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海藻酸盐基复合水凝胶培养乳腺癌类器官中钙离子的关键作用

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中国组织工程研究 2025年第22期 4702-4709页

作者：林志光饶琪梁珊珊王若雨于炜婷大连大学附属中山医院肿瘤中心大连大学中山临床学院大连市海洋多糖生物材料转化医学重点实验室

背景：基质胶是当前培养肿瘤类器官的主要材料，但单纯基质胶不足以在体外模拟肿瘤生长的力学环境；在基质胶基础上引入海藻酸盐材料可提升水凝胶刚度，但水凝胶力学性能在长期培养中难以维持稳定。目的：在乳腺癌类器官培养体系中引入... 详细信息

背景：基质胶是当前培养肿瘤类器官的主要材料，但单纯基质胶不足以在体外模拟肿瘤生长的力学环境；在基质胶基础上引入海藻酸盐材料可提升水凝胶刚度，但水凝胶力学性能在长期培养中难以维持稳定。目的：在乳腺癌类器官培养体系中引入少量钙离子，观察其对基质胶-海藻酸钠水凝胶长期力学性能的维持作用。方法：（1）在恒定质量浓度（5 mg/m L）的基质胶中引入不同质量浓度（0,2.5,5 mg/m L）的海藻酸钠，分别制备低、中、高刚度水凝胶，使用流变仪定期测量水凝胶的力学性能。（2）将人三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231重悬于不同刚度的水凝胶预凝胶中，成胶后加入含（或不含）钙离子的乳腺癌类器官因子培养基，进行乳腺癌类器官培养，在设定的时间点，使用流变仪定期测量引入钙离子对水凝胶力学性能的影响，光学显微镜下观察乳腺癌类器官形态变化，统计第13天乳腺癌类器官成球率。乳腺癌类器官培养7 d后，加入不同浓度（0.1,1,10,100 nmol/L）的化疗药物多西他赛干预6 d，检测细胞活力，计算多西他赛的半抑制浓度IC50。结果与结论：（1）海藻酸钠的加入有效提高了水凝胶的力学强度。（2）随着乳腺癌类器官培养时间的延长，水凝胶的力学强度均降低，培养第13天，中、高刚度水凝胶在含钙离子培养环境中的力学性能均显著高于在不含钙离子培养环境中的力学性能（P0.05）。在长期培养中（13 d），中、高刚度水凝胶组乳腺癌类器官随水凝胶力学性能的下降由圆形转化为梭形，而引入钙离子后两组乳腺癌类器官形态不随培养时间延长而改变。在培养环境中引入钙离子对低刚度水凝胶组乳腺癌类器官成球率无影响，但可提升中、高刚度水凝胶组乳腺癌类器官成球率。（3）在不含钙离子的培养环境中，随着多西他赛浓度的升高，乳腺癌类器官的细胞活力均降低，3组水凝胶组间的IC50无明显差异（P>0.05）；在含钙离子的培养环境中，随着多西他赛浓度的升高，乳腺癌类器官的细胞活力均降低，中、高刚度水凝胶组乳腺癌类器官的细胞活力强于低刚度水凝胶组，IC50高于低刚度水凝胶组（P<0.05）。（4）结果表明，在乳腺癌类器官培养体系中引入钙离子可维持基质胶-海藻酸钠水凝胶的力学性能。

关键词：肿瘤类器官乳腺癌类器官海藻酸钠基质胶复合水凝胶基质刚度药物反应

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基于改进EfficientNet的水下图像识别

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舰船科学技术 2024年第15期46卷 95-100页

作者：丁元明杨安娜康伟大连大学通信与网络重点实验室辽宁大连116622 大连大学信息工程学院辽宁大连116622

针对水下图像存在细节模糊、多尺度以及识别模型计算资源大等问题,提出一种改进EfficientNet的图像识别模型。该模型通过迁移学习在公开数据集上训练得到初始模型参数,提出自适应参数化修正线性单元激活函数(Adaptively Parametric ReLU... 详细信息

针对水下图像存在细节模糊、多尺度以及识别模型计算资源大等问题,提出一种改进EfficientNet的图像识别模型。该模型通过迁移学习在公开数据集上训练得到初始模型参数,提出自适应参数化修正线性单元激活函数(Adaptively Parametric ReLU,APRelu)和基于选择性内核网络的注意力(Selective Kernel Network,SK)模块加强处理图像的细节特征和多尺度问题。通过保留所有MBConv6模块中的第一个Layer,并在最后一个MBConv6模块后嵌入BN和APRelu模块,加快其收敛速度并去除冗余特征。使用数据增强、十折交叉验证、快照集成等策略提高模型性能。实验对比表明,该模型在测试集上的准确率达到了97.32%,相对于改进前提高了3.75%,具有较高的识别性能。

关键词：水下图像识别迁移学习 EfficientNet APRelu激活函数 SK注意力机制

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银纳米一维复式阵列表面等离激元光谱性质

光谱学与光谱分析 2024年第8期44卷 2137-2145页

作者：张钦秀王鹏飞张悦王婷王玮熊涛孙诚大连大学物理科学与技术学院辽宁大连116622 辽宁省光电信息技术工程实验室辽宁大连116622

纳米尺寸的贵金属在入射光的激发下能够产生表面等离激元效应,即光在金属表面与电子发生耦合,引起金属表面自由电子集体震荡的现象。当自由电子的震荡频率与入射光的频率相同时,可以引起等离激元共振,产生独特的光谱特性。贵金属纳米颗... 详细信息

纳米尺寸的贵金属在入射光的激发下能够产生表面等离激元效应,即光在金属表面与电子发生耦合,引起金属表面自由电子集体震荡的现象。当自由电子的震荡频率与入射光的频率相同时,可以引起等离激元共振,产生独特的光谱特性。贵金属纳米颗粒的等离激元共振效应在物理、化学、生物等各个领域具有广泛应用。基于银纳米颗粒,提出一种一维复式阵列结构,利用时域有限差分方法研究该贵金属阵列的表面等离激元性质。在该结构中,以SiO_(2)为基底,两种不同的银纳米颗粒沿y轴方向放置在SiO_(2)基底的表面上,形成一维复式阵列,平面波入射光沿z轴负方向垂直入射。实验观察到,在300~1200 nm的波长范围内,该复式阵列结构的表面等离激元能够被有效激发,在其吸收光谱上有两个等离激元共振峰。通过调节该结构纳米颗粒的尺寸、形状和阵列周期等结构参数,等离激元共振峰和电磁场模式均发生有规律的变化。此外,固定其中一个银纳米颗粒不变,改变另一颗粒尺寸,可以发现其吸收曲线的两个共振峰发生不同的变化,结合电场图可以得出两个峰所对应的等离激元共振具有不同的电磁场模式。通过改变其中一个银纳米颗粒的形状,如四棱锥、球体、圆柱体和正方体,可以发现当颗粒形状发生变化时,两个共振峰对应的波长均不发生变化,但是不同颗粒形状所产生的电场分布明显不同,底面处的相对电场强度差别也很明显,依此同样可以验证其吸收曲线存在两个不同电磁场模式的共振峰。研究结果对基于贵金属纳米颗粒阵列结构表面等离激元器件的设计研究工作具有一定意义。

关键词：表面等离激元贵金属时域有限差分

多组学分析在非创伤性股骨头坏死中的应用现状和研究进展

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新乡医学院学报 2024年第6期41卷 596-600页

作者：史明月卢发强大连大学附属中山医院医学检验中心辽宁大连116001 大连大学中山临床学院辽宁大连116001

非创伤性股骨头坏死(NONFH)是一种髋关节致残性疾病,严重影响患者生活质量。NONFH发病机制复杂,目前尚未完全研究清楚,临床诊疗也存在一定局限性。近年来,多组学通过高通量检测和分析技术,在揭示NONFH疾病特征和辅助疾病诊断方面发挥着... 详细信息

非创伤性股骨头坏死(NONFH)是一种髋关节致残性疾病,严重影响患者生活质量。NONFH发病机制复杂,目前尚未完全研究清楚,临床诊疗也存在一定局限性。近年来,多组学通过高通量检测和分析技术,在揭示NONFH疾病特征和辅助疾病诊断方面发挥着重要作用。本文对基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学的多组学研究在NONFH中的最新应用和研究进展进行综述,以期为进一步探索NONFH的发病机制提供新思路。

关键词：非创伤性股骨头坏死基因组学转录组学蛋白质组学代谢组学多组学

AOS中基于最优帧长的链路自适应联合优化方法

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计算机应用与软件 2024年第4期41卷 106-111页

作者：刘庆利郭梦田商佳乐大连大学通信与网络重点实验室辽宁大连116622

针对AOS中数据传输误码率高的问题,导致系统吞吐量低的问题,提出基于最优帧长的链路自适应联合优化方法。该方法以系统吞吐量最大化为目标,联合可变帧长,自适应编码调制和混合自动重传请求技术进行优化,根据信道状态信息分配下一帧传输... 详细信息

针对AOS中数据传输误码率高的问题,导致系统吞吐量低的问题,提出基于最优帧长的链路自适应联合优化方法。该方法以系统吞吐量最大化为目标,联合可变帧长,自适应编码调制和混合自动重传请求技术进行优化,根据信道状态信息分配下一帧传输最佳的帧长和编码调制方式,并对出错数据进行纠错和重传,最终提升系统吞吐量。仿真验证表明,与AMC-HARQ和AMC-ARQ方法相比,该方法在保证系统误帧率的同时,提高了系统的吞吐量。

关键词： AOS空间通信最优帧长自适应编码调制混合自动重传

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基于改进支持向量回归的空战飞行动作识别

现代防御技术 2024年第1期52卷 49-56页

作者：刘庆利李蕊乔晨昊大连大学通信与网络重点实验室辽宁大连116622

针对空战中飞机的飞行动作愈发复杂导致识别准确率低的问题,提出了改进支持向量回归的空战飞行动作识别方法,该方法采用高斯核函数作为线性核函数,利用混沌初始化和反向学习策略改进麻雀搜索算法,利用改进后的麻雀算法优化支持向量回归... 详细信息

针对空战中飞机的飞行动作愈发复杂导致识别准确率低的问题,提出了改进支持向量回归的空战飞行动作识别方法,该方法采用高斯核函数作为线性核函数,利用混沌初始化和反向学习策略改进麻雀搜索算法,利用改进后的麻雀算法优化支持向量回归算法,具体表现为对支持向量回归算法中高斯核函数的参数进行优化,通过优化后的支持向量回归算法进行飞机动作识别。采用了五种基本的飞行动作和几种复杂的飞行动作验证该方法的识别准确率。仿真表明,优化后的支持向量回归算法与传统的支持向量回归算法、模糊支持向量机算法、传统聚类算法、神经网络算法相比,对基本飞行动作的平均识别率至少提升了2.2%,对复杂飞行动作的平均识别率至少提升了3.7%。

关键词：空战支持向量回归强化麻雀搜索算法飞行动作识别复杂动作

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高熵陶瓷材料研究进展及挑战

材料工程 2024年第1期52卷 83-100页

作者：王云平刘世民董闯大连交通大学材料科学与工程学院辽宁大连116028 大连大学辽宁大连116622 大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室辽宁大连116024

高熵作为全新的材料体系,得益于巨大的组分空间、独特的微观结构以及较大的构型熵所赋予其独特且可调的优异性能,已成为材料领域的研究热点。高熵陶瓷的研究目前还处于探索阶段,尤其在精准的成分设计理论、高纯高产率粉体制备、新型烧... 详细信息

高熵作为全新的材料体系,得益于巨大的组分空间、独特的微观结构以及较大的构型熵所赋予其独特且可调的优异性能,已成为材料领域的研究热点。高熵陶瓷的研究目前还处于探索阶段,尤其在精准的成分设计理论、高纯高产率粉体制备、新型烧结工艺等方面,亟待深入研究。因此,本文针对高熵陶瓷的五大高熵效应、新的设计理论、粉体制备方法、新型烧结工艺以及综合性能与实际应用进行了梳理归纳,并通过团簇加连接原子模型(CPGA)对高熵陶瓷(HEC)成分设计进行解析,深入挖掘了HEC的组元和微结构以及性能之间的关系。未来HEC的重点发展方向仍然为基础理论设计,尤其是针对非氧化物HEC成分结构。同时,在样品制备上要在学科交叉领域寻找突破,如采用人工智能机器学习与3D打印进行制备。最后,要寻找结构、热障耐腐涂层、机械、工程光学和磁性等方面实际应用并对探究工况环境下的强化、失效机制深入探究分析。

关键词：高熵陶瓷成分设计团簇加连接原子模型(CPGA) 制备工艺性能应用

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近断层脉冲型地震动作用下考虑波动效应的梁桥破坏分析

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震灾防御技术 2024年第1期19卷 130-139页

作者：夏春旭张倩大连大学建筑工程学院大连116622 大连大学岩土与结构工程技术辽宁省研究中心大连116622

在近断层地震动激励的初始阶段,输入地震动从结构底部以波动形式向上传播,然而波动效应对近断层脉冲型地震动作用下梁桥结构地震破坏过程的影响特征尚不明确。为此,利用数值分析方法对某三跨梁桥在近断层脉冲型地震动作用下考虑波动效... 详细信息

在近断层地震动激励的初始阶段,输入地震动从结构底部以波动形式向上传播,然而波动效应对近断层脉冲型地震动作用下梁桥结构地震破坏过程的影响特征尚不明确。为此,利用数值分析方法对某三跨梁桥在近断层脉冲型地震动作用下考虑波动效应的破坏过程、破坏机理开展研究。研究结果表明,在近断层脉冲型地震动作用下,墩柱底部截面曲率发展较合理,梁桥墩顶支座抗震能力较强,梁桥桥台处容许剪切位移是桥梁结构的抗震弱点,因此,在近断层地区的梁桥桥台抗震措施设计中应保证具有充足的容许剪切位移。

关键词：近断层脉冲型地震动梁桥波动效应破坏机理

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基于深度学习的水下目标识别技术

舰船科学技术 2024年第1期46卷 143-147页

作者：丁元明徐利华侯孟珂大连大学信息工程学院辽宁大连116622 大连大学通信与网络重点实验室辽宁大连116622

在水下复杂场景下,目标对象具有姿态不同、遮挡和背景复杂等特点,这对卷积网络的特征提取能力提出巨大挑战。Mask R-CNN算法在水下目标特征提取过程中也存在特征提取能力欠佳的问题,导致算法在水下目标检测准确性较差。因此,提出一种基... 详细信息

在水下复杂场景下,目标对象具有姿态不同、遮挡和背景复杂等特点,这对卷积网络的特征提取能力提出巨大挑战。Mask R-CNN算法在水下目标特征提取过程中也存在特征提取能力欠佳的问题,导致算法在水下目标检测准确性较差。因此,提出一种基于Mask R-CNN的改进水下目标目标识别方法。首先可采用金字塔切分的通道注意力模块PAS代替采用了ResNet50的3×3卷积模块,该模块可通过对每个通道进行金字塔的切分,针对通道切分完成后所得出来的通道特征图上的空间信息来进行不用的尺度特征层提取;同时通过采用另一种更加安全稳定和高效的ECANEt通道注意力模块代替PAS模块中的SENet通道注意力模,对多维度的通道注意力权重进行特征重标定;最后对特征金字塔FPN的网络结构进行改进,加强不同特征层之间的信息融合。根据不同场景下进行的实验对比,改进后的网络能够提高水下目标识别的准确率,平均检测精度可达91.3%。本文所提出的改进Mask RCNN网络模型,能够适应水下复杂多变的场景,为水下目标的识别提供理论依据与技术方案。

关键词：水下目标识别 Mask R-CNN 深度学习