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基于全景病理图像细胞密度和异型特征的胶质瘤自动分级

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生物医学工程学杂志 2021年第6期38卷 1062-1071页

作者：韩继能谢嘉伟顾松闫朝阳李建瑞张志强徐军南京信息工程大学自动化学院南京210044 南京大学医学院附属金陵医院放射诊断科南京210002 南京信息工程大学医学人工智能联合研究院南京210044

胶质瘤是最常见的恶性脑肿瘤,其高低级别分类是制定治疗方案和预后的重要参考指标。临床中,脑胶质瘤的高低分级诊断通常由病理医生阅读全景病理图像(WSI)来完成,该任务繁琐且对医生经验要求较高。根据2016年第4版《中枢神经系统肿瘤WHO... 详细信息

胶质瘤是最常见的恶性脑肿瘤,其高低级别分类是制定治疗方案和预后的重要参考指标。临床中,脑胶质瘤的高低分级诊断通常由病理医生阅读全景病理图像(WSI)来完成,该任务繁琐且对医生经验要求较高。根据2016年第4版《中枢神经系统肿瘤WHO分类》标准,细胞的富集程度、核异型、坏死等现象与胶质瘤分级密切相关。受该标准启发,本文定量分析脑全景病理图像中细胞密度和异型特征,对胶质瘤进行高低级别自动分级。首先分析全局细胞密度定位感兴趣区域(ROI),提取全扫描图像的全局密度特征,然后对感兴趣区域提取局部密度特征和异型特征,最后利用特征选择并构建平衡权重的支持向量机(SVM)分类器,5折交叉验证的受试者工作特性曲线下的面积(AUC)为0.92±0.01,准确率(ACC)为0.82±0.01。实验结果表明,本文提出的感兴趣区域定位方法可快速有效地实现定位,构建的细胞密度和异型特征能够实现胶质瘤的自动分级,为临床诊断提供可靠依据。

关键词：胶质瘤分级病理图像细胞密度细胞核异型

细胞密度对髓核细胞产生蛋白聚糖影响的体外实验

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中国组织工程研究与临床康复 2009年第2期13卷 313-316页

作者：田海泉李放放军北京军区总医院全军骨科中心北京市100700

背景:退变的椎间盘组织一个重要改变是聚集蛋白聚糖明显减少,如何能够刺激髓核细胞产生更多的蛋白聚糖是学者们一直探索的问题。目的:将椎间盘髓核细胞以不同的密度植入凝胶材料中,评价细胞密度对蛋白聚糖含量的影响。设计、时间及地点... 详细信息

背景:退变的椎间盘组织一个重要改变是聚集蛋白聚糖明显减少,如何能够刺激髓核细胞产生更多的蛋白聚糖是学者们一直探索的问题。目的:将椎间盘髓核细胞以不同的密度植入凝胶材料中,评价细胞密度对蛋白聚糖含量的影响。设计、时间及地点:对比观察实验,于2007-08/2008-02在解放军北京军区总医院骨科实验室完成。材料:清洁级3月龄日本大耳兔3只。Live/DeadAssaykit,sGAGAssaykit试剂盒由北京纵横洋洲医药生物科技有限公司提供。方法:无菌条件下取兔椎间盘,常规分离消化其髓核细胞,传第2代时以1.0×109L-1密度接种在自制的壳聚糖支架中,细胞密度扩增至4×109L-1和25×109L-1时进行检测。主要观察指标:阿利辛蓝法测蛋白聚糖含量。氪氩激光器共聚焦显微镜下观察培养细胞存活情况。结果:培养14d,细胞密度为4×109L-1时,聚集的蛋白聚糖总量为(551.65±70.10)mg/L,当细胞密度增加到25×109L-1时,聚集蛋白聚糖总量为(2245.28±462.52)mg/L。但蛋白聚糖增加的量和细胞密度并不成比例,细胞密度增加了6倍,蛋白聚糖含量只增加了两三倍。低密度培养7d时,结果显示100%的细胞存活。高密度培养7d时,30%的细胞在材料中央死亡,边缘部位的细胞几乎全部存活。结论:体外三维培养髓核细胞产生的蛋白聚糖随种植细胞密度增加而缓慢增加,高细胞密度对蛋白聚糖聚集有限制作用。

关键词：细胞密度蛋白聚糖组织工程,髓核细胞

细胞密度对Corynebacterium sp. NNC-3降解苯酚的影响

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广西大学学报（自然科学版） 2013年第3期38卷 663-667页

作者：何熙璞陈加辉刘鸿杰张敏梁锦添刘婕陈保善广西大学化学化工学院广西南宁530004 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广西南宁530004 广西大学生命科学与技术学院广西南宁530004

以Corynebacterium ***-3为受试菌株,就初始细胞密度对苯酚降解反应的影响进行了研究。结果表明,初始苯酚浓度为100～600 mg/L,初始细胞密度在0.05～0.30(OD600)范围内时,随着初始细胞密度的增大,菌株NNC-3降解苯酚的平均速率迅速增加;... 详细信息

以Corynebacterium ***-3为受试菌株,就初始细胞密度对苯酚降解反应的影响进行了研究。结果表明,初始苯酚浓度为100～600 mg/L,初始细胞密度在0.05～0.30(OD600)范围内时,随着初始细胞密度的增大,菌株NNC-3降解苯酚的平均速率迅速增加;进一步增大初始细胞密度,菌株NNC-3降解苯酚的速率不再随初始细胞密度的增大而升高,菌株NNC-3降解苯酚的能力趋于饱和状态;初始苯酚浓度为600～800 mg/L时,菌株NNC-3降解苯酚的能力趋于饱和状态,且苯酚的降解速率呈现逐渐下降趋势,表明此时底物浓度为菌株NNC-3降解苯酚的限制性因素。研究成果对高效处理受酚污染环境具有一定的参考价值。

关键词：细胞密度苯酚生物降解棒杆菌NNC-3

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居瘤胃解纤维素菌细胞密度与纤维素酶的合成

微生物学报 2012年第9期52卷 1069-1074页

作者：王璨东秀珠中国科学院微生物研究所微生物资源前期开发国家重点实验室北京100101

居瘤胃解纤维素菌(Cellulosilyticum ruminicola)H1是本实验室分离自青海牦牛瘤胃的一株新的纤维素降解细菌。前期研究发现,菌株H1在滤纸纤维素上连续传代数次后无法生长,只有在纤维素降解产物纤维二糖中培养后方能继续在纤维素中生长,... 详细信息

居瘤胃解纤维素菌(Cellulosilyticum ruminicola)H1是本实验室分离自青海牦牛瘤胃的一株新的纤维素降解细菌。前期研究发现,菌株H1在滤纸纤维素上连续传代数次后无法生长,只有在纤维素降解产物纤维二糖中培养后方能继续在纤维素中生长,并恢复其纤维素降解活性。这与纤维素酶合成受"代谢产物抑制"的传统认识相悖。【目的】证明菌株H1的纤维素酶合成受细胞密度调控。【方法】检测菌株H1的纤维素酶活和转录水平在高和低密度细胞培养物中差异,并检测高密度细胞培养物中的寡肽对低密度细胞纤维素酶活和转录水平的促进作用。【结果】菌株H1的高密度细胞培养物的纤维素酶活和转录水平比低密度细胞的高3-10倍;并且高密度细胞培养液能显著提高低密度细胞纤维素酶活和转录水平。【结论】居瘤胃解纤维素菌(Cellulosilyticum ruminicola)H1纤维素酶的合成受细胞密度调控。

关键词：纤维素降解细菌纤维素酶合成细胞密度

理化因子对谷皮菱形藻细胞密度及中性脂含量的影响

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生态学报 2015年第10期35卷 3349-3356页

作者：班剑娇冯佳王志强谢树莲山西大学生命科学学院太原030006

以高脂微藻谷皮菱形藻(Nitzschia palea NY025)为实验材料,探讨了利用光密度法和尼罗红荧光染色法测定细胞生长和细胞中性脂含量的可行性,进而研究了温度、光强及培养基中N、P、Si含量对藻细胞生长和中性脂积累的影响。结果表明:(1)谷... 详细信息

以高脂微藻谷皮菱形藻(Nitzschia palea NY025)为实验材料,探讨了利用光密度法和尼罗红荧光染色法测定细胞生长和细胞中性脂含量的可行性,进而研究了温度、光强及培养基中N、P、Si含量对藻细胞生长和中性脂积累的影响。结果表明:(1)谷皮菱形藻在675nm处存在最大吸收峰,细胞密度与OD675之间存在良好的线性关系,利用光密度法和尼罗红荧光染色法表征谷皮菱形藻生物量和中性脂含量操作简单,适用于高通量样品的测定;(2)谷皮菱形藻在20℃,光强160μmol m-2s-1时生长最快,在20℃,光强200μmol m-2s-1时,有利于中性脂积累;(3)培养基中N、P、Si浓度分别为80、120、100 mg/L时,有利于谷皮菱形藻细胞生长,其中,N元素影响最大,其次是P、Si,且N、P、Si三因子以及交互作用N×P与P×Si对藻株生长作用均为显著。培养基中N、P、Si浓度分别为80、120、50 mg/L时,利于中性脂积累,其中,N元素影响最大,其次是Si、P,且因子N、Si及交互作用N×P、N×Si作用均为显著;(4)可采用两步培养法,先使谷皮菱形藻细胞大量增殖,而后适当改变培养条件,以增加脂质合成。

关键词：谷皮菱形藻理化因子细胞密度中性脂

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微藻光密度与细胞密度及生物质的关系

生态学报 2014年第21期34卷 6156-6163页

作者：梁芳鸭乔杜伟春温晓斌耿亚洪李夜光中国科学院武汉植物园植物种质创新与特色农业重点实验室武汉430074 中国科学院大学北京100049 云南施普瑞生物工程有限公司昆明650106

以四种常见微藻,小球藻(Chlorella ***-20044)、栅藻(Scenedesmus ***-200716)、绿球藻(Chlorococcum sp.)和螺旋藻(Spirulina ***-164)为实验材料,用梯度稀释法测定对数生长期不同浓度藻液的光密度(OD)、细胞密度和生物质干重(DW),在光自养分批培养模式下对4种微藻进行OD-波长(350—800 nm)扫描,同时测定细胞密度和生物质干重,分析藻液OD与细胞密度、生物质干重的关系。结果表明:在任何波长下,对数生长期的4种微藻细胞密度与OD值、生物质干重与OD值的变化都不成比例,波长不同其拟合曲线偏离直线的程度不同。但是,在435 nm处这种关系最接近直线,可以用直线方程近似描述(R2>0.98),其它波长处细胞密度-OD、干重-OD的关系都可以用二项式方程很好地描述(R2>0.99)。因此,光密度法适用于连续和半连续培养,可以用435 nm处测得的OD值计算细胞密度与干重。但是在分批培养模式下,4种微藻DW/OD比值随着培养时间均逐渐上升。小球藻DW/OD540为0.19—0.44 g/L,栅藻DW/OD540为0.36—0.53 g/L,绿球藻DW/OD540为0.48—0.75 g/L,螺旋藻DW/OD560为0.46—0.74 g/L,因此分批培养模式下采用测定藻液OD值反映细胞密度和生物质的方法不适用,只有直接测定细胞密度和生物质才是准确的。研究结果为正确使用分光光度法监测微藻生长提供依据。

关键词：微藻光密度细胞密度干重

微生物发酵过程的细胞密度在线检测与底物浓度实时控制

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中国科学技术大学学报 2012年第7期42卷 584-589页

作者：郭庆强林建强李歧强山东大学微生物技术国家重点实验室山东济南250100 山东大学控制科学与工程学院山东济南250061

在许多的微生物发酵和培养过程中,控制碳源(葡萄糖)是实现过程优化的关键.但是葡萄糖等碳源电极价格昂贵,且不能在线灭菌,限制了其应用范围.基于电容法测量细胞密度可以在线灭菌,与细胞干重、OD(光密度)值等生物指标有很好的对应关系,... 详细信息

在许多的微生物发酵和培养过程中,控制碳源(葡萄糖)是实现过程优化的关键.但是葡萄糖等碳源电极价格昂贵,且不能在线灭菌,限制了其应用范围.基于电容法测量细胞密度可以在线灭菌,与细胞干重、OD(光密度)值等生物指标有很好的对应关系,本文实现了基于动力学模型用细胞密度检测数据对发酵底物浓度的预测控制.用遗传算法建立的微生物反应过程动力学模型对分批发酵过程有较好的模拟效果.几次发酵结果对比表明,本文的方法可有效提高目的产物的产量,对制药、食品等工业发酵具有借鉴意义.

关键词：发酵细胞密度底物浓度实时控制

细胞密度与骨髓间充质干细胞向神经元样细胞的分化

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中国组织工程研究与临床康复 2010年第32期14卷 5908-5912页

作者：柯俊龙许志恩李华陈静娟梁维广东医学院附属医院神经内科广东省湛江市524001

背景:细胞种植密度是影响干细胞分化的因素之一,对于细胞种植密度在骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化过程中的作用尚缺乏深入研究。目的:观察细胞种植密度对骨髓间充质干细胞诱导向神经元样细胞分化的影响。方法:采用贴壁培养法分离... 详细信息

背景:细胞种植密度是影响干细胞分化的因素之一,对于细胞种植密度在骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化过程中的作用尚缺乏深入研究。目的:观察细胞种植密度对骨髓间充质干细胞诱导向神经元样细胞分化的影响。方法:采用贴壁培养法分离大鼠骨髓间充质干细胞,传至第4代后将其按2×102,2×103,4×103,8×103,2×104,4×104/cm2种植于六孔板,每组均加入碱性成纤维细胞生长因子+表皮生长因子+维甲酸诱导向神经元样细胞分化,并通过免疫组织化学染色鉴定,计算每组细胞出现神经元样细胞的比例,比较各组的分化率。结果与结论:各组骨髓间充质干细胞加入诱导剂后均出现神经元样细胞,Nestin、NSE、GFAP细胞化学染色呈阳性。不同种植密度组出现神经元样细胞比例不同,以8×103/cm2组神经元样细胞比例最高,且神经元样存活时间最长,达7d。结果说明骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化与细胞接种密度有关,过高或过低细胞密度均不利分化。

关键词：骨髓间充质干细胞细胞密度分化神经元样细胞干细胞培养与分化

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单色光对鸡视网膜节细胞密度和大小的影响

解剖学报 2008年第1期39卷 18-22页

作者：曹静王子旭陈耀星中国农业大学动物医学院北京100094

目的研究单色光对鸡视网膜节细胞（RGCs）分布的影响。方法采用二极管光（light-emittingdiodes,LED）灯作为光源,将60只刚出壳的雄性AA肉鸡分别饲养在红（660nm）、绿（560nm）、蓝（480nm）和白光（400--760nm）照下49d（n=15）,光照... 详细信息

目的研究单色光对鸡视网膜节细胞（RGCs）分布的影响。方法采用二极管光（light-emittingdiodes,LED）灯作为光源,将60只刚出壳的雄性AA肉鸡分别饲养在红（660nm）、绿（560nm）、蓝（480nm）和白光（400--760nm）照下49d（n=15）,光照强度15 lux,光照制度23h∶1h（L∶D）。取两侧视网膜分别做Nissl染色和DiI标记RGCs,利用图像分析法观察视网膜面积、RGCs细胞密度与大小的变化。结果蓝、绿光组视网膜面积、RGCs细胞总数显著高于红、白光组（10.35%和17.07%,P〈0.05）;绿光组RGCs平均细胞密度比其他光组高14.61%（P〈0.05）;绿光组视网膜中央区（CA）的RGCs密度最高,显著高于蓝光组28.91%（P〈0.05）,其CA/NP的比值比其他光组高29.71%（P〈0.05）;蓝光组CA的RGCs胞体面积最小,颞侧周边区（TP）和鼻侧周边区（NP）的胞体最大,其TP/CA的比值比其他光组高26.65%（P〈0.05）且与其他光组相比差异显著（P〈0.05）。结论蓝、绿光可使视网膜面积、RGCs细胞总数增加;从视网膜的中央区到周边部,绿光组的RGCs密度梯度下降幅度和蓝光组的RGCs大小梯度增大幅度最明显。

关键词：单色光视网膜节细胞细胞密度细胞大小 Nissl染色 DiI标记鸡