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体外培养的神经元网络可塑性

生物化学与生物物理进展 2024年第5期51卷 1000-1009页

作者：邵琪孟维伟李晓红邵文威天津大学医学工程与转化医学研究院天津300072

神经元网络是大脑执行高级认知行为的结构基础,研究证明学习记忆及神经退行性疾病与神经元网络可塑性密切相关。因此,揭示调控和改变神经元网络可塑性的机制对理解神经系统信息交互以及疾病治疗具有重大意义。目前,基于微电极阵列(micro... 详细信息

神经元网络是大脑执行高级认知行为的结构基础,研究证明学习记忆及神经退行性疾病与神经元网络可塑性密切相关。因此,揭示调控和改变神经元网络可塑性的机制对理解神经系统信息交互以及疾病治疗具有重大意义。目前,基于微电极阵列(microelectrode array,MEA)培养的神经元网络是体外探究学习和记忆机制的理想模型,同时针对该模型的研究为预防和治疗神经退行性疾病提供了独特的视角。本文综述了基于MEA采集体外培养神经元网络的放电信号来构建功能网络的相关研究,分别从二维神经元网络和三维脑类器官发育,以及开环和闭环电刺激对神经元网络可塑性影响的角度,总结了体外培养神经元网络可塑性的相关研究,最后对该方向的应用前景进行了展望。

关键词：微电极阵列可塑性功能网络发育电刺激调控

基于差异共表达邻接网络的癌症致病基因预测算法

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计算机科学 2024年

作者：李志杰廖旭红李青蓝刘丽湖南理工学院信息科学与工程学院宾夕法尼亚大学医学院弗吉尼亚联邦大学医学院

癌症是人类健康的第1杀手。随着测序技术的快速发展，积累了海量的癌症基因表达数据，利用计算方法进行致病基因预测成为癌症研究新的热点。然而，目前致病基因预测大多基于基因相互作用网络等，很少考虑网络局部连接与基因差异表达间... 详细信息

癌症是人类健康的第1杀手。随着测序技术的快速发展，积累了海量的癌症基因表达数据，利用计算方法进行致病基因预测成为癌症研究新的热点。然而，目前致病基因预测大多基于基因相互作用网络等，很少考虑网络局部连接与基因差异表达间的潜在联系。针对上述问题，文中首先利用患病前后基因表达差异数据，通过互信息计算基因间的相关性并构建邻接网络，然后设计特征向量模型用于癌症致病基因预测。向量特征包括候选基因及其近邻的差异表达信息。从TCGA、OMIM和GEO等公共数据库获取癌症相关的致病与非致病基因，以及患病前后基因差异表达数据进行实验，利用邻接网络中基因及其近邻的差异表达信息进行癌症致病基因预测(differential information of gene and nearest neighbor for cancer pathogenic gene prediction， DICPG)。实验结果表明，DICPG癌症基因分类模型的生物学意义明显，分类精度和AUC等性能指标优于同类方法。

关键词：基因差异表达数据邻接网络候选基因基因特征向量癌症致病基因预测

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鲜黄小檗叶绿体基因组特征及系统发育分析

西北植物学报 2024年

作者：任玉玲李幸儿梁佳林赵爽孙胜男李萍青海大学生态环境工程学院青海大学医学院

【目的】为明确鲜黄小檗叶绿体基因组结构特征及其与同属类群的系统发育关系,对鲜黄小檗叶绿体基因组的结构特征进行解析和系统发育分析。【方法】用Illumina Hiseq X Ten技术测序,用CPGview、Codon W、MISA、Reputer、IRscope、m VIST... 详细信息

【目的】为明确鲜黄小檗叶绿体基因组结构特征及其与同属类群的系统发育关系,对鲜黄小檗叶绿体基因组的结构特征进行解析和系统发育分析。【方法】用Illumina Hiseq X Ten技术测序,用CPGview、Codon W、MISA、Reputer、IRscope、m VISTA软件对鲜黄小檗叶绿体基因组特征进行分析,MEGA7软件中的ML法构建系统发育树。【结果】鲜黄小檗叶绿体基因组全长166 225 bp,呈典型的四分体结构,全基因组GC含量为38.07%;共注释得到144个基因,包括99个蛋白质编码基因、37个t RNA基因和8个r RNA基因,其中23个基因含有内含子,32个基因为双拷贝基因;偏好使用A/U结尾的密码子;共检测到98个SSR位点和150个散在重复序列,大部分SSR位点由A和T碱基组成;SSC和IR区的变异程度高于LSC区;系统发育分析发现鲜黄小檗与威宁小檗亲缘关系最近。【结论】鲜黄小檗叶绿体基因组特征与小檗属其他物种类似,为该属物种的分子鉴定、进化关系等提供了理论基础。

关键词：鲜黄小檗叶绿体基因组序列特征系统进化

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鲜黄小檗叶绿体基因组特征及系统发育分析

西北植物学报 2024年第10期 1616-1625页

作者：任玉玲李幸儿梁佳林赵爽孙胜男李萍青海大学生态环境工程学院青海大学医学院

【目的】为明确鲜黄小檗叶绿体基因组结构特征及其与同属类群的系统发育关系，对鲜黄小檗叶绿体基因组的结构特征进行解析和系统发育分析。【方法】用Illumina Hiseq X Ten技术测序，用CPGview、CodonW、MISA、Reputer、IRscope、mVIST... 详细信息

【目的】为明确鲜黄小檗叶绿体基因组结构特征及其与同属类群的系统发育关系，对鲜黄小檗叶绿体基因组的结构特征进行解析和系统发育分析。【方法】用Illumina Hiseq X Ten技术测序，用CPGview、CodonW、MISA、Reputer、IRscope、mVISTA软件对鲜黄小檗叶绿体基因组特征进行分析，MEGA7软件中的ML法构建系统发育树。【结果】鲜黄小檗叶绿体基因组全长166 225 bp,呈典型的四分体结构，全基因组GC含量为38.07%;共注释得到144个基因，包括99个蛋白质编码基因、37个tRNA基因和8个rRNA基因，其中23个基因含有内含子，32个基因为双拷贝基因；偏好使用A/U结尾的密码子；共检测到98个SSR位点和150个散在重复序列，大部分SSR位点由A和T碱基组成；SSC和IR区的变异程度高于LSC区；系统发育分析发现鲜黄小檗与威宁小檗亲缘关系最近。【结论】鲜黄小檗叶绿体基因组特征与小檗属其他物种类似，为该属物种的分子鉴定、进化关系等提供了理论基础。

关键词：鲜黄小檗叶绿体基因组序列特征系统进化

基于GEE和RSEI的京津冀地区生态环境质量时序动态评估

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西北林学院学报 2024年第2期39卷 106-114页

作者：辛会超郭玮王贺封河北工程大学矿业与测绘工程学院河北邯郸056038 河北省第二测绘院河北石家庄050033

探究京津冀地区生态环境质量时空变化特征及其驱动因素,为该地区可持续协调、高质量一体化发展提供依据。基于MODIS数据,借助Google Earth Engine(GEE)平台构建遥感生态指数(RSEI)模型,辅以多种空间分析和统计方法对京津冀地区及其4大... 详细信息

探究京津冀地区生态环境质量时空变化特征及其驱动因素,为该地区可持续协调、高质量一体化发展提供依据。基于MODIS数据,借助Google Earth Engine(GEE)平台构建遥感生态指数(RSEI)模型,辅以多种空间分析和统计方法对京津冀地区及其4大功能区生态环境质量进行评价和变化监测。结果表明,1)京津冀地区RSEI均值由2001年的0.512增至2020年的0.575,增幅达12.30%,多年均值为0.499,总体处于中等水平。2)生态环境质量整体呈现“西北优、东南差”的空间格局,35.87%的区域变好,以变好1个等级为主。3)各功能区生态环境质量均得到了改善,其中南部功能拓展区、中部核心功能区的改善最为显著,改善区域占比分别为49.66%、45.79%。4)各因子对生态环境质量的影响不同,自然因素中的降水以及人为因素中的人口和土地利用为主导因素。总的来说,京津冀地区2001-2020年生态环境质量向好,但未来仍需加强人工干预,持续扩大生态优良区。

关键词：遥感生态指数生态环境质量谷歌地球引擎时空变化京津冀

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机械应力对巨噬细胞的功能调节作用及机制

生物化学与生物物理进展 2024年第5期51卷 1010-1022页

作者：张亚宁张艺扉天津大学医学工程与转化医学研究院天津300072

巨噬细胞作为先天免疫系统识别外界环境刺激的先锋,能够响应环境细微变化对自身功能实现适应性调节,在维持体内稳态和抵抗感染方面起关键作用。生理或病理组织微环境存在多种机械应力刺激,对巨噬细胞的免疫功能具有重要影响。本文围绕... 详细信息

巨噬细胞作为先天免疫系统识别外界环境刺激的先锋,能够响应环境细微变化对自身功能实现适应性调节,在维持体内稳态和抵抗感染方面起关键作用。生理或病理组织微环境存在多种机械应力刺激,对巨噬细胞的免疫功能具有重要影响。本文围绕机械应力对巨噬细胞的功能调节,从影响细胞行为和极化的角度综述,总结巨噬细胞机械应力感知及转导的分子机制,展望巨噬细胞力学生物学研究在组织工程、再生医学以及肿瘤免疫治疗领域的应用前景,为深入理解巨噬细胞功能可塑性提供有力支持。

关键词：力学生物学巨噬细胞机械力感知与转导

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“DSP原理及应用”课程教学改革探索

教育进展 2024年第4期14卷 473-478页

作者：苗敬利何明星耿华安新李兵高敬格河北工程大学信息与电气工程学院自动化与电气工程系自动化教研室河北邯郸

以无刷直流电动机控制为主线,采用启发进阶式、交叉融合式的教学方法,制定CPU定时器、GPIO引脚控制、中断和PWM信号产生、脉冲信号捕获、AD转换等典型案例教学实验,设计了无刷直流电机综合实验,形成了由浅入深的多样化DSP实验体系,使学... 详细信息

以无刷直流电动机控制为主线,采用启发进阶式、交叉融合式的教学方法,制定CPU定时器、GPIO引脚控制、中断和PWM信号产生、脉冲信号捕获、AD转换等典型案例教学实验,设计了无刷直流电机综合实验,形成了由浅入深的多样化DSP实验体系,使学生兴趣浓厚、容易掌握,取得了良好的教学效果。

关键词： DSP实验体系启发进阶式交叉融合式无刷直流电动机综合实验

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非晶态碳薄膜对金属二次电子发射的影响

物理学报 2024年第4期73卷 291-299页

作者：胡笑钏刘样溪楚坤段潮锋长安大学能源与电气工程学院西安710064 西安交通大学医学部西安710049

非晶态碳薄膜由于具有极低的二次电子发射系数(secondary electron yield,SEY),在真空微波器件与设备异常放电领域引起了广泛关注.然而,非晶态碳薄膜对二次电子发射影响的动态过程及微观机理仍缺乏了解.本文采用Monte Carlo方法,建立了C... 详细信息

非晶态碳薄膜由于具有极低的二次电子发射系数(secondary electron yield,SEY),在真空微波器件与设备异常放电领域引起了广泛关注.然而,非晶态碳薄膜对二次电子发射影响的动态过程及微观机理仍缺乏了解.本文采用Monte Carlo方法,建立了Cu表面非晶态碳薄膜的二次电子发射数值模拟模型,能够精确地模拟电子与薄膜及基底材料的散射及二次电子发射的微观物理过程.结果表明,随着薄膜厚度从0 nm增加至1.5 nm时,SEY峰值下降了大约20%;继续增大厚度,SEY峰值不再下降.然而,当薄膜厚度大于0.9 nm时,SEY曲线呈现出双峰形态,但随着薄膜厚度增加至3 nm,第二峰逐渐减弱甚至消失.电子散射轨迹和二次电子能量分布结果,表明这种双峰现象是由于电子在两种材料中散射所致.相比以往模型,所提模型考虑了功函数的变化以及界面势垒对电子散射路径的影响.该模型从微观层面上解释了SEY曲线双峰现象形成的原因,相关的计算结果为非晶态碳薄膜对SEY的抑制规律提供了理论预测.

关键词：二次电子发射非晶态碳薄膜金属 Monte Carlo模拟

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前额叶皮层在社交行为中的作用

生物化学与生物物理进展 2024年第1期51卷 82-93页

作者：魏赣江王玲朱菁楠王笑臧禹然郑晨光杨佳佳明东天津大学医学工程与转化医学研究院天津300072 天津市脑科学与神经工程重点实验室天津300072

社交行为对于个体身心健康和社会发展都极其重要。社交行为障碍已成为多种精神类疾病的典型临床表征,对个体的发展有严重不良影响。前额叶皮层作为调节社交行为的关键脑区之一,参与了社交、情绪、决策等高级功能,其内部神经元、神经胶... 详细信息

社交行为对于个体身心健康和社会发展都极其重要。社交行为障碍已成为多种精神类疾病的典型临床表征,对个体的发展有严重不良影响。前额叶皮层作为调节社交行为的关键脑区之一,参与了社交、情绪、决策等高级功能,其内部神经元、神经胶质细胞的活动变化及相互作用对调节社交行为有着重要影响,而且前额叶皮层与其他脑区之间的协作也会影响不同的社会行为。本文回顾了前额叶皮层中神经元、神经胶质细胞以及脑区投射与社交行为关系的最新研究,系统综述了前额叶皮层在社交行为调节中的作用,以期为社交障碍的神经机制和有效诊疗提供参考。

关键词：前额叶皮层社交行为神经元神经胶质细胞