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近红外二区荧光金纳米团簇用于生物医学光子学:进展与挑战

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中国激光 2024年第3期51卷 116-126页

作者：李丝雨田方正高笃阳胡德红郑海荣盛宗海居胜红东南大学智能影像与介入医学国家级重点实验室培育建设点江苏南京210009 中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所劳伯特生物医学成像研究中心医学成像科学与技术系统重点实验室广东深圳518055

近红外二区(NIR-Ⅱ)金纳米团簇(Au NCs)具有明亮的多色荧光、良好的生物相容性和可肾脏清除的特性,已成为当前生物医学光子学领域中备受关注的纳米材料。首先介绍了NIR-ⅡAu NCs的合成方法,讨论了其面临的低产率和缺乏规模化制备的问题... 详细信息

近红外二区(NIR-Ⅱ)金纳米团簇(Au NCs)具有明亮的多色荧光、良好的生物相容性和可肾脏清除的特性,已成为当前生物医学光子学领域中备受关注的纳米材料。首先介绍了NIR-ⅡAu NCs的合成方法,讨论了其面临的低产率和缺乏规模化制备的问题。其次,介绍了NIR-ⅡAu NCs的表面调控技术,讨论了调控团簇表面结构、组成和形态的方法,以及增大发光波长和提高荧光量子产率的方法。然后,总结了NIR-ⅡAu NCs在血管成像、淋巴管和淋巴结成像、肿瘤成像以及成像引导治疗等方面的最新研究进展。最后,讨论了NIR-ⅡAu NCs在生物医学光子学领域中面临的机遇与挑战。

关键词：生物光学金纳米团簇近红外二区荧光生物医学光子学生物成像成像引导治疗

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增材制造可降解金属医用植入物

金属学报 2021年第11期57卷 1499-1520页

作者：郑玉峰夏丹丹谌雨农刘云松徐钰倩温鹏田耘赖毓霄北京大学材料科学与工程学院北京100871 北京大学口腔医(学)院修复科国家口腔疾病临床医学研究中心口腔数字化医疗技术和材料国家工程实验室口腔数字医学北京市重点实验室口腔材料国家药监局重点实验室卫生部口腔医学计算机应用工程技术研究中心北京100081 清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室北京100084 北京大学第三医院骨科北京100191 中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所深圳518055

增材制造技术由于其高精度、高自由度等特点,可赋予医用金属植入物定制化的宏观与微观结构,使植入物与患者待修复缺损部位实现更好的生物力学适配,满足临床治疗个性化方案的需求,并为医用金属植入物的制造提供新途径。可降解金属目前是... 详细信息

增材制造技术由于其高精度、高自由度等特点,可赋予医用金属植入物定制化的宏观与微观结构,使植入物与患者待修复缺损部位实现更好的生物力学适配,满足临床治疗个性化方案的需求,并为医用金属植入物的制造提供新途径。可降解金属目前是医用金属的研究热点,增材制造可降解金属医用植入物是个新方向,本文重点对增材制造镁基、锌基、铁基可降解金属的工艺流程及影响因素、力学性能、降解行为、生物相容性相关结果进行分析与总结,并展望了增材制造技术在医用可降解金属植入物领域的未来发展方向。

关键词：增材制造可降解金属力学性能降解行为生物相容性

用于微量生物样本检测的显微动态光散射系统研制

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光学技术 2024年第4期50卷 399-405页

作者：范彦平李长乐张鹏程胡师巫建东杨慧上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所广东深圳518055

针对微量生物样品的粒径检测需求,提出了一种显微动态光散射测量系统。传统的动态光散射技术在微量生物样品检测中通常需要毫升级别的样品,这种大量样品消耗不适用于微量生物样品的检测。为解决这一问题,设计了一套融合普通显微镜和动... 详细信息

针对微量生物样品的粒径检测需求,提出了一种显微动态光散射测量系统。传统的动态光散射技术在微量生物样品检测中通常需要毫升级别的样品,这种大量样品消耗不适用于微量生物样品的检测。为解决这一问题,设计了一套融合普通显微镜和动态光散射技术的显微动态光散射系统。通过整合这两种技术,文章成功将测量样品的用量降低到几十微升的水平,实现了两个数量级的提升,从而显著减少了样品的消耗,满足了实验室对微量生物样品检测的需求。为验证该系统的可行性,对不同材质和尺寸的纳米颗粒以及生物外泌体样本进行了评估。实验结果显示,针对60nm的聚苯乙烯微球颗粒和208.6nm的外泌体颗粒的测量尺寸误差分别为1.5%和-3.4%,与实际尺寸吻合良好,证明了该系统在实际应用中的可行性。

关键词：动态光散射生物样品检测纳米颗粒共聚焦显微尺寸分析

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湖南省城镇学龄前儿童血铅水平流行病学调查

中国当代儿科杂志 2010年第8期12卷 645-649页

作者：吉耕中邓芳明吴心音李清香宋健辉李文海尹飞中南大学湘雅医院儿科湖南长沙410008 中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所广东深圳518055

目的调查湖南省城镇学龄前儿童血铅水平及影响因素,为儿童铅中毒的防治提供科学依据。方法 2008年9月至2009年6月整群随机抽取湖南省12个地区城镇学龄前儿童2044名,男1108名,女936名,年龄2～6岁,平均4.4±1.1岁。采用原子吸收光谱法测... 详细信息

目的调查湖南省城镇学龄前儿童血铅水平及影响因素,为儿童铅中毒的防治提供科学依据。方法 2008年9月至2009年6月整群随机抽取湖南省12个地区城镇学龄前儿童2044名,男1108名,女936名,年龄2～6岁,平均4.4±1.1岁。采用原子吸收光谱法测定末梢血血铅水平,并采用《中国部分城市儿童铅中毒防治项目调查表》进行问卷调查。Logistic回归分析血铅水平的影响因素。结果湖南省学龄前儿童平均血铅值为81.9±34.5μg/L。血铅水平≥100μg/L者482例,占23.58%。其中血铅水平100～199μg/L(高铅血症)472例,占23.09%,血铅水平≥200μg/L(铅中毒)10例,占0.49%。不同年龄组间血铅异常(血铅水平≥100μg/L)率差异有统计学意义(P学意义(P学龄前儿童血铅异常率较高。该省城镇学龄前儿童血铅异常率与儿童所在地区和年龄有关。男性、父亲从事铅暴露职业及母亲常用染发剂为儿童血铅异常的危险因素。

关键词：血铅湖南省流行病学调查儿童

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磁共振声辐射力成像技术研究进展

中国医学影像技术 2019年第2期35卷 282-285页

作者：许宗为乔阳紫邹超刘新赵书俊郑州大学物理工程学院河南郑州450001 中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所保罗.C.劳特伯生物医学成像研究中心广东深圳518055

磁共振声辐射力成像(MR-ARFI)将声辐射力与MRI技术相结合,作为一种新兴的高强度聚焦超声(HIFU)治疗监控技术,能够通过探测组织内的微小位移而间接反映组织弹性,具有安全、简便、无需其他激励装置等优点。本文对MR-ARFI的原理、相关序列... 详细信息

磁共振声辐射力成像(MR-ARFI)将声辐射力与MRI技术相结合,作为一种新兴的高强度聚焦超声(HIFU)治疗监控技术,能够通过探测组织内的微小位移而间接反映组织弹性,具有安全、简便、无需其他激励装置等优点。本文对MR-ARFI的原理、相关序列及其在生物医学方面的应用进展进行综述。

关键词：声辐射力脉冲磁共振成像聚焦超声

基于超声粒子图像测速技术的大鼠动脉二维血流速度测量

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南方医科大学学报 2014年第9期34卷 1305-1309页

作者：朱懿恒钱明牛丽丽郑海荣卢广文南方医科大学生物医学工程学院广东广州510515 中国科学院深圳先进技术研究院广东深圳518055

目的动脉粥样硬化及血栓的形成与动脉管腔内的血流动力学参数变化密切相关。然而,目前普遍应用的超声多普勒成像技术不能精确测量复杂血流流场信息。二维的动脉血流速度场能为心血管疾病提供重要的临床信息。方法应用超声粒子图像测速技... 详细信息

目的动脉粥样硬化及血栓的形成与动脉管腔内的血流动力学参数变化密切相关。然而,目前普遍应用的超声多普勒成像技术不能精确测量复杂血流流场信息。二维的动脉血流速度场能为心血管疾病提供重要的临床信息。方法应用超声粒子图像测速技术,通过B型超声记录超声造影剂粒子图像,获得二维血管全流场的信息。本研究使用5组大鼠数据,计算其左侧颈动脉的全场血流速度分布,统计3个心动周期的血流速度并与超声多普勒测速方法的结果对比。结果和结论实验结果表明,超声粒子成像技术测速结果与超声多普勒测速结果相似。超声粒子图像测速方法的结果较超声多普勒的方法结果偏小,平均血流速度、峰值速度误差为2%~8%和5%~10%。两种测速方法经t检验（P〉0.05）无显著的统计学差异。超声粒子图像测速技术能够无创、实时评估全流场血流动力学变化情况,通过测速可区分不同分组的大鼠。它为进一步探讨狭窄血管中复杂多变的血流场提供新的影像学方法。

关键词：超声粒子图像测速血流成像血流动力学二维血流速度

Axesse加速器实施VMAT的主要性能测试

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中华放射肿瘤学杂志 2016年第3期25卷 260-265页

作者：杨瑞杰张喜乐谢耀钦王俊杰北京大学第三医院肿瘤放疗科 100191 中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所

目的测试Axesse加速器实施VMAT的准确性和可靠性。方法按照由简单到复杂、从系统组成部分到系统过程测试对Axesse实施VMAT的准确性和可靠性测试。系统组成部分测试包括剂量输出稳定性测试和MLC到位精度测试；系统过程测试包括VMAT剂量... 详细信息

目的测试Axesse加速器实施VMAT的准确性和可靠性。方法按照由简单到复杂、从系统组成部分到系统过程测试对Axesse实施VMAT的准确性和可靠性测试。系统组成部分测试包括剂量输出稳定性测试和MLC到位精度测试；系统过程测试包括VMAT剂量率和机架速度调制能力测试、MLC速度和剂量率调制能力测试，以及患者剂量验证测试。结果与固定机架照射相比，旋转照射、包括MLC动态滑动旋转照射剂量输出差异〈1．0％。Axesse EPID iViewGT 3．40测试MLC到位精度肉眼观察能发现MLC0．5mm位置误差，固定机架照射和旋转照射MLC到位精度〈1mm。在临床应用剂量率范围内，VMAT变剂量率和机架速度、变剂量率和MLC速度测试结果不同条形野射束强度差异〈2．0％。宫颈癌、前列腺癌和乳腺癌患者VMAT剂量验证的3mm 3％标准γ通过率分别为96．52％、95．72％和98．83％。结论Axesse系统VMAT能准确控制MLC运动、变剂量率和机架速度，Axesse系统能准确可靠实施VMAT。

关键词：直线加速器容积调强弧形治疗性能测试

通过神经—内分泌—免疫—代谢网络互作维持的自愈体系理解中医药学原理

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中国科学基金 2024年第3期38卷 492-500页

作者：刘欣安贾艺聪王立平中国科学院脑联结解析与调控重点实验室/脑认知与脑疾病研究所/深圳先进技术研究院深港脑科学研究院中国科学院大学

中医药现代化是新时代生命科学的分支内容，也是全球前沿科学的重要方向之一。中医观点中“正气存内，邪不可干”,是指人体正气足，外邪就无法入侵导致疾病。中医的“正气”指的是机体免疫力，是机体自愈力的来源。现代前沿科学认为，... 详细信息

中医药现代化是新时代生命科学的分支内容，也是全球前沿科学的重要方向之一。中医观点中“正气存内，邪不可干”,是指人体正气足，外邪就无法入侵导致疾病。中医的“正气”指的是机体免疫力，是机体自愈力的来源。现代前沿科学认为，机体通过神经—内分泌—免疫—代谢网络的调控维持机体稳态平衡和健康；与之相统一的传统中医药理论藏象学说则认为，人体各脏腑相互联系，五脏化生，共同调动正气，正气盛则人体自愈力强。通过揭示机体稳态的网络调控机制有助于我们更好地理解中医药的整体观与精准干预，以及通过多靶点﹑多脏器的干预来发挥药物对疾病的治疗作用。运用前沿神经科学的思路及技术解读中医药学原理，以整体观与系统论为启发，以中医药临床与系统生物学等学科兼容并蓄，建立新的基础与临床研究框架，将推动还原论主导的现代医学体系与系统论启发的传统中医有效融合，推动藏象学说和自愈体系的调控理论在医学中运用。

关键词：神经—内分泌—免疫网络中药现代化藏象学说自愈体系

Two-level Bregmanized method for image interpolation with graph regularized sparse coding

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Journal of Southeast University(English Edition) 2013年第4期29卷 384-388页

作者：刘且根张明辉梁栋南昌大学电子信息工程系南昌330031 中国科学院深圳先进技术研究院劳特伯生物医学成像研究中心深圳518055

A two-level Bregmanized method with graph regularized sparse coding （TBGSC） is presented for image interpolation. The outer-level Bregman iterative procedure enforces the observation data constraints, while the inner-level Bregmanized method devotes to dictionary updating and sparse represention of small overlapping image patches. The introduced constraint of graph regularized sparse coding can capture local image features effectively, and consequently enables accurate reconstruction from highly undersampled partial data. Furthermore, modified sparse coding and simple dictionary updating applied in the inner minimization make the proposed algorithm converge within a relatively small number of iterations. Experimental results demonstrate that the proposed algorithm can effectively reconstruct images and it outperforms the current state-of-the-art approaches in terms of visual comparisons and quantitative measures.

关键词： image interpolation Bregman iterative method graph regularized sparse coding alternating direction method