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单细胞生命体的系统工作原理是什么?

上海交通大学学报 2021年第S1期55卷 14-15页

作者：丁显廷上海交通大学生物医学工程学院个性化医学研究院上海200030

世界上许多的单细胞生命体以高效率和高准确性在运行着.比如一个巨噬细胞可以实时地动态追踪一个细菌,说明这种单细胞生物的感知器和控制器都是异常精密和发达的.人类目前尚未了解单细胞生命体的运行规律.破译这一科学问题,将对仿生机... 详细信息

世界上许多的单细胞生命体以高效率和高准确性在运行着.比如一个巨噬细胞可以实时地动态追踪一个细菌,说明这种单细胞生物的感知器和控制器都是异常精密和发达的.人类目前尚未了解单细胞生命体的运行规律.破译这一科学问题,将对仿生机器人、新的系统调控原理、控制理论、蛋白质网络、新药研发、细胞衰老等众多领域都具有重大的价值.

关键词：单细胞生命体生物医学工程仿生机器人复杂系统控制理论

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留学生科研基地的建设与实践

实验室研究与探索 2021年第12期40卷 241-245页

作者：童蕾丁显廷上海交通大学个性化医学研究院生物医学工程学院上海200030

近些年来,外国留学生大量进入中国的科研型高校学习和开展研究工作。这对于我国传统的大学教学模式和体制提出了新的考验。针对于中国本土学生的管理办法不完全适用于国际留学生的管理,而且以往经验不能单纯地照抄。在留学生招生、管理... 详细信息

近些年来,外国留学生大量进入中国的科研型高校学习和开展研究工作。这对于我国传统的大学教学模式和体制提出了新的考验。针对于中国本土学生的管理办法不完全适用于国际留学生的管理,而且以往经验不能单纯地照抄。在留学生招生、管理和考核的机制上,需要创新的思路和机制。因此,个性化医学研究院依托学校成立“海外学生科研实习基地”探索国际化办学的新机制、新模式。促进介绍个性化医学研究院的科研基地在创新留学生培养模式的举措和实践经验,进而全力构建全面、高水准的教育对外开放格局。

关键词：留学生科研基地国际化招生管理考核

基于生物信息学方法挖掘胃癌相关lncRNA

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锦州医科大学学报 2023年第4期44卷 39-46页

作者：童蕾丁显廷上海交通大学个性化医学研究院/生物医学工程学院上海200030

目的本研究对4对胃癌患者癌组织及癌旁组织的lncRNA和mRNA进行表达谱定量分析,通过生物信息学方法挖掘到潜在胃癌相关的靶标分子。方法利用基因技术筛选样品得到差异lncRNA和mRNA,对差异lncRNA和mRNA构建共表达网络图,对候选lncRNA利用U... 详细信息

目的本研究对4对胃癌患者癌组织及癌旁组织的lncRNA和mRNA进行表达谱定量分析,通过生物信息学方法挖掘到潜在胃癌相关的靶标分子。方法利用基因技术筛选样品得到差异lncRNA和mRNA,对差异lncRNA和mRNA构建共表达网络图,对候选lncRNA利用UCSC重新注释,预测lncRNA结合TF和蛋白,利用GO和KEGG数据库富集分析lncRNA共表达基因和结合蛋白从而推测lncRNA参与功能。结果共筛选出了543个差异lncRNA以及2705个mRNA,GO功能分析显示lncRNA共表达基因参与transferase activity、immune system process、regulation of cell differentiation、immune response、cell differentiation,KEGG通路富集分析显示lncRNA共表达基因参与transferase activity、cell differentiation、p53 signaling pathway、TGF-beta signaling pathway通路。ENST00000444102是一个保守lncRNA,胃癌中显著上调参与肿瘤通路过程。结论ENST00000444102这条lncRNA参与多种肿瘤相关通路,可能成为潜在的胃癌预后、诊断和治疗的治疗靶点。lncRNA参与多种肿瘤相关通路ENST00000444102,可能成为潜在的胃癌预后、诊断和治疗的治疗靶点。

关键词：胃癌基因芯片数据分析 lncRNA分子生物信息学

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空间转录组技术研究进展

生物化学与生物物理进展 2022年第3期49卷 561-571页

作者：危莹张小丹胡苗苗吴忠琴程酩郭妍上海交通大学生物医学工程学院上海200240

空间转录组技术旨在对细胞的基因表达进行定量测量,同时提供细胞在组织空间的具体位置信息。与传统的转录组技术相比,空间转录组技术能获得细胞在组织生理环境下真实的基因表达特征,以及与微环境的关系,进一步推进对正常和病理状态下细... 详细信息

空间转录组技术旨在对细胞的基因表达进行定量测量,同时提供细胞在组织空间的具体位置信息。与传统的转录组技术相比,空间转录组技术能获得细胞在组织生理环境下真实的基因表达特征,以及与微环境的关系,进一步推进对正常和病理状态下细胞特性的理解。近年来,空间转录组技术的发展取得了重要的进展,检测的细胞通量、转录本数量和质量不断提高,空间定位信息更加准确全面。本文总结了四大类不同空间转录组技术的特点和应用,并比较了目前不同空间转录组技术的优缺点。

关键词：空间转录组组学技术空间位置单细胞

全球化线上线下混合教学模式——iPodia全球无边界课堂创新与实践

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实验室研究与探索 2023年第9期42卷 156-162,181页

作者：丁显廷卢志扬童蕾张执南孟祥琦上海交通大学生物医学工程学院上海200030 上海交通大学个性化医学研究院上海200030 美国南加州大学工程学院美国上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

为了利用新兴的多媒体教学手段和课堂教学技术的创新,使世界各地学生能够跨学科、跨空间、跨机构和跨文化界限进行协作和交互式融合学习,上海交通大学参与了由美国南加州大学发起,全球11所高校创建的iPodia联盟,旨在通过iPodia平台提供... 详细信息

为了利用新兴的多媒体教学手段和课堂教学技术的创新,使世界各地学生能够跨学科、跨空间、跨机构和跨文化界限进行协作和交互式融合学习,上海交通大学参与了由美国南加州大学发起,全球11所高校创建的iPodia联盟,旨在通过iPodia平台提供的全球无边界课堂联合课程,实现共同开发共享课件,合作开设国际化课程。介绍了iPodia全球无边界课堂的教学理念与模式,以全球化创新原理与实践课程为例,介绍了课程的开发过程,并对课程开展效果进行总结与评价。

关键词：线上线下混合教学模式全球无边界课堂国际化教育工程教育

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基于光声谱分析的大鼠慢性前列腺炎评价

声学学报 2024年第3期49卷 424-430页

作者：王憧朱云开董琪李博艺封婷李颖陈亚青他得安复旦大学信息科学与工程学院生物医学工程系上海200438 上海交通大学医学院附属新华医院上海200092 复旦大学工程与应用技术研究院生物医学工程技术研究所上海200433

探究了使用光声谱参数评价慢性前列腺炎的可行性。通过对大鼠注射弗氏完全佐剂构建大鼠慢性前列腺炎症模型,使用光声显微仪器扫描前列腺组织切片获取原始光声信号。计算信号的功率谱参数(斜率、截距、平均谱功率和频谱质心偏移量),对获... 详细信息

探究了使用光声谱参数评价慢性前列腺炎的可行性。通过对大鼠注射弗氏完全佐剂构建大鼠慢性前列腺炎症模型,使用光声显微仪器扫描前列腺组织切片获取原始光声信号。计算信号的功率谱参数(斜率、截距、平均谱功率和频谱质心偏移量),对获得的谱参数进行了分析统计和参数成像,并讨论了不同频带的选择对评价结果的影响。实验结果表明,炎症组织与正常组织谱参数的统计结果和成像结果均存在显著性差异,使用频谱质心偏移量(SCS)成像可以区分炎症组织和正常组织,且在带宽固定的情况下,斜率参数和平均谱功率参数分别在高频谱段和低频谱段成像结果清晰,不同频带对截距参数成像的影响较小。

关键词：光声显微光声谱分析前列腺炎组织表征

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人工髋关节内衬的材料及磨损测试

医用生物力学 2022年第5期37卷 784-786页

作者：郑诚功上海交通大学生物医学工程学院上海200040

人工髋关节由髋臼杯、内衬、球头和股骨柄四部分组成。无菌性松动是人工髋关节失效最常见的原因之一,占比为10%~50%[1⁃2]。研究表明,人工髋关节内衬因运动而产生的磨损颗粒(粒径小于100μm)被巨噬细胞吞噬而释放大量的细胞因子,激活破... 详细信息

人工髋关节由髋臼杯、内衬、球头和股骨柄四部分组成。无菌性松动是人工髋关节失效最常见的原因之一,占比为10%~50%[1⁃2]。研究表明,人工髋关节内衬因运动而产生的磨损颗粒(粒径小于100μm)被巨噬细胞吞噬而释放大量的细胞因子,激活破骨细胞造成骨溶解,最终引发人工髋关节无菌性松动。如何控制人工髋关节内衬的磨损从而提高假体的存活寿命是临床面临的严峻问题,也是重要的研究热点之一。

关键词：巨噬细胞吞噬无菌性松动人工髋关节骨溶解股骨柄磨损颗粒破骨细胞细胞因子

基于部分标注数据集的血管内超声图像深度学习分割

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复旦学报（自然科学版） 2023年第4期62卷 457-466页

作者：余炜吴鹏涂圣贤上海交通大学生物医学工程学院生物医学仪器研究所上海200030

由于各医学图像分割任务的差异性,通常在单独的数据集上进行神经网络的训练,而跨数据集的共享信息可提高各项任务的表现。本文旨在提出一种部分监督的语义分割方法在由两个数据集合并的部分标注数据集上进行血管内超声影像(IVUS)的冠脉... 详细信息

由于各医学图像分割任务的差异性,通常在单独的数据集上进行神经网络的训练,而跨数据集的共享信息可提高各项任务的表现。本文旨在提出一种部分监督的语义分割方法在由两个数据集合并的部分标注数据集上进行血管内超声影像(IVUS)的冠脉结构分割,即:使用多标签语义分割来解决数据集标注不一致的问题,并提出了一种具有类再平衡策略的非对称双分支网络来提高分割性能。本文提出的方法取得了比全监督方法更好地分割性能;并且分割结果与参考标准在管腔面积(r=0.99;P<0.001)、中膜面积(r=0.99;P<0.001)和斑块负荷(r=0.95;P<0.001)也取得了强相关性及优秀的一致性;此外,本文方法有效地利用了标注不一致的部分标注数据集,缓解了IVUS影像分割中“数据饥饿”的问题。

关键词：冠状动脉疾病深度学习图像分割血管内超声

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光交联水凝胶材料的研究与生物医学应用进展

高分子学报 2021年第6期52卷 646-662,I0004页

作者：鲍丙坤刘湍林秋宁朱麟勇上海交通大学生物医学工程学院上海200240

光交联制备水凝胶技术具有非物理接触以及时空精确可控等优势,在细胞3D培养/打印以及组织工程和再生医学领域具有广阔的应用前景.当前,光交联水凝胶的制备主要基于光引发自由基交联反应、光点击交联反应或光偶联交联反应.本文分别介绍... 详细信息

光交联制备水凝胶技术具有非物理接触以及时空精确可控等优势,在细胞3D培养/打印以及组织工程和再生医学领域具有广阔的应用前景.当前,光交联水凝胶的制备主要基于光引发自由基交联反应、光点击交联反应或光偶联交联反应.本文分别介绍了以上交联反应各自的技术发展史、应用现状以及相关的优势和技术瓶颈.还着重介绍了本课题组在光交联水凝胶领域开展的研究与转化工作,主要包括提出了利用光笼分子的光剪切释放活性基团触发偶联交联的非自由基光交联策略,即光偶联反应交联策略.该策略实现了光交联水凝胶的低毒、可控构筑,同时赋予了光交联水凝胶技术的原位组织黏附特性,为该技术的最终临床转化奠定了基础.

关键词：水凝胶光交联偶联反应组织黏附临床转化