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蓝莓来源的外泌体样纳米颗粒在MNNG诱导人正常胃黏膜上皮细胞恶性转化中的干预效应

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江苏大学学报(医学版) 2024年

作者：宋佳佳张轩高子涵许文荣钱晖梁照锋江苏大学医学院

目的：提取蓝莓来源的外泌体样纳米颗粒（blueberry derived exosome-like nanoparticles，BELNs）并进行鉴定，探讨BELNs在1-甲基-3-硝基-1-亚硝基胍（N-methyl-N’-nitro-N- nitrosoguallidine，MNNG）诱导人正常胃黏膜上皮细胞恶性转化中的干预效应。方法：采用超速离心法提取BELNs，用纳米颗粒跟踪分析仪和透射电镜分别从粒径、Zeta电位、形态对获取的BELNs进行鉴定；激光共聚焦显微镜观察BELNs能否被MNNG诱导的人正常胃黏膜上皮细胞（human gastric epithelial cells，GES-1），即MNNG长期诱导细胞（MNNG treated gastric mucosal cells，TGES-1）内吞；蛋白质印迹法检测干性基因、上皮细胞–间充质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）及增殖相关蛋白表达的变化。结果：纳米颗粒跟踪分析仪和透射电镜等结果显示提取的BELNs符合要求；激光共聚焦显微镜发现BELNs可被TGES-1细胞内吞；蛋白印迹结果显示，BELNs抑制TGES-1细胞中N-钙黏蛋白（N-cadherin）、波形蛋白（Vimentin）、同源框蛋白（Nanog）和增殖细胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen，PCNA）的表达，增强E-钙黏蛋白（E-cadherin）的表达。结论：BELNs在MNNG诱导人正常胃黏膜上皮细胞恶性转化中具有明显的干预效应。

关键词：蓝莓来源的外泌体样纳米颗粒 1-甲基-3-硝基-1-亚硝基胍胃黏膜上皮细胞恶性转化干预效应

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高光谱干涉重构的非标记定量显微成像技术

中国激光 2024年第9期51卷 238-246页

作者：符荣鑫艾昕张书豪费捷覃珊胡汉奇周天启张帅龙李航北京理工大学医学技术学院北京100081 北京理工大学自动化学院北京100081 中国船舶集团有限公司系统工程研究院北京100094 北京理工大学集成电路与电子学院北京100081

长时程细胞成像及分析在生物医学研究中具有重要意义。然而,由于荧光显微镜存在光漂白和光毒性等问题,其应用受到一定限制。非标记成像技术为克服这些限制提供了可行的解决方案。研究了干涉光谱分析技术作为解决非标记长时程活细胞监测... 详细信息

长时程细胞成像及分析在生物医学研究中具有重要意义。然而,由于荧光显微镜存在光漂白和光毒性等问题,其应用受到一定限制。非标记成像技术为克服这些限制提供了可行的解决方案。研究了干涉光谱分析技术作为解决非标记长时程活细胞监测问题的潜在方法,并提出了一种基于高光谱干涉重构的非标记定量显微成像技术。通过建立描述干涉信号的数学模型,设计样本定量重构算法,从而获取活细胞纳米结构和干质量分布的定量信息。系统采用自反射式干涉结构,不依赖复杂的光学调制元件,结构简单、操作便捷。此外,本文还在光学显微成像的基础上集成了具有细胞培养能力的微型细胞培养箱,实现了原位长时程成像。利用该系统,研究了不同细胞全细胞周期内的纳米结构定量和干质量变化,展示了本工作在生物医学领域的应用潜力。

关键词：计算成像定量干涉非标记成像纳米级精度原位细胞监测

基于垄间背景剔除优化小麦赤霉病遥感监测精度

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农业工程学报 2024年第7期40卷 219-229页

作者：朱文静戴世元冯展康邵长峰段凯文张慧月魏新华江苏大学农业工程学院镇江212013 江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室镇江212013

为探究麦田垄间背景对无人机多光谱小麦赤霉病监测精度的影响,该研究以江苏省镇江市农科院灌浆期小麦为研究对象,利用大疆M600 Pro无人机搭载RedEdge-MX多光谱相机获取小麦冠层多光谱影像。通过筛选与小麦赤霉病相关性最高的植被指数(ve... 详细信息

为探究麦田垄间背景对无人机多光谱小麦赤霉病监测精度的影响,该研究以江苏省镇江市农科院灌浆期小麦为研究对象,利用大疆M600 Pro无人机搭载RedEdge-MX多光谱相机获取小麦冠层多光谱影像。通过筛选与小麦赤霉病相关性最高的植被指数(vegetation indexes,VIs):MSR和CRI2植被指数,并采用大津法(Nobuyuki Otsu method,OTSU)、阈值分割法和支持向量机(support vector machine,SVM)等方法对小麦赤霉病遥感图像进行精细化语义分割,降低田块边缘阴影背景和染病麦穗之间的误判率。试验结果表明:目视解译阈值分割法剔除背景的效果最好(总体精度:92.06%,Kappa系数:0.84),OTSU阈值分割法(总体精度:90.52%,Kappa系数:0.81)效果次之。采用偏最小二乘回归分别建立小麦病情指数(disease index,DI)与VIs、纹理特征(texture features,TFs)和VIs&TFs小麦赤霉病监测模型,其中VIs&TFs模型监测精度最高,剔除垄间背景前预测模型训练集的决定系数(coefficient of determination,R^(2))为0.73,均方根误差(root mean square error,RMSE)为5.52,相对分析误差(relative percent deviation,RPD)为2.01,验证集的R^(2)为0.68,RMSE为6.21,RPD为1.96;剔除垄间背景后VIs&TFs模型监测精度依然最高,训练集的R^(2)为0.75,RMSE为5.58,RPD为2.13,验证集的R^(2)为0.77,RMSE为7.13,RPD为2.11。综上所述,基于垄间背景特征的精细化语义分割有效地提高了小麦赤霉病的监测精度,可以直观地了解小麦病情分布情况,可对后续变量施药提供参考依据。

关键词：无人机遥感小麦病害语义分割特征提取

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便携式土壤土霉素提取-检测装置设计与试验

农业机械学报 2024年第4期55卷 32-39页

作者：张航高信刘倩由天艳江苏大学农业工程学院镇江212013 江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室镇江212013

土壤中土霉素(Oxytetracycline,OTC)高性能的现场分析方法对于保护生态环境安全和维护人类健康具有重要意义。针对土壤中痕量OTC的现场检测难题,设计功能集成的便携式提取-检测装置,用于土壤中OTC的现场提取与精准分析。首先,基于集成... 详细信息

土壤中土霉素(Oxytetracycline,OTC)高性能的现场分析方法对于保护生态环境安全和维护人类健康具有重要意义。针对土壤中痕量OTC的现场检测难题,设计功能集成的便携式提取-检测装置,用于土壤中OTC的现场提取与精准分析。首先,基于集成电路技术与3D建模,研制具有称量、搅拌与离心功能的便携式装置,并通过与实验室用提取装置的性能对比,验证装置的提取精度;分别以LED和便携式电化学工作站为光电化学检测的光源驱动和信号采集装置,研制便携式检测装置;进行土壤中OTC的现场分析试验。结果表明,研制的便携式装置对土壤OTC的提取精度较高,检测的线性范围为1×10^(-8)~1×10^(-6) mol/L,检出限为5.33×10^(-9) mol/L;在现场分析试验中,对土壤中OTC检测的加标回收率为92%~97%,相对标准偏差为1.8%~5.2%,且准确度得到了国标法的验证。

关键词：土壤土霉素便携式装置提取现场检测光电化学传感器

偏振敏感及强度双通道光学相干层析成像方法研究

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中国激光 2024年第15期51卷 48-57页

作者：胡燕赵高万荣南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094

报道了一种可实现偏振敏感光学相干层析技术(PSOCT)和光学相干层析技术(OCT)转换的光学相干层析成像系统,其具有单通道分时探测与双通道实时探测功能。搭建了基于单模光纤和偏振控制器的双参考臂探测系统,通过单相机分时或实时采集了水... 详细信息

报道了一种可实现偏振敏感光学相干层析技术(PSOCT)和光学相干层析技术(OCT)转换的光学相干层析成像系统,其具有单通道分时探测与双通道实时探测功能。搭建了基于单模光纤和偏振控制器的双参考臂探测系统,通过单相机分时或实时采集了水平通道与垂直通道的信号,建立了系统的琼斯矩阵模型,利用斯托克斯参数对得到的断层图像进行处理,获得了相对反射率、延迟和退偏信息,并利用这些信息重建了离体生物组织的强度图、相位延迟图和退偏图。这一过程验证了所提的偏振敏感及强度双通道光学相干层析成像方法的可行性,也展示了已搭建系统的成像能力。所提出的偏振成像系统为PSOCT和谱域OCT的实际临床应用提供了参考。

关键词：分时探测实时探测双参考臂单相机退偏琼斯矩阵斯托克斯强度相位延迟

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超声在乳腺癌筛查中的应用现状与未来

中华医学超声杂志（电子版） 2024年第4期21卷 429-433页

作者：王琪党晓智许磊宋宏萍空军军医大学西京医院超声医学科西安710032 陕西中医药大学医学技术学院咸阳712046 西安市中医医院功能科西安710021

在中国,乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,并在女性恶性肿瘤的相关死亡中排第五位[1]。大量研究证实,乳腺癌筛查可提高其早期诊断率、降低病死率[2]。但是,我国乳腺癌的疾病现状呈现出显著的地区和城乡差异,防治效果并不理想,随着发病... 详细信息

在中国,乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,并在女性恶性肿瘤的相关死亡中排第五位[1]。大量研究证实,乳腺癌筛查可提高其早期诊断率、降低病死率[2]。但是,我国乳腺癌的疾病现状呈现出显著的地区和城乡差异,防治效果并不理想,随着发病率逐年升高,乳腺癌筛查面临更多挑战[3]。

关键词：乳腺癌筛查恶性肿瘤早期诊断率降低病死率现状与未来防治效果

基于非均匀快速傅里叶变换的抗振动白光干涉测量方法

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光学学报 2024年第4期44卷 196-206页

作者：薛亮郭仁慧刘杨钱宇蒋金威李建欣南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094

由于白光干涉测量技术易受环境振动而产生干扰,提出了一种基于非均匀快速傅里叶变换(NUFFT)的抗振动白光干涉测量方法。该方法将白光干涉测量光路分为两个成像通道,首先通过准单色光干涉图求解移相间隔,通过移相间隔以及NUFFT算法对白... 详细信息

由于白光干涉测量技术易受环境振动而产生干扰,提出了一种基于非均匀快速傅里叶变换(NUFFT)的抗振动白光干涉测量方法。该方法将白光干涉测量光路分为两个成像通道,首先通过准单色光干涉图求解移相间隔,通过移相间隔以及NUFFT算法对白光干涉图进行校正,最后利用校正的白光干涉图和七步移相算法复原出待测物体的三维形貌,实验结果表明,所提方法具有良好的抗振动性能。

关键词：测量形貌测量白光干涉抗振动非均匀快速傅里叶变换

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基于偏振光栅的同步移相剪切干涉测量方法

光学学报 2024年第3期44卷 103-114页

作者：蒋金威郭仁慧钱宇刘杨薛亮李建欣南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094

针对在波前测试时,参考镜面自身面形误差、光能利用率不足、环境振动和空气扰动等对干涉测量结果的影响,提出一种基于偏振光栅(PG)分光的同步移相剪切干涉测量方法,通过将横向剪切干涉与同步相移技术相结合实现待测波面的准共光路相移... 详细信息

针对在波前测试时,参考镜面自身面形误差、光能利用率不足、环境振动和空气扰动等对干涉测量结果的影响,提出一种基于偏振光栅(PG)分光的同步移相剪切干涉测量方法,通过将横向剪切干涉与同步相移技术相结合实现待测波面的准共光路相移测量。该方法采用1/4波片、PG和平面反射镜的组合作为横向剪切结构,可获得两束剪切的正交线偏振光,线偏振光经二维相位光栅、透镜、小孔光阑和相位延迟阵列构成的同步移相结构后,在CCD上可同时采集到4幅移相剪切干涉图。对x和y方向的剪切干涉图采用基于相位相关的图像配准算法、四步移相算法以及基于离散余弦变换法(DCT)的相位解包裹算法进行处理,得到差分相位分布,再用基于差分Zernike多项式的最小二乘波前重构算法对其进行重构,得到待测波面。通过搭建实验装置对一块透镜和凹面反射镜进行测量,结果表明,该方法的测量结果具有准确性和稳定性,该方法能够很好地应用于波前动态测量,对透射波前和光学元件的面形检测具有重要意义。

关键词：测量波面检测剪切干涉同步移相相位复原与重构算法

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平行平板光学参数的快速高精度测量方法

光学学报 2024年第3期44卷 115-128页

作者：钱宇郭仁慧蒋金威薛亮刘杨李建欣南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094

提出一种基于特征多项式的波长移相干涉测量方法。首先,将该方法与两步绝对测量法结合,对多表面干涉技术进行理论研究;然后,以特征图和特征多项式理论为基础设计出一种加权多步波长移相算法,用于对平板的表面面形、光学厚度变化以及光... 详细信息

提出一种基于特征多项式的波长移相干涉测量方法。首先,将该方法与两步绝对测量法结合,对多表面干涉技术进行理论研究;然后,以特征图和特征多项式理论为基础设计出一种加权多步波长移相算法,用于对平板的表面面形、光学厚度变化以及光学均匀性信息进行提取计算,并通过移相算法的评价函数及其傅里叶表达式展示了算法对误差的抗扰度;最后,将该算法与OPL算法进行对比。结果表明,所提方法在不同厚度平行平板光学均匀性的测量上具有速度快、精度高的优势。

关键词：测量波长移相特征多项式光学均匀性