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负载姜黄素的工程化细胞膜纳米颗粒的制备及其用于小鼠乳腺癌治疗的研究

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中国病理生理杂志 2024年第7期40卷 1173-1181页

作者：廖谊芳饶浪张云娇华南理工大学医学院广东广州510006 深圳湾实验室医药健康技术与工程研究所广东深圳518132

目的:制备负载姜黄素(Cur)的工程化细胞膜仿生纳米颗粒(PD1-Cur@PLGA NPs),探讨其对小鼠乳腺癌的治疗效果及潜在的肿瘤免疫调控作用。方法:构建过表达程序性死亡受体1(PD1)的工程化小鼠乳腺癌4T1-PD1细胞,并通过流式细胞术分析PD1表达... 详细信息

目的:制备负载姜黄素(Cur)的工程化细胞膜仿生纳米颗粒(PD1-Cur@PLGA NPs),探讨其对小鼠乳腺癌的治疗效果及潜在的肿瘤免疫调控作用。方法:构建过表达程序性死亡受体1(PD1)的工程化小鼠乳腺癌4T1-PD1细胞,并通过流式细胞术分析PD1表达率。提取4T1-PD1细胞膜,通过冰浴超声将其涂覆在负载Cur的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米颗粒(Cur@PLGA NPs)表面以制备PD1-Cur@PLGA NPs;紫外可见分光光度计检测各纳米制剂的Cur负载;动态光散射和透射电镜分析各纳米制剂的粒径和形貌。将4T1细胞分为阴性对照(PLGA NPs和PD1-NVs)组、实验组(PD1-Cur@PLGA NPs组)、平行对照(Cur@PLGA NPs)组及阳性对照(Cur)组;CCK-8法检测各组细胞活力;流式细胞术分析各组细胞凋亡水平。将4T1细胞移植瘤小鼠随机分为PBS组、PD1-NVs组及PD1-Cur@PLGA NPs组,进行体内治疗实验;治疗结束后,组织染色观察主要器官的病理变化,检测肿瘤增殖(Ki67)、凋亡(TUNEL)、CD4^(+)和CD8^(+)T细胞的浸润和活性指标。结果:(1)4T1-PD1细胞系PD1表达率高达78%;(2)PD1-Cur@PLGA NPs呈类细胞壳核结构且粒径为100~200 nm;(3)PD1-Cur@PLGA NPs提高了Cur的生物相容性,且能有效诱导4T1细胞凋亡;(4)与对照组相比,PD1-Cur@PLGA NPs显著抑制了4T1乳腺癌的进展(P<0.01),且安全性高;肿瘤组织的Ki67阳性表达降低,细胞凋亡显著,CD4^(+)和CD8^(+)T细胞的浸润和活性增强。结论:PD1-Cur@PLGA NPs提高了Cur的生物相容性,并对小鼠乳腺癌细胞具有杀伤作用。该组合制剂在体内展现出良好的治疗效果、安全性和潜在的抗肿瘤免疫调控作用。

关键词：细胞膜生物材料药物递送姜黄素乳腺癌

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高通量蛋白质结构生物信息学进展

生物化学与生物物理进展 2024年第9期51卷 1989-1999页

作者：祝云篪陆祖宏东南大学生物科学与医学工程学院数字医学工程全国重点实验室南京211189

本文总结了高通量蛋白质结构生物信息学的最新进展,包括结构数据管理、工具软件开发和结构数据挖掘三个主要方面。结构数据管理方面,得益于类AlphaFold系统的发展,蛋白质结构数据量实现爆发式增长,直接促进了压缩技术的升级,也吸引了研... 详细信息

本文总结了高通量蛋白质结构生物信息学的最新进展,包括结构数据管理、工具软件开发和结构数据挖掘三个主要方面。结构数据管理方面,得益于类AlphaFold系统的发展,蛋白质结构数据量实现爆发式增长,直接促进了压缩技术的升级,也吸引了研究者对结构数据管理的关注。工具软件开发方面,以Foldseek为代表的新算法实现了高速的结构比对,突破了结构分析的通量瓶颈,此外深度学习模型的大量应用从多个方面改进了基于结构的蛋白质功能注释。结构数据挖掘方面,研究者以组学思维处理结构大数据,在持续的探索中提炼分析要素、优化方法,并在新工具的帮助下推动着结构数据挖掘的进阶。随着高通量方法的发展,结构生物信息学有望在生命科学中发挥更重要的作用。

关键词：蛋白质结构生物信息学高通量类AlphaFold系统结构蛋白质组学

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基于LED阵列的胶囊型光动力治疗光源研究

激光与光电子学进展 2024年

作者：董晓曦石霞飞胡嘉参钮鹏亮阴慧娟中国医学科学院生物医学工程研究所整合医学再生实验室

消化道肿瘤的早期精准诊疗有利于改善患者预后，提升患者生存率。胶囊内镜与光动力(PDT)技术结合形成的光动力胶囊诊疗一体化技术是本团队提出的消化道早期诊疗策略。其中有效的胶囊型光动力治疗光源是关键技术之一，电池供电条件下达... 详细信息

消化道肿瘤的早期精准诊疗有利于改善患者预后，提升患者生存率。胶囊内镜与光动力(PDT)技术结合形成的光动力胶囊诊疗一体化技术是本团队提出的消化道早期诊疗策略。其中有效的胶囊型光动力治疗光源是关键技术之一，电池供电条件下达到有效光剂量和胶囊内光场质量控制是技术难点。通过消化道肿瘤细胞模型和荷瘤小鼠模型，对比了LED阵列形成的高斯光场、非均匀光场和均匀光场对肿瘤的杀伤效应，确认了均匀光场杀伤效应最佳。为在胶囊尺寸上实现输出均匀光场的LED阵列，建立了LED阵列光场的三维数学模型，推导出胶囊光源的最佳分布半径和照射距离。模型显示，分布半径为7mm的等边三角形LED阵列在照射距离7.1～8.8mm范围内可实现均匀光场，最佳照射距离是7.8mm。按此参数制备的LED阵列光源和模型输出光场进行拟合，其R2值为0.9934。研究表明基于LED阵列的胶囊型光动力治疗光源可以实现工作距离范围内的均匀光场，完成光动力效应。本研究还建立了LED阵列光场分布预测模型，为LED光源在医学上的应用提供了研究工具。

关键词：光动力治疗胶囊内镜光场分布 LED阵列消化道肿瘤

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气体拉曼光谱检测技术的研究进展

分析化学 2024年第7期52卷 925-936页

作者：周启帆陆于李澳刘畅张家和杨羲黄炎赵祥伟东南大学生物科学与医学工程学院数字医学工程全国重点实验室

气体的高灵敏多重检测和准确识别在公共安全、环境保护、健康诊断和工业生产等领域中具有重要意义。传统的气体检测方法存在灵敏度低、耗时长、设备沉重、流程繁琐和成本高等不足。近年来，拉曼光谱检测技术因其具有快速、灵敏和无损的... 详细信息

气体的高灵敏多重检测和准确识别在公共安全、环境保护、健康诊断和工业生产等领域中具有重要意义。传统的气体检测方法存在灵敏度低、耗时长、设备沉重、流程繁琐和成本高等不足。近年来，拉曼光谱检测技术因其具有快速、灵敏和无损的特点，已成为气体检测领域的研究热点，并与人工智能的结合愈加紧密。本文综述了近年来拉曼光谱技术在气体检测方面的应用研究进展，包括常规拉曼光谱检测和增强拉曼光谱检测；同时，介绍了人工智能算法在气体拉曼检测技术中的融合应用，并对气体拉曼光谱检测技术的未来发展进行了分析和展望。

关键词：气体检测拉曼光谱增强拉曼光谱光谱分析算法评述

来源：博看期刊

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基于超声导管的心输出量测量方法

声学学报 2024年第3期49卷 403-409页

作者：李俊健彭珏陈思平唐浒赵继伟孔凡凯刘晓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

提出了一种基于超声导管的心输出量测量方法,该超声导管具有两种不同中心频率的单振元换能器。使用超声导管、流量泵、体模等组成血流循环回路,实现了血流速度的检测与肺动脉图像管腔区域的分割,进而完成了心输出量测量。测量结果与蠕... 详细信息

提出了一种基于超声导管的心输出量测量方法,该超声导管具有两种不同中心频率的单振元换能器。使用超声导管、流量泵、体模等组成血流循环回路,实现了血流速度的检测与肺动脉图像管腔区域的分割,进而完成了心输出量测量。测量结果与蠕动泵预设流量值的平均相对误差小于2%,表明超声导管用于心输出量测量是可行的。

关键词：超声导管多普勒超声心输出量血流动力学

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

VO_(2)薄膜材料的变温光学性质及1550 nm激光防护性能研究

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红外与毫米波学报 2024年第2期43卷 150-157页

作者：段嘉欣江林郑国彬丁长春黄敬国刘奕高艳卿周炜黄志明西华大学理学院四川成都610039 中国科学院上海技术物理研究所红外科学与技术重点实验室上海200083 中国科学院宁波材料技术与工程研究所慈溪生物医学工程研究所浙江宁波315201

具有半导体-金属态相变性质的二氧化钒材料可用于光电探测器的激光致盲防护。本文报道了基于磁控溅射法制备二氧化钒薄膜材料的结构、形貌特性,以及在不同温度下的光学性质。使用椭偏光谱法测量了20~100℃下可见-近红外波段二氧化钒材... 详细信息

具有半导体-金属态相变性质的二氧化钒材料可用于光电探测器的激光致盲防护。本文报道了基于磁控溅射法制备二氧化钒薄膜材料的结构、形貌特性,以及在不同温度下的光学性质。使用椭偏光谱法测量了20~100℃下可见-近红外波段二氧化钒材料的椭偏参数,利用Gaussian、Lorentz模型获取了薄膜在相变前的光学性质,结合Drude模型拟合获取了材料在相变后的光学特性,获取了材料在300~1700 nm之间的变温折射率和消光系数等参数。变功率下1550 nm红外激光透射率的实验测试研究表明,VO_(2)薄膜样品的相变阈值功率为12 W/cm^(2),相变前后透射率由51%减小到15%~17%,开关率为69%。

关键词：激光防护二氧化钒薄膜半导体-金属态相变红外光学性质

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

静电纺纳米纤维表面形貌的制备及其生物医学应用

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复合材料学报 2024年第5期41卷 2236-2248页

作者：文美玲高翔刘阳安美文太原理工大学生物医学工程学院生物医学工程研究所材料强度与结构冲击山西省重点实验室太原030024 太原理工大学生物医学工程学院纳米生物材料与再生医学研究中心太原030024

通过模仿天然细胞外基质的成分和结构特性对材料表面形貌进行设计与调控,可获得新型仿生材料,并广泛应用于生物医学领域。其中,静电纺纳米纤维通过调控孔隙率、比表面积及微纳米结构等,可以模拟天然细胞外基质的结构,实现其生物功能。... 详细信息

通过模仿天然细胞外基质的成分和结构特性对材料表面形貌进行设计与调控,可获得新型仿生材料,并广泛应用于生物医学领域。其中,静电纺纳米纤维通过调控孔隙率、比表面积及微纳米结构等,可以模拟天然细胞外基质的结构,实现其生物功能。本文将提供不同表面形貌电纺纤维的概述。首先介绍静电纺丝的原理、设备和参数,然后讨论电纺纤维的4种表面形貌:纳米孔、串晶、沟槽和皱缩结构的制备原理、方法及在生物医学领域的应用,并对该领域相关研究和研究现状进行评价。

关键词：静电纺丝纤维材料表面形貌生物医学应用组织工程