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用于经食道超声心动图的1.5维超声探头设计

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声学学报 2024年第3期49卷 410-416页

作者：刘晓唐浒孔凡凯赵继伟陈思平彭珏医学超声关键技术国家地方联合工程实验室深圳518060 广东省医学信息检测与超声成像重点实验室深圳518060 深圳大学医学部生物医学工程学院深圳518060

设计了一种用于经食道超声心动图的1.5维超声探头,与传统1维超声探头相比,该探头可在仰角方向上实现变孔径、变焦点,从而提高切片厚度在远场、近场的一致性。采用传统PZT-5H压电陶瓷作为压电材料制备了一个包含320阵元的1.5维经食道超... 详细信息

设计了一种用于经食道超声心动图的1.5维超声探头,与传统1维超声探头相比,该探头可在仰角方向上实现变孔径、变焦点,从而提高切片厚度在远场、近场的一致性。采用传统PZT-5H压电陶瓷作为压电材料制备了一个包含320阵元的1.5维经食道超声探头,随后测试探头的电学性能、声学性能和声场分布情况。该探头的中心频率为5.6 MHz,-6 dB带宽为76%。在5~70 mm的探测范围内, 1维超声探头切片厚度为7~9 mm, 1.5维超声探头切片厚度为1.3~2.8 mm,在5~30 mm探测范围内切片厚度差值不超过0.2 mm,线靶成像显示的信息也更全面、分辨率更高。因此, 1.5维超声探头具有更广的聚焦深度、更好的远近场分布一致性以及更高的空间分辨率。

关键词：经食道超声探头 1.5维相控阵空间分辨率超声心动图

超声定位显微成像对肿瘤演进及磁热疗效的评估

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声学学报 2024年第3期49卷 417-423页

作者：冯宇康王罗军郑罕孔新丽杨思琦陈海鑫陈冕陈昕陈思平林浩铭深圳大学医学部生物医学工程学院深圳518060 医学超声关键技术国家地方联合工程实验室深圳518060 广东省生物医学信息检测与超声成像重点实验室深圳518060

肿瘤的演进和消融伴随着微血管网络的变化,因此使用超声定位显微成像技术评估肿瘤区域微血管及其在磁热疗作用下的变化。通过构建小鼠肿瘤动物模型,搭建实验平台进行超声动物实验,实现肿瘤内部细微血管成像。通过向肿瘤部位注射磁纳米粒... 详细信息

肿瘤的演进和消融伴随着微血管网络的变化,因此使用超声定位显微成像技术评估肿瘤区域微血管及其在磁热疗作用下的变化。通过构建小鼠肿瘤动物模型,搭建实验平台进行超声动物实验,实现肿瘤内部细微血管成像。通过向肿瘤部位注射磁纳米粒子,在外部磁场的作用下产生热效应,实现对肿瘤的磁热治疗。实验结果表明,超声定位显微镜成像能观察到肿瘤生长演进过程中微血管网络的变化,且其变化情况与免疫组化结果具有一致性。此外,磁热治疗后肿瘤内部血管明显减少,与病理切片结果相符,验证了磁热治疗的可行性。

关键词：超声定位显微成像微血管图像肿瘤演进磁热治疗

FGFR3基因突变影响膀胱癌酪氨酸激酶抑制剂敏感性的研究

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中国生物工程杂志 2024年第2期44卷 1-13页

作者：邓李歆旭车文安徐海波丁雪孙远东湖南科技大学湘潭411201 深圳市第二人民医院医学合成生物学临床应用关键技术国家地方联合工程实验室深圳518036

目的:通过构建含FGFR3不同位点突变的膀胱癌细胞系与类器官模型,检测上述模型对不同FGFR3酪氨酸激酶抑制剂的敏感性差异。方法:构建野生型FGFR3、点突变型FGFR3(S249C、R248C、Y373C)和FGFR3-TACC3基因融合的细胞系。随后选取8种酪氨酸... 详细信息

目的:通过构建含FGFR3不同位点突变的膀胱癌细胞系与类器官模型,检测上述模型对不同FGFR3酪氨酸激酶抑制剂的敏感性差异。方法:构建野生型FGFR3、点突变型FGFR3(S249C、R248C、Y373C)和FGFR3-TACC3基因融合的细胞系。随后选取8种酪氨酸激酶抑制剂(TKI)并测试这些细胞的药物敏感性差异。利用蛋白质印迹法检测FGFR3下游通路蛋白质的磷酸化水平,探索不同稳转细胞系出现TKI敏感性差异的机制。构建膀胱癌患者肿瘤组织来源的类器官模型,重复上述实验,从类器官水平检测不同突变型膀胱癌类器官对不同TKI的敏感性差异。结果:细胞系水平中FGFR3 R248C点突变和FGFR3-TACC3融合基因型细胞相较野生型FGFR3对TKI的敏感性增加5~10倍(P<0.05)。成功构建膀胱癌患者肿瘤组织来源类器官,证实类器官具备原位肿瘤的组织形态与遗传特征,并从类器官水平证实FGFR3 R248C点突变提高细胞对所有药物的敏感性,相比野生型可达1~5倍,此外FGFR3-TACC3融合基因和FGFR3 Y373C点突变明显改变细胞对药物的敏感性。结论:成功构建含不同FGFR3突变的细胞系和类器官,并进一步证明不同突变型FGFR3对酪氨酸激酶抑制剂存在不同的敏感性,其中FGFR3 R248C点突变的细胞系及类器官均对所有TKI药物有高敏感性。

关键词：膀胱癌 FGFR3 酪氨酸激酶抑制剂类器官

水痘-带状疱疹病毒编码circRNA的鉴定与表征

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中国疼痛医学杂志 2024年第8期30卷 561-562页

作者：杨少敏(译) 肖礼祖(校) 深圳大学医学部生物医学工程学院医学超声关键技术国家地方联合工程实验室广东省生物医学信息检测与超声成像重点实验室深圳大学第六附属医院(南山医院)疼痛医学重点实验室

在真核生物中,环状RNA(circular RNA,circRNA)是一种重要的转录本。该研究证明了水痘-带状疱疹病毒(varicella-zoster virus,VZV)感染过程中可产生病毒来源的circRNA。该研究通过联合二代与三代深度circRNA测序,绘制了高分辨率的细胞和... 详细信息

在真核生物中,环状RNA(circular RNA,circRNA)是一种重要的转录本。该研究证明了水痘-带状疱疹病毒(varicella-zoster virus,VZV)感染过程中可产生病毒来源的circRNA。该研究通过联合二代与三代深度circRNA测序,绘制了高分辨率的细胞和病毒circRNA图谱。接着,在VZV感染的细胞以及带状疱疹病人组织样品中,通过多种实验技术手段进一步验证VZV感染可产生大量病毒circRNA。此外,该研究发现了许多与VZV潜伏相关转录本同源的circRNA(circVLTSlytic)。为了分析这些circVLTSlytic的生物学功能,利用细菌人工染色体系统在基因组DNA水平,对circVLT进行突变。结果发现,circVLT是VZV复制的非必需分子,但circVLTsSlytic外显子5下游的突变可导致VZV对阿昔洛韦敏感性增加。该研究首次证明了VZV感染可产生具有生物学功能的病毒来源circRNA,这为带状疱疹的防治提供了新的思路。

关键词：病毒来源带状疱疹病细菌人工染色体阿昔洛韦感染过程 zoster VZV 转录本

深度学习赋能的结构光照明超分辨显微技术：原理与应用

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中国激光 2024年

作者：黎昕然陈嘉杰王美婷郑晓敏杜鹏钟义立戴小祺屈军乐邵永红深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室深圳大学医学部生物医学工程学院医学超声关键技术国家地方联合工程实验室广东省生物医学信息检测与超声成像重点实验室

结构光照明显微成像技术（Structured Illumination Microscopy, SIM）是一种在超分辨率显微成像领域内极具代表性的技术。尽管结构光照明能够提升空间分辨率，但其实现超分辨的过程中需采集多幅图像。然而，诸如样本厚度不一、结构光... 详细信息

结构光照明显微成像技术（Structured Illumination Microscopy, SIM）是一种在超分辨率显微成像领域内极具代表性的技术。尽管结构光照明能够提升空间分辨率，但其实现超分辨的过程中需采集多幅图像。然而，诸如样本厚度不一、结构光平移的系统误差及环境噪声等因素均可能对SIM成像质量产生影响。为解决这些问题，神经网络技术已被引入SIM图像处理中。目前，常用的算法模型包括卷积神经网络（Convolutional Neural Network, CNN）及其变体和生成对抗网络（Generative Adversarial Network, GAN），它们通过训练样本来分析和纠正上述系统误差，并提高时间分辨率，从而实现快速超分辨率成像。尽管如此，尚未有文章对于基于深度学习算法的结构光照明显微技术进行综合性分析。本文旨在介绍SIM的基础原理，分析深度学习算法近年来在提高SIM系统性能方面的应用，并对SIM技术未来的发展方向和面临的挑战进行了前瞻性探讨。

关键词：结构化照明显微系统卷积神经网络超分辨显微成像图像处理

细胞之间线粒体转移的主要途径、主要作用及主要调控机制

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中国组织工程研究 2024年

作者：李兴福周光前陆伟深圳大学医学部生物医学工程学院医学超声关键技术国家地方联合工程实验室广东省生物医学信息检测与超声成像重点实验室深圳市第二人民医院运动医学科

背景：线粒体功能障碍导致细胞衰老凋亡，可加重组织损伤。细胞之间线粒体转移促进损伤细胞恢复线粒体功能，有助于治疗线粒体相关疾病。目的：综述细胞之间线粒体转移的作用及调控机制。方法：检索中国知网和PubMed数据库2014-2024年... 详细信息

背景：线粒体功能障碍导致细胞衰老凋亡，可加重组织损伤。细胞之间线粒体转移促进损伤细胞恢复线粒体功能，有助于治疗线粒体相关疾病。目的：综述细胞之间线粒体转移的作用及调控机制。方法：检索中国知网和PubMed数据库2014-2024年关于细胞之间线粒体转移的文献，以“线粒体转移，隧道纳米管，缝隙连接，微囊泡，细胞融合”为中文检索词，以“Mitochondrial transfer,Tunneling nanotubes,gap junctions,microvesicles,cell fusion”为英文检索词，最终共纳入72篇文献进行分析。结果与结论：（1）总结了细胞之间线粒体转移的4个主要途径：包括隧道纳米管、缝隙连接、细胞融合和微囊泡。（2）梳理了细胞之间线粒体转移的主要作用，包括物质交换、信息传递、改善宿主细胞线粒体功能、抑制氧化应激、提高细胞增殖活力及抗炎抗衰老等。（3）总结了细胞之间线粒体转移的主要调控机制，包括Miro 1促进隧道纳米管形成和线粒体转移、隧道纳米管转移线粒体依赖宿主细胞环状ADP核糖水解酶表达、氧化应激环境诱导隧道纳米管形成、缝隙连接具有Ca2+依赖性、缝隙连接蛋白43影响缝隙连接形成、激活Ras1蛋白和肌动蛋白有助于细胞融合、肌动蛋白和Rab6参与调控线粒体出胞、激活肌动蛋白和NAD+-CD38-cADPR-Ca2+信号通路促进线粒体入胞等。（4）在细胞信号传导蛋白、细胞动力学相关蛋白及氧化应激环境的影响下，细胞通过隧道纳米管、缝隙连接、微囊泡及细胞融合进行线粒体转移。（5）线粒体转移是细胞之间物质交换和信息交流的重要途径，与疾病的发生发展息息相关，可为治疗线粒体相关疾病提供新的思路，但对细胞间线粒体转移的作用及调控机制仍需进一步探究。

关键词：线粒体转移隧道纳米管缝隙连接微囊泡细胞融合干细胞氧化应激衰老

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力学生物学研究热点与新兴趋势

四川大学学报（医学版） 2024年第1期55卷 1-5页

作者：赵川榕王湘秀王贵学重庆大学生物工程学院生物流变科学与技术教育部重点实验室血管植入物开发国家地方联合工程实验室重庆400045 金凤实验室重庆401329

力学生物学主要探讨细胞如何感知不同的机械力学刺激、细胞内力学传导过程以及力学信号如何决定细胞的行为及命运等一系列重要的生理病理过程。从胚胎发生的最初阶段,到发育生物学和再生医学,乃至整个生命过程,力学生物学中力学信号级... 详细信息

力学生物学主要探讨细胞如何感知不同的机械力学刺激、细胞内力学传导过程以及力学信号如何决定细胞的行为及命运等一系列重要的生理病理过程。从胚胎发生的最初阶段,到发育生物学和再生医学,乃至整个生命过程,力学生物学中力学信号级联反应和细胞力学响应在生物医学研究中具有重要意义。近年来,力学生物学领域的研究蓬勃发展,全球多个科学联合体从不同角度解析力学生物学过程,以期深入了解力学因素影响细胞命运决定的调控机制。本文对力学生物学领域近期研究热点(包括动脉血管、干细胞和离子通道等)进行了概括和评述,对潜在的新兴趋势(如核变形、纤维细胞外基质、肿瘤力学生物学、细胞力转导和压电型机械敏感离子通道等)进行了展望和探讨,同时对该领域中机制研究的局限性和大数据分析挖掘的重要性提出了新的见解,为把握力学生物学领域热点和探索新的研究方向提供客观支撑和系统框架。

关键词：力学生物学动脉离子通道力传导 YAP信号蛋白综述

纤维连接蛋白额外结构域B（FN-EDB）在肿瘤微环境中的作用及其靶向免疫治疗研究进展

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中国免疫学杂志 2024年

作者：蔡军雨李霞冯健男李慧王晶河南大学抗体药物开发技术国家地方联合工程实验室军事医学研究院毒物药物研究所国家安全特需药品全国重点实验室

肿瘤细胞与肿瘤微环境（Tumor microenvironment，TME）之间的错综复杂的相互作用是肿瘤发展和转移的重要推动因素。近年来，调控TME以逆转肿瘤进程作为治疗策略备受关注。然而，为了精准评估肿瘤患者治疗效果并协助临床方案决策，急需... 详细信息

肿瘤细胞与肿瘤微环境（Tumor microenvironment，TME）之间的错综复杂的相互作用是肿瘤发展和转移的重要推动因素。近年来，调控TME以逆转肿瘤进程作为治疗策略备受关注。然而，为了精准评估肿瘤患者治疗效果并协助临床方案决策，急需准确有效的TME标志物与相关预测模型。纤维连接蛋白（Fibronectin）是一种具有多个结构域的细胞外基质（Extracellular matrix，ECM）蛋白，在生理和病理过程扮演着关键角色。其中，纤维连接蛋白额外结构域B（Fibronectin Extra Domain B，FN-EDB）在调控细胞外基质与细胞之间的相互作用中具有重要功能。在活跃的组织重塑过程中，尤其在血管生成中，FN-EDB的表达上调。研究显示，FN-EDB还参与调控肿瘤发生的多个关键环节，包括促进肿瘤细胞的侵袭和转移、影响免疫逃逸机制的发展、促进肿瘤血管生成以及导致化疗耐药性的产生等。因此，将FN-EDB作为潜在的肿瘤治疗靶点，开发相关治疗药物具有重要意义和广阔临床应用前景。本文综述了近几年FN-EDB在肿瘤微环境中的作用以及针对该靶点的肿瘤免疫治疗研究进展，旨在为肿瘤治疗领域提供新的思路和策略。

关键词：肿瘤微环境纤维连接蛋白额外结构域B 细胞外基质靶向免疫治疗

基于分形理论的旋转超声磨削Si_(3)N_(4)陶瓷表面微观形貌

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金刚石与磨料磨具工程 2024年第3期44卷 382-390页

作者：孙永国王伟李文知魏恒举魏士亮哈尔滨理工大学高效切削及刀具国家地方联合工程实验室哈尔滨150080

为了研究旋转超声磨削Si_(3)N_(4)陶瓷表面的微观形貌,基于分形理论研究不同加工参数下Si_(3)N_(4)陶瓷表面微观形貌的变化。设计旋转超声磨削Si_(3)N_(4)陶瓷正交试验,对比分析不同加工参数对Si_(3)N_(4)陶瓷表面分形维数和多重分形谱... 详细信息

为了研究旋转超声磨削Si_(3)N_(4)陶瓷表面的微观形貌,基于分形理论研究不同加工参数下Si_(3)N_(4)陶瓷表面微观形貌的变化。设计旋转超声磨削Si_(3)N_(4)陶瓷正交试验,对比分析不同加工参数对Si_(3)N_(4)陶瓷表面分形维数和多重分形谱的影响,并设计单因素试验研究不同加工参数下Si_(3)N_(4)陶瓷表面的粗糙度、分形维数和多重分形谱。结果表明:旋转超声磨削Si_(3)N_(4)陶瓷表面时,分形维数能更好地表征其加工表面的缺陷状态,多重分形谱则能更好地表征其加工表面缺陷的起伏程度变化。

关键词：旋转超声磨削 Si_(3)N_(4)陶瓷分形维数多重分形谱微观形貌

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