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基于变尺度符号传递熵的多通道脑肌电信号耦合分析

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中国生物医学工程学报 2018年第1期37卷 8-16页

作者：高云园任磊磊周旭张启忠张迎春杭州电子科技大学自动化学院机器人研究所杭州310018 广东省工伤康复中心广州510900 休斯顿大学生物医学工程系美国休斯顿77204

在运动控制中,脑肌电耦合强度可以反映大脑皮层和运动肌肉之间的联系。传统的时间序列符号化方法容易混淆原始信号,丢失信号的动态特性。因此,提出可变尺度参数的符号传递熵,对上肢不同握力下的皮层脑电和表面肌电信号进行多通道耦合性... 详细信息

在运动控制中,脑肌电耦合强度可以反映大脑皮层和运动肌肉之间的联系。传统的时间序列符号化方法容易混淆原始信号,丢失信号的动态特性。因此,提出可变尺度参数的符号传递熵,对上肢不同握力下的皮层脑电和表面肌电信号进行多通道耦合性分析,进而提出一种耦合强度的表示方法,对脑肌电耦合强度进行定量分析。首先,分析并比较尺度参数对脑肌电传递熵的影响,并选择优化的尺度进行符号化传递熵的计算;其次,针对不同握力下多通道脑肌电信号的分析,验证大脑运动区C3、C4通道的脑电在运动控制中占主导地位以及大脑的对侧控制机制。实验中还发现,随着握力的增强,肌电到脑电的传递熵有增大趋势,右手(惯用手)脑电到肌电的传递熵较左手的高,同时随着输出力量的增强,脑肌电的双向平均耦合强度也增大。结果分析显示:5、10、20 kg握力下,EMG→EEG方向的左手耦合强度分别为0.033 0±0.005 8、0.037 3±0.004 0、0.045 1±0.005 5,右手耦合强度分别为0.035 2±0.002 9、0.043 2±0.003 5、0.060 3±0.001 8,除左手5和10 kg握力间不存在显著性差异,其余都具有显著性差异(P<0.05);EEG→EMG方向左手耦合强度分别为0.025 3±0.004 7、0.037 9±0.002 6、0.048 1±0.006 8,右手耦合强度分别为0.033 3±0.004 1、0.051 0±0.005 7、0.064 9±0.008 5,不同握力间均有显著性差异。研究结果表明:皮层肌肉功能耦合具有双向性,而且耦合强度在通道和握力不同时有差异。变尺度传递熵可用于定量描述大脑皮层与神经肌肉组织之间的非线性同步特征及信息交互。

关键词：耦合多通道符号传递熵脑肌电信号

纳米银植入大鼠皮下组织亚慢性毒性及在不同组织中的分布(英文)

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中国组织工程研究与临床康复 2009年第16期13卷 3181-3184页

作者：陈丹丹奚廷斐白净王谨中国药品生物制品检定所北京市100050 清华大学医学院生物医学工程系北京市100084

背景:有实验报道纳米银的生物材料直接与人体接触或植入体内,能够产生不良的生物学效应。目的:验证纳米银对人体是否存在潜在的不良生物学反应,评价其生物安全性。设计、时间及地点:动物实验观察,2005-06/2006-06在中国药品生物制品检... 详细信息

背景:有实验报道纳米银的生物材料直接与人体接触或植入体内,能够产生不良的生物学效应。目的:验证纳米银对人体是否存在潜在的不良生物学反应,评价其生物安全性。设计、时间及地点:动物实验观察,2005-06/2006-06在中国药品生物制品检定所以来器械检测中心完成。材料:纳米银粉和微米银粉为美国Sigma化学试剂公司产品。方法:将大鼠随机分为3组:纳米银组,微米银组,空白对照组,10只/组,雌雄各半。纳米银粉组和微米银粉组经皮下植入进行亚慢性毒性试验。实验开始时植入1次,植入剂量为0.33g/kg。对照组只做手术,不给药。同时,每组随机选择4只大鼠,对12只大鼠的血清和部分脏器使用等离子体质谱分析仪进行银在大鼠各脏器中分布的测定。主要观察指标:血液生化学指标,脏器系数,银含量。结果:与对照组比较,给药组大鼠的个别脏器系数与对照组比较有显著性差异,但各给药组脏器的绝对质量与对照组比较没有显著性差异,结合起来分析脏器系数的异常不具有临床意义。其它各脏器系数均在正常值范围内,与对照组比较无显著性差异。未见与受试物毒性作用有关的病理组织学改变,给予纳米银粉大鼠未见毒性反应。结论:纳米银对人体可能存在潜在的不良生物学效应。

关键词：纳米银等离子体质谱:亚慢性毒性皮下组织

人S100A6对人骨肉瘤细胞系β-catenin的作用

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基础医学与临床 2009年第11期29卷 1144-1149页

作者：卫佳陈英华吴丽美马闻张彦何通川周兰重庆医科大学生物医学工程系重庆400016 重庆医科大学医学检验系重庆400016 美国芝加哥大学医学中心分子肿瘤研究室 chicago60637

目的研究人S100A6对人骨肉瘤细胞系MG63和U2OS中β-catenin的作用。方法分别用携带人S100A6及其siRNA基因的重组腺病毒AdS100A6和AdSiS100A6感染MG63和U2OS,分别使细胞中S100A6表达上调和下调;RT-PCR、蛋白印迹和免疫细胞化学法分别检... 详细信息

目的研究人S100A6对人骨肉瘤细胞系MG63和U2OS中β-catenin的作用。方法分别用携带人S100A6及其siRNA基因的重组腺病毒AdS100A6和AdSiS100A6感染MG63和U2OS,分别使细胞中S100A6表达上调和下调;RT-PCR、蛋白印迹和免疫细胞化学法分别检测细胞中β-catenin mRNA和蛋白表达。结果上调骨肉瘤细胞系MG63和U2OS中S100A6后,β-catenin mRNA和蛋白表达均增加(P<0.05),蛋白的增加以胞核更明显。下调S100A6则使细胞中β-catenin mRNA及蛋白表达减少(P<0.05),蛋白的减少也以胞核更甚。结论增加Wnt信号途径活性可能是S100A6参与肿瘤发生发展的机制之一。

关键词： S100A6 β-catenin 骨肉瘤

外源性S100A6对人骨肉瘤细胞株U2OS的增殖、凋亡及β-catenin表达的影响

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重庆医科大学学报 2009年第7期34卷 817-821页

作者：陈英华卫佳李星星吴丽美马闻张彦何通川周兰重庆医科大学生物医学工程系、重庆市生物医学工程学重点实验室、重庆市超声医学工程重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地 400016 美国芝加哥大学医学中心分子肿瘤研究室

目的:探讨外源性S100A6对骨肉瘤细胞株U2OS的生物学作用及其可能机制。方法:MTT法检测S100A6对U2OS细胞增殖的影响及浓度依赖性,台盼蓝拒染法计数活细胞检测S100A6对U2OS增殖作用的时间依赖性,Hoechst染色检测细胞凋亡,Westernblot法及... 详细信息

目的:探讨外源性S100A6对骨肉瘤细胞株U2OS的生物学作用及其可能机制。方法:MTT法检测S100A6对U2OS细胞增殖的影响及浓度依赖性,台盼蓝拒染法计数活细胞检测S100A6对U2OS增殖作用的时间依赖性,Hoechst染色检测细胞凋亡,Westernblot法及免疫细胞化学法检测细胞内β-catenin的表达变化。结果:S100A6作用3d时,浓度为30、100、300和1000μg/ml的重组S100A6(GST-S100A6)组的OD值分别比相应浓度的GST对照组的OD值减少20.5%、23.7%、32.2%和36.8%,P化学法测得经GST-S100A6处理3d后β-catenin的平均光密度值比GST组增加22.9%,P<0.01;经携带S100A6基因的重组腺病毒(Ad-S100A6)处理3d后,Westernblot法检测细胞中β-catenin的校正灰度值为1.4204±0.1999,比对照组(Ad-GFP组,0.9996±0.1000)显著增高,P<0.01。结论:外源性S100A6能够抑制U2OS细胞的增殖、促进其凋亡和增加U2OS细胞中β-catenin水平。

关键词： S100A6 骨肉瘤 β—catenin

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IFT80蛋白对肿瘤影响的研究

中国肿瘤临床 2014年第23期41卷 1527-1531页

作者：邓小燕李飞龙胡宁潘嘉川汪长东重庆医科大学生物化学和分子生物学教研室、分子医学与肿瘤研究中心庆市400016 重庆医科大学附属第一医院骨科美国纽约州雪城大学生物医学与化学工程系

目的:探讨IFT80(intraflagellar transport 80)蛋白在骨癌、肺癌、胰腺癌、胃癌、小肠癌、前列腺癌、乳腺癌和卵巢癌组织的表达分布情况与癌细胞增殖中的作用。方法:免疫组织化学研究IFT80的表达,免疫荧光和细胞培养研究抑制IFT80后对... 详细信息

目的:探讨IFT80(intraflagellar transport 80)蛋白在骨癌、肺癌、胰腺癌、胃癌、小肠癌、前列腺癌、乳腺癌和卵巢癌组织的表达分布情况与癌细胞增殖中的作用。方法:免疫组织化学研究IFT80的表达,免疫荧光和细胞培养研究抑制IFT80后对癌细胞增殖的影响和纤毛之间的关系。结果:1)IFT80在胃癌和肺癌组织中高表达,乳腺癌和小肠癌组织中中等表达,骨癌和卵巢癌组织中少量表达,前列腺癌和胰腺癌组织中几乎不表达;2)抑制IFT80后发现肺癌细胞增殖加快,纤毛减少变短;3)高分化,ⅡA期胃癌和正常胃组织中IFT80蛋白大量表达,而在低分化晚期,几乎不表达,在其他不同分化的胃癌中不同程度表达。结论:在不同癌组织中IFT80分布情况不一致。IFT80分布在细胞纤毛上,通过其表达的减少来调节纤毛的数量和长短参与癌细胞的增殖,故在严重癌组织中含量最低。

关键词：细胞原纤毛 IFT80 肿瘤肺癌胃癌

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自然语言处理在医学影像分析中的应用

中南大学学报（医学版） 2022年第8期47卷 981-993,F0002页

作者：刘正梁贺孟申姜作伟吴子豪戴海星张练罗思一韩甜乐李响蒋希朱大江蔡晓妍葛宝刘伟刘军沈定刚刘天明佐治亚大学计算机学院美国佐治亚雅典30602 陕西师范大学物理学与信息技术学院西安710119 西北工业大学自动化学院西安710072 梅奥医学中心放射肿瘤科美国亚利桑那凤凰城85054 西安交通大学电子与信息学部西安710049 马萨诸塞州总医院和哈佛医学院美国马萨诸塞波士顿02114 电子科技大学生命科学与技术学院成都611731 德克萨斯大学阿灵顿分校计算机科学与工程系美国德克萨斯阿灵顿76019 中南大学湘雅二医院放射科长沙410011 上海科技大学生物医学工程学院上海201210

自然语言处理和医学影像的发展使深度学习模型能够在各种领域和各种数据模态中表现出出色的通用性。这些进步不仅加深了对数据的理解,而且促进了学界对最先进架构及其前景的认识。医学影像研究人员已经认识到仅针对图像研究的不足之处,... 详细信息

自然语言处理和医学影像的发展使深度学习模型能够在各种领域和各种数据模态中表现出出色的通用性。这些进步不仅加深了对数据的理解,而且促进了学界对最先进架构及其前景的认识。医学影像研究人员已经认识到仅针对图像研究的不足之处,以及对多模态输入进行综合分析的重要意义。但是,目前相关综述论文的缺乏不利于这个研究方向的发展。本篇综述介绍了自然语言处理和医学图像结合这一领域的背景,并分5个主题回顾现有文献的研究目标、模型架构、目标任务、实验数据和性能指标,还对该领域未来可能的发展方向进行简要描述,旨在为研究人员和医护人员提供现有学术研究的详细总结,提出理性的见解,进而促进未来的研究。

关键词：医学影像自然语言处理深度学习多模态输入

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蛋白质纳米孔内电渗现象的数值模拟

实验技术与管理 2024年第10期41卷 125-130页

作者：张琳陈思航冯竞慧李明伦吉林大学招标与采购管理中心吉林长春130012 马萨诸塞大学阿默斯特分校化学工程系美国马萨诸塞州阿默斯特01003 长春职业技术学院机电学院吉林长春130022 马萨诸塞大学阿默斯特分校聚合物科学与工程系美国马萨诸塞州阿默斯特01003

电渗现象是在外加电场下,电解质溶液通过带电多孔介质或毛细管时的液体运动。电渗现象提供了一种高效、可控的液体输运方式,广泛应用于微流控、生物医学检测、化学分析、土壤修复和水处理领域,尤其是高通量基因测序。电渗现象受电场强... 详细信息

电渗现象是在外加电场下,电解质溶液通过带电多孔介质或毛细管时的液体运动。电渗现象提供了一种高效、可控的液体输运方式,广泛应用于微流控、生物医学检测、化学分析、土壤修复和水处理领域,尤其是高通量基因测序。电渗现象受电场强度、液体黏度、电导率和介质孔隙结构影响,系统研究纳米限域内电渗流的物理性质对优化其应用非常重要。由于纳米级研究的挑战,实验上测量电渗流性质较为困难,理论和数值模拟成为研究电渗现象的有效方法。该研究通过数值模拟探究了蛋白质纳米孔内电渗流(EOF)的物理性质,尤其是在不同电场强度和溶液盐浓度条件下的行为。采用Poisson-Nernst-Planck和Navier-Stokes方程组耦合模型,结合有限元方法,详细分析了电解质溶液中离子的分布和流体流动。研究发现,电渗流速度和电场强度的分布在纳米孔中极不均匀,且受到外加电势和溶液盐浓度的显著影响。在高盐浓度环境下,电渗流速度显著增加,尤其是在孔的中心区域。此外,电场强度的梯度显著影响了电渗流速度的分布,揭示了通过调控电场控制电渗流的可能性。该研究为深入理解纳米孔内的电动特性提供了视角,并指出了其在分子分离和生物医学检测中的应用潜力。

关键词：电渗纳米孔数值模拟

2016-2021年江苏省扬州市PM_(2.5)中多环芳烃的来源解析及健康风险评价

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环境化学 2024年第8期43卷 2781-2791页

作者：束文涛张婷李晔霍宗利胡佳偲周连南京医科大学公共卫生学院南京211166 江苏省疾病预防控制中心南京210009 美国弗吉尼亚州费尔法克斯市乔治梅森大学土木、环境和基础设施工程系美国22030 华东师范大学地理科学学院上海200241

分析2016—2021年扬州市大气细颗粒污染物(fine particular matter,PM_(2.5))中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)组分的季节分布特征,解析其潜在污染来源并采用模型评估PAHs对人群的致癌风险评估.研究收集2016年10月至2021年12月扬州市大气PM_(2.5)样本,采用高效液相色谱法(HPLC)对样本中16种PAHs组分进行检测并对季节分布特征作出描述,采用特征比值法和正定矩阵因子分解法(positive matrix factorization,PMF)对其潜在污染来源进行解析,结合苯并[a]芘(BaP)毒性当量法和终身致癌风险模型(ILCR)评估呼吸途径所导致的PAHs对成年和儿童的健康风险.结果表明2016—2021年扬州市大气PM_(2.5)浓度范围的变化范围为2—483μg·m^(−3),ΣPAHs的浓度范围为0.43—76.63 ng·m^(−3),两者均呈现冬季浓度最高,夏季浓度最低的浓度变化特征.不同环数PAHs的浓度占比中,4环PAHs占比最大(49.14%),2环PAHs在4个季节中占最低(0.79%).采用特征比值法结合PMF模型进行分析,扬州市近年来当地空气环境受燃煤、生物质燃烧和交通源排放影响较为突出.BaP毒性当量法表现为:冬季>春季>秋季>夏季.5年来成人和儿童的总致癌风险平均值分别为3.504×10^(−6)、0.943×10^(−6),成人呼吸途径的健康暴露风险高于儿童,和儿童仅在冬季有一定程度致癌风险相比,成人在春季、秋季和冬季均存在不同程度的暴露风险.研究显示2016—2021年扬州市大气PM_(2.5)中的PAHs含量呈现明显的季节性变化,其主要来源于汽油、汽车尾气以及燃煤燃烧.在目前的PM_(2.5)中多环芳烃的水平下,成人和儿童均存在一定潜在致癌风险,尤其是在冬季外出时需做好防护工作.

关键词：多环芳烃 (PAHs) 分布特征来源解析健康风险评价

不同分化程度卵巢癌细胞中胚胎干细胞相关通路的基因集富集分析

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中国组织工程研究与临床康复 2010年第27期14卷 5006-5009页

作者：叶云王桂平杨晓勤尹曦梁爽郑文岭马文丽南方医科大学基因工程研究所广东省广州市510515 广西工学院生物与化学工程系广西壮族自治区柳州市545006 广州医学院护理学院广东省广州市510182

背景:近年来一些研究发现肿瘤细胞具有与干细胞类似的特征,因此,控制干细胞功能的某些基因调控网络,可能也在某些肿瘤中同样发挥作用。目的:观察不同分化程度卵巢癌的分子特征,获得与胚胎干细胞相关基因的表达情况。方法:从美国国立生... 详细信息

背景:近年来一些研究发现肿瘤细胞具有与干细胞类似的特征,因此,控制干细胞功能的某些基因调控网络,可能也在某些肿瘤中同样发挥作用。目的:观察不同分化程度卵巢癌的分子特征,获得与胚胎干细胞相关基因的表达情况。方法:从美国国立生物信息中心(NCBI)共享数据库GEO下载原始基因芯片文件,登录号为GSE2109,选取卵巢癌样本作为研究材料。去除临床指标缺失的样本,按照组织学分级将卵巢癌样本分为高分化和低分化两组。原始数据经dChip进行质量检验和标准化,获得基因表达的矩阵。收集胚胎干细胞相关的基因集、生物学过程和KEGG通路在不同分化的卵巢癌中的富集情况,用GSEA进行基因集富集分析。结果与结论:选取了13个与胚胎干细胞相关的基因集,低分化的卵巢癌细胞中有9个基因集上调,PRC2靶点相关的4个基因集下调,说明与胚胎干细胞相关的基因集大多在低分化的卵巢癌细胞中上调。并且在低分化卵巢癌细胞显著上调的都是与细胞周期、细胞分裂、DNA复制等与增殖相关的通路。基因表达谱分析表明低分化的卵巢癌与胚胎干细胞具有相似的分子特征,这可以为卵巢癌的早期诊断和治疗提供新的思路。

关键词：表达谱胚胎干细胞分化卵巢癌基因通路富集基因集