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Thiamine-modified metabolic reprogramming of human pluripotent stem cell-derived cardiomyocyte under space microgravity

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Signal Transduction and Targeted Therapy 2024年第5期9卷 2132-2142页

作者： xinglong han Lina Qu Miao Yu Lingqun Ye Liujia Shi Guangfu Ye Jingsi Yang Yaning Wang Hao Fan Yong Wang Yingjun Tan Chunyan Wang Qi Li Wei Lei Jianghai Chen Zhaoxia Liu Zhenya Shen Yinghui Li Shijun Hu Department of Cardiovascular Surgery of the First Affiliated Hospital&Institute for Cardiovascular Science State Key Laboratory of Radiation Medicine and ProtectionSuzhou Medical CollegeSoochow UniversitySuzhouChina State Key Laboratory of Space Medicine China Astronaut Research and Training CenterBeijingChina Department of hand Surgery Union HospitalTongji Medical CollegeHuazhong University of Science and TechnologyWuhanChina

During spaceflight,the cardiovascular system undergoes remarkable adaptation to microgravity and faces the risk of cardiac ***,the effects and mechanisms of microgravity on cardiac morphology,physiology,metabolism,and cellular biology need to be further *** China started constructing the China Space Station(CSS)in 2021,we have taken advantage of the Shenzhou-13 capsule to send human pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes(hPSC-CMs)to the Tianhe core module of the *** this study,hPSC-CMs subjected to space microgravity showed decreased beating rate and abnormal intracellular calcium *** and transcriptomic analyses revealed a battery of metabolic remodeling of hPSC-CMs in spaceflight,especially thiamine *** microgravity condition blocked the thiamine intake in *** decline of thiamine utilization under microgravity or by its antagonistic analog amprolium affected the process of the tricarboxylic acid *** decreased ATP production,which led to cytoskeletal remodeling and calcium homeostasis imbalance in *** importantly,in vitro and in vivo studies suggest that thiamine supplementation could reverse the adaptive changes induced by simulated *** study represents the first astrobiological study on the China Space Station and lays a solid foundation for further aerospace biomedical *** data indicate that intervention of thiamine-modified metabolic reprogramming in human cardiomyocytes during spaceflight might be a feasible countermeasure against microgravity.

关键词： programming battery modified

微重力环境下心血管系统的机械应答及转导机制研究进展

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航天医学与医学工程 2024年第4期35卷 252-257,267页

作者：凡浩李源雷伟韩兴龙胡士军苏州大学心血管病研究所苏州215007

重力是对地表生物影响最广泛的机械力学信号之一,在维持心血管正常结构和功能方面发挥关键作用。在太空环境中,重力缺失会导致心血管系统的生理机械环境发生变化,可能引起心血管系统结构和功能方面的适应性改变或重塑。然而,人类对微重... 详细信息

重力是对地表生物影响最广泛的机械力学信号之一,在维持心血管正常结构和功能方面发挥关键作用。在太空环境中,重力缺失会导致心血管系统的生理机械环境发生变化,可能引起心血管系统结构和功能方面的适应性改变或重塑。然而,人类对微重力环境下心血管系统如何感知、转导和响应机械应力改变仍知之甚少。本文综述了近年来心血管系统在微重力环境下的机械应力感受器和信号转导研究成果,对心血管系统感知和响应微重力的分子机制,以及新型力学感受器、关键信号通路和潜在干预靶点展开预测和讨论,旨在为防治空间微重力引起的心血管系统适应性改变提供新思路。

关键词：微重力心血管系统适应性变化机械感受器机械转导

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一种基于伪影估计的低剂量CT图像降噪方法

北京航空航天大学学报 2023年第2期49卷 491-502页

作者：韩兴隆上官宏张雄韩泽芳崔学英王安红太原科技大学电子信息工程学院太原030024

低剂量CT(LDCT)包含丰富组织结构、病理信息和分布极其不规律的噪声伪影,这2种信息的幅度值分布规律相似。因此,LDCT降噪任务易出现特征提取不充分、网络对噪声伪影方向特性敏感度不足及降噪结果过度平滑等问题。为此,应用U-Net网络作... 详细信息

低剂量CT(LDCT)包含丰富组织结构、病理信息和分布极其不规律的噪声伪影,这2种信息的幅度值分布规律相似。因此,LDCT降噪任务易出现特征提取不充分、网络对噪声伪影方向特性敏感度不足及降噪结果过度平滑等问题。为此,应用U-Net网络作为去噪网络的基本模型,设计了一种基于伪影估计的LDCT降噪网络。所提网络模型主要包括主特征提取网络和方向敏感注意力子网络2部分。为充分利用不同尺度特征之间的差异性,提高特征提取有效性,在编解码U-Net结构基础上增加了一个稠密特征增强模块;为提高降噪网络对噪声伪影方向特征的敏感度,设计了一个方向敏感注意力子网络;为保障网络训练稳定性,设计了多种损失函数来共同优化网络训练过程。实验结果表明:与目前主流的LDCT降噪方法相比,所提方法降噪结果的视觉效果与量化指标均表现最佳。

关键词：低剂量CT 图像降噪 U-Net 注意力机制噪声估计特征融合

Collagen scaffolds modified with collagen-binding bFGF promotes the neural regeneration in a rat hemisected spinal cord injury model

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Science China(Life Sciences) 2014年第2期57卷 232-240页

作者： SHI Qin GAO Wei han xinglong ZHU XueSong SUN Jie XIE Fang HOU XiangLin YANG HuiLin DAI JianWu CHEN Liang Orthopedic Department the First Affiliated Hospital of Soochow University Orthopedic Department the Sixth People's Hospital of Hangzhou Division of Nanobiomedicine Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-BionicsChinese Academy of Sciences Pathological Department Medical School of Soochow University State Key Laboratory of Molecular Developmental Biology Institute of Genetics and Developmental BiologyChinese Academy of Sciences

Nerve conduit is one of strategies for spine cord injury(SCI)***,studies showed that biomaterials could guide the neurite growth and promote axon regeneration at the injury ***,the scaffold by itself was difficult to meet the need of SCI functional *** basic fibroblast growth factor(bFGF)administration significantly promotes functional recovery after organ ***,using a rat model of T9 hemisected SCI,we aimed at assessing the repair capacity of implantation of collagen scaffold(CS)modified by collagen binding bFGF(CBD-bFGF).The results showed that CS combined with CBD-bFGF treatment improved survival rates after the lateral hemisection *** CS/CBD-bFGF group showed more significant improvements in motor than the simply CS-implanted and untreated control group,when evaluated by the 21-point Basso-Beattie-Bresnahan(BBB)score and footprint *** hematoxylin and eosin(H&E)and immunohistochemical staining of neurofilament(NF)and glial fibrillary acidic protein(GFAP)demonstrated that fibers were guided to grow through the *** findings indicated that administration of CS modified with CBD-bFGF could promote spinal cord regeneration and functional recovery.

关键词：脊髓损伤 bFGF 损伤模型神经再生大鼠模型胶原支架碱性成纤维细胞生长因子

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用于低剂量CT降噪的伪影感知生成对抗网络

计算机应用 2022年第7期42卷 2301-2310页

作者：韩泽芳张雄上官宏韩兴隆韩静奉刚崔学英太原科技大学电子信息工程学院太原030024

近年来,生成对抗网络(GAN)用于低剂量CT(LDCT)伪影抑制表现出一定性能优势,已成为该领域新的研究热点。由于伪影分布不规律且与正常组织位置息息相关,现有GAN网络的降噪性能受限。针对上述问题,提出了一种基于伪影感知GAN的LDCT降噪算... 详细信息

近年来,生成对抗网络(GAN)用于低剂量CT(LDCT)伪影抑制表现出一定性能优势,已成为该领域新的研究热点。由于伪影分布不规律且与正常组织位置息息相关,现有GAN网络的降噪性能受限。针对上述问题,提出了一种基于伪影感知GAN的LDCT降噪算法。首先,设计了伪影方向感知生成器,该生成器在U型残差编解码结构的基础上增加了伪影方向感知子模块(ADSS),从而提高生成器对伪影方向特征的敏感度;其次,设计了注意力判别器(AttD)来提高对噪声伪影的鉴别能力;最后,设计了与网络功能相对应的损失函数,通过多种损失函数协同作用来提高网络的降噪性能。实验结果表明,与高频敏感GAN(HFSGAN)相比,该降噪算法的平均峰值信噪比(PSNR)和结构相似度(SSIM)分别提升了4.9%和2.8%,伪影抑制效果良好。

关键词：低剂量断层扫描成像图像降噪生成对抗网络方向卷积注意力机制

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煤系共伴生矿产分区错时协调开采原理

采矿与安全工程学报 2024年第1期41卷 74-85页

作者：赵兴龙黄炳香吴占伟魏志鹏韩晓克中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室江苏徐州221116

我国煤系共伴生矿产种类多、储量丰富、与煤层叠置,赋存状态与开发方式差异大,各矿产开采的岩层活动和流体迁移等影响彼此正常开采。针对煤系共伴生矿产开采存在的问题,提出并阐明了煤系共伴生矿产分区错时协调开采理念及内涵。基于分... 详细信息

我国煤系共伴生矿产种类多、储量丰富、与煤层叠置,赋存状态与开发方式差异大,各矿产开采的岩层活动和流体迁移等影响彼此正常开采。针对煤系共伴生矿产开采存在的问题,提出并阐明了煤系共伴生矿产分区错时协调开采理念及内涵。基于分区协调开采理念,将煤与共伴生矿产开采区域划分为煤矿优先开采区和共伴生矿产优先开采区,根据采动岩层活动及流体迁移规律留设协调开采保护区作为煤与共伴生矿产开采的缓冲区域,使煤与共伴生矿产开采活动在空间上相互避开,互不影响。基于错时协调开采理念,将资源叠置区煤与共伴生矿产的开采时序错开,根据矿产资源的战略需求属性、经济价值等建立共伴生叠置矿产的优先开采度,从而确定共伴生叠置矿产的开采时序。待优先开采的矿产开采结束,并且其开采引起的岩层活动趋于稳定或流体迁移在可控范围内,再开采采空区上方或下方的叠置矿产。通过合理划分共伴生叠置资源的开采时序,实现叠置矿产资源的综合开发。给出了煤与共伴生矿产分区错时协调开采的关键参数和确定原则,并通过煤铝分区错时协调开采相似模拟试验,系统阐述了煤铝分区错时协调开采过程及现象,分析了煤铝分区错时协调开采规律及参数合理性。提出了煤与共伴生矿产同步/异步分区错时相向开采、同步/异步分区错时逆向开采及同步/异步分区错时同向开采等成套分区错时协调开采工艺。

关键词：煤系共伴生矿产分区错时协调开采

Efficient capture of iodine and methyl iodide using all-silica EMM-17 zeolite

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Nano Research 2023年第5期16卷 6308-6315页

作者： Tingting Pan xinglong Dong Yu han Advanced Membranes and Porous Materials(AMPM)Center Physical Sciences and Engineering DivisionKing Abdullah University of Science and Technology(KAUST)Thuwal 23955-6900Saudi Arabia

Hydrophobic zeolites have been identified as suitable adsorbents for capturing radioactive iodine species from nuclear-powerplant off-gas because of their high stability and strong water ***,only the most common zeolites have been investigated for the capture of molecular iodine to ***,we demonstrate that the composition and pore structure of zeolites considerably affect their iodine adsorption performance.A novel all-silica ExxonMobil material-17(EMM-17)zeolite having a unique three-dimensional 10(12)×10(12)×11-ring channel system exhibits a high adsorption capacity for iodine and methyl iodide in the presence of ***-17 outperforms previously reported zeolites in terms of gravimetric and volumetric adsorption capacity in dynamic adsorption *** excellent iodine/methyl iodide capture properties are attributed to the combination of optimal pore size,high pore volume,strong hydrophobicity,suitable particle *** study provides useful insights for designing efficient adsorbents for iodine capture.

关键词： ExxonMobil material-17(EMM-17)zeolite iodine capture methyl iodide adsorption

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煤系共伴生矿产地质成因与成矿过程

采矿与安全工程学报 2024年第1期41卷 15-28页

作者：韩晓克黄炳香王长申赵兴龙吴占伟陈大勇中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116

目前,关于煤系共伴生矿产地质成因与成矿过程的研究多分散针对单一矿产,系统化研究仍较为缺乏。文章系统性地总结论述煤系共伴生矿产的成矿有利条件、地质成因及成矿过程等。按照主控成矿作用,煤系共伴生矿产地质成因可以分为变质作用... 详细信息

目前,关于煤系共伴生矿产地质成因与成矿过程的研究多分散针对单一矿产,系统化研究仍较为缺乏。文章系统性地总结论述煤系共伴生矿产的成矿有利条件、地质成因及成矿过程等。按照主控成矿作用,煤系共伴生矿产地质成因可以分为变质作用成矿、沉积作用成矿和后生作用成矿三大类。以聚煤盆地形成演化为主线,煤系形成前期,铝、铁率先在盆地基底沉积成矿。随后煤系油页岩、高岭土等沉积型矿床多因成煤环境改变而与煤层交替沉积成矿,镓、锗等金属元素多由含矿流体携带富集于成煤沼泽之内,煤成气、富油煤及煤系石墨则是煤系有机质在各种条件下的变质分化产物。在煤系演化后期,砂岩型铀矿和各种稀有金属元素则会后生成矿于煤系内。煤系共伴生矿产成矿的主控因素主要包括适当的地质构造活动、充足的物质来源、湿热的古地理气候以及煤系内丰富的有机质等,受这些因素影响,各大聚煤期内煤系矿产资源的成矿特征存在明显差异。

关键词：煤系共伴生矿产地质成因成矿作用成矿过程

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煤系共伴生矿产协同开发

采矿与安全工程学报 2024年第1期41卷 1-14页

作者：黄炳香赵兴龙韩晓克吴占伟袁国栋张青林中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室江苏徐州221116 山西华兴铝业有限公司山西吕梁035300 中核新疆矿业有限公司新疆乌鲁木齐841100

煤系共伴生矿产的矿种多,量大面广,与煤层叠置;煤系矿产协同开发是国家的重大战略需求。采动岩层活动叠加与流体迁移规律是煤系共伴生矿产协调开采的核心共性科学问题。采动应力、岩层变形、断裂与运动等叠加是影响煤系共伴生矿产协调... 详细信息

煤系共伴生矿产的矿种多,量大面广,与煤层叠置;煤系矿产协同开发是国家的重大战略需求。采动岩层活动叠加与流体迁移规律是煤系共伴生矿产协调开采的核心共性科学问题。采动应力、岩层变形、断裂与运动等叠加是影响煤系共伴生矿产协调开采的关键因素,层间岩层稳定性、层间岩层裂隙贯通度、层间岩层渗流失稳和矿层(体)破断台阶错动量是评价能否协调开采的关键指标。煤系共伴生矿产通过分区错时开采方法、污染物源头阻隔等协调开采技术,实现环境影响的协同控制效应。由于煤系共伴生矿产赋存位置与赋存状态的差异性,其协同开发产业链中所涉及的核心产业环节也有所不同,考虑不同矿种开采工艺与设备的兼容性,相应形成了不同的协同开发模式。目前初步形成了煤-铝-铁-镓综合开发(兴县模式)、煤-铀协调开采(伊犁盆地)、水-煤-气协调开发(鄂尔多斯)等模式或场景,提出了煤矿井下钻井采铀、油气等共采工艺技术。协同开发技术可行,安全与环境有保障。叠置矿产分矿权开发,易导致相互影响,彼此不能正常开采,安全风险及环境影响增大。煤系共伴生矿产的矿权配置是产业发展核心问题,亟需产业政策支持,促进行业高质量发展。提出了矿权改革、综合勘探、协同开发等政策建议,煤系共伴生矿产协同开发企业可有各矿种企业签订互不影响协议、以主矿体为主的联合相关矿种开发企业共同开发、成立叠置资源综合开发公司进行协同开发等3种企业模式。

关键词：煤系共伴生矿产共采安全环境