australia. Blood Cells and Blood Cancer Division Walter and Eliza Hall Institute of Medical ResearchParkville 3050Australia. Faculty of Medicine Dentistry and Health SciencesThe University of MelbourneParkville 3050Australia.

Targeted agents have significantly improved outcomes for patients with chronic lymphocytic leukemia,particularly high-risk subgroups for whom chemoimmunotherapy previously offered limited efficacy.Two classes of agent in particular,the Bruton tyrosine kinase inhibitors(e.g.,ibrutinib)and the B-cell lymphoma 2 inhibitor,venetoclax,induce high response rates and durable remissions in the relapsed/refractory and frontline settings.However,maturing clinical data have revealed promises and pitfalls for both agents.These drugs induce remissions and disease control in the majority of patients,often in situations where modest efficacy would be expected with traditional chemoimmunotherapy approaches.Unfortunately,in the relapsed and refractory setting,both agents appear to be associated with an inevitable risk of disease relapse and progression.Emerging patterns of resistance are being described for both agents but a common theme appears to be multiple sub-clonal drivers of disease progression.Understanding these mechanisms and developing effective and safe methods to circumvent the emergence of resistance will determine the longer-term utility of these agents to improve patients’quality and length of life.Rational drug combinations,optimised scheduling and sequencing of therapy will likely hold the key to achieving these important goals.

关键词： Chronic lymphocytic leukemia drug resistance venetoclax B-cell lymphoma 2 ibrutinib bruton tyrosine kinase idelalisib phosphatidylinositol 3-kinase

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谷类作物β-葡聚糖合成酶基因家族的研究进展

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热带亚热带植物学报 2023年第2期31卷 295-304页

作者：袁泓宇崔冬丽 john seymour Heslop HARRISON 刘青中国科学院华南植物园中国科学院植物资源保护与可持续利用重点实验室广州510650 华南国家植物园广州510650 中国科学院大学北京100049 莱斯特大学遗传学和基因组生物学系英国莱斯特LE17RH 中国科学院核心植物园广州510650

Beta-葡聚糖是由β-(1,3)和β-(1,4)糖苷键连接的非纤维素多糖,主要分布在谷类作物籽粒胚乳及糊粉层中,在高尔基体合成,经由囊泡运输到质膜,最终在细胞壁上沉积。通过增加胆汁酸排泄,延迟葡萄糖吸收,β-葡聚糖可有效降低胆固醇及血糖水... 详细信息

Beta-葡聚糖是由β-(1,3)和β-(1,4)糖苷键连接的非纤维素多糖,主要分布在谷类作物籽粒胚乳及糊粉层中,在高尔基体合成,经由囊泡运输到质膜,最终在细胞壁上沉积。通过增加胆汁酸排泄,延迟葡萄糖吸收,β-葡聚糖可有效降低胆固醇及血糖水平。Beta-葡聚糖合成酶基因家族成员最早在水稻(Oryza sativa)中得到鉴定,后在其他作物中陆续被发现。该基因家族包括3个主要成员:CslF、CslH和CslJ亚基因家族,起源于不同分支,经过趋同演化,执行合成β-葡聚糖的功能。Beta-葡聚糖基因家族成员均受到负选择压力,演化过程中序列高度保守。CslF亚家族基因成员相对较多,常在染色体上形成基因簇,CslF6是介导β-葡聚糖合成的主效基因。CslF亚家族在叶基部等幼嫩组织中表达水平相对较高,且明显受到光照强度的影响;CslH和CslJ亚家族成员较少,其中CslH亚家族在叶尖等成熟组织中的表达水平高,而CslJ亚家族在籽粒中有较高的表达水平。该文综述了β-葡聚糖合成酶基因家族成员的系统发育关系、表达模式,β-葡聚糖合成酶的亚细胞定位,以及作物中的定向育种研究进展,提出β-葡聚糖合成酶基因家族在染色体上的精准定位是未来的研究趋势,以期推动染色体工程在作物β-葡聚糖定向育种中的应用。

关键词： Beta-葡聚糖谷类作物定向育种基因家族演化染色体工程

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燕麦属细胞遗传学研究进展

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热带亚热带植物学报 2017年第4期25卷 409-418页

作者：周湘英贺文琪 john seymour HESLOp-HARRISON 刘青中国科学院植物资源保护与可持续利用重点实验室中国科学院华南植物园广州510650 中国科学院大学北京100049 吉首大学生物资源与环境科学学院湖南吉首416000 莱斯特大学遗传系

整理燕麦属(Avena L.)细胞遗传学研究文献,总结相关研究进展。燕麦属有7组29种植物,分属5个基因组类型(A、C、AB、AC、ACD)。基于荧光原位杂交技术和种间杂交实验表明,A、C基因组染色体结构差异较大,A基因组二倍体物种具有等臂染色体,C... 详细信息

整理燕麦属(Avena L.)细胞遗传学研究文献,总结相关研究进展。燕麦属有7组29种植物,分属5个基因组类型(A、C、AB、AC、ACD)。基于荧光原位杂交技术和种间杂交实验表明,A、C基因组染色体结构差异较大,A基因组二倍体物种具有等臂染色体,C基因组二倍体物种具有不等臂染色体。燕麦属植物D基因组和A基因组间分化程度较小,B基因组有可能是A基因组的变型——A′基因组。普遍观点认为A基因组二倍体物种可能是燕麦属六倍体物种母系亲本,砂燕麦(A.strigosa)为该属多倍体物种A基因组祖先的假说备受争议,有学者认为加那利燕麦(A.canariensis)可能是多倍体物种A或D基因组的供体。燕麦属多倍体物种基因组互换及染色体重排事件,增加燕麦属种间亲缘关系、多倍体物种基因组起源研究的困难。结合基因组学、分子细胞遗传学技术,有望为上述问题提供新证据。

关键词：基因组起源燕麦属细胞遗传学禾本科多倍体

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第27届国际动植物基因组学大会要事记

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扬州大学学报（农业与生命科学版） 2019年第4期40卷 1-9页

作者：刘青李晓宇徐文魁 john seymour Heslop Harrison 中国科学院华南植物园/中国科学院植物资源保护与可持续利用重点实验室广州510650 中国科学院大学北京100049 华南农业大学生命科学学院广州510642 莱斯特大学遗传学和基因组生物学系英国莱斯特LE1 7RH

基因组学是对所有基因进行基因组作图(包括遗传图谱、物理图谱、转录本图谱)、核苷酸序列分析、基因定位和基因功能分析的一门科学。为探索中外基因组学研究的前沿问题,总结了第27届动植物基因组国际会议上展示的15个相关主题的主要成就... 详细信息

基因组学是对所有基因进行基因组作图(包括遗传图谱、物理图谱、转录本图谱)、核苷酸序列分析、基因定位和基因功能分析的一门科学。为探索中外基因组学研究的前沿问题,总结了第27届动植物基因组国际会议上展示的15个相关主题的主要成就,代表目前模式生物、作物、水生生物和微生物基因组学的研究热点。基因组学不仅涉及生物领域,还涉及与其他学科的交叉融合,如医学、环境学、生物学等,基因组学的进步不断推动新技术、新领域如三维基因组学和生态基因组学的产生。此外,简要回顾了本届会议上呈现的新兴研究手段为基因组学研究带来的革命性进展,并对未来的研究方向进行了展望。

关键词：动植物基因组学大会数据库基因组可视化研究进展

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Dual color optogenetic control of neural populations using low-noise,multishank optoelectrodes

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Microsystems & Nanoengineering 2018年第1期4卷 309-324页

作者： Komal Kampasi Daniel F.English john seymour Eran Stark Sam McKenzie Mihály Vöröslakos György Buzsáki Kensall D.Wise Euisik Yoon Department of Biomedical Engineering University of MichiganAnn ArborMI 48105USA Center for Micro and Nanotechnology Lawrence Livermore National LaboratoryLivermoreCA 94550USA NYU Neuroscience Institute School of MedicineEast River Science ParkAlexandria Center450 East 29th St9th FloorNew YorkNY 10016USA Department of Electrical Engineering and Computer Science University of MichiganAnn ArborMI 48105USA Department of physiology and pharmacology Sackler Faculty of MedicineTel Aviv University69978 Tel AvivIsrael Sagol School of Neuroscience Tel Aviv University69978 Tel AvivIsrael

Optogenetics allows for optical manipulation of neuronal activity and has been increasingly combined with intracellular and extracellular electrophysiological recordings.Genetically-identified classes of neurons are optically manipulated,though the versatility of optogenetics would be increased if independent control of distinct neural populations could be achieved on a sufficient spatial and temporal resolution.We report a scalable multisite optoelectrode design that allows simultaneous optogenetic control of two spatially intermingled neuronal populations in vivo.We describe the design,fabrication,and assembly of low-noise,multisite/multicolor optoelectrodes.Each shank of the four-shank assembly is monolithically integrated with 8 recording sites and a dualcolor waveguide mixer with a 7×30μm cross-section,coupled to 405 nm and 635 nm injection laser diodes(ILDs)via gradient-index(GRIN)lenses to meet optical and thermal design requirements.To better understand noise on the recording channels generated during diode-based activation,we developed a lumped-circuit modeling approach for EMI coupling mechanisms and used it to limit artifacts to amplitudes under 100μV upto an optical output power of 450μW.We implanted the packaged devices into the CA1 pyramidal layer of awake mice,expressing Channelrhodopsin-2 in pyramidal cells and ChrimsonR in paravalbumin-expressing interneurons,and achieved optical excitation of each cell type using sub-mW illumination.We highlight the potential use of this technology for functional dissection of neural circuits.

关键词： waveguide mixer neural

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