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吲哚氰绿和羽扇豆醇复合脂质体用于结肠癌细胞光-免疫协同灭活研究

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中国激光 2024年第3期51卷 127-137页

作者：秦奋张涵张澜姚翠萍王斯佳张镇西西安交通大学生命科学与技术学院生物医学光子学与传感研究所生物医学信息工程教育部重点实验室陕西西安710049

结肠癌已成为我国主要癌症发病种类之一,传统的治疗方法难以抑制其转移和复发。免疫疗法虽然可以通过机体免疫系统清除肿瘤组织,但肿瘤组织中的免疫抑制微环境,往往会导致效果不及预期。光学疗法,包括光热疗法(PTT)和光动力疗法(PDT),... 详细信息

结肠癌已成为我国主要癌症发病种类之一,传统的治疗方法难以抑制其转移和复发。免疫疗法虽然可以通过机体免疫系统清除肿瘤组织,但肿瘤组织中的免疫抑制微环境,往往会导致效果不及预期。光学疗法,包括光热疗法(PTT)和光动力疗法(PDT),不仅可以直接诱导肿瘤细胞凋亡和坏死,还能改善肿瘤组织中的免疫抑制环境,从而促进免疫细胞在肿瘤组织中的浸润和活性,提高免疫治疗效果。笔者创新性地利用吲哚氰绿(ICG)介导的光学疗法和天然免疫活性分子羽扇豆醇(Lupeol)对自然杀伤(NK)细胞免疫活性的提升作用实现光-免疫协同激活作用和抗肿瘤效果,通过纳米脂质体将ICG和羽扇豆醇整合得到Lip-Lupeol&ICG,并将其用于结肠癌细胞灭活研究。结果显示:Lip-Lupeol&ICG在通过两次间隔激光照射后可实现PTT和PDT的两次治疗作用,可将结肠癌细胞活性抑制至43.4%;与此同时,包裹的羽扇豆醇释放后可与光学疗法协同激活NK细胞活性,将结肠癌细胞活性进一步抑制至16.7%,为临床结肠癌治疗提供了一种新思路。

关键词：医用光学吲哚氰绿羽扇豆醇光动力疗法光热力疗法 NK细胞免疫疗法

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微球递药系统的开发及其疾病治疗应用

科学通报 2024年第13期69卷 1777-1793页

作者：杨心远聂卫敏张倬豪王翀汪巧方仲林商珞然复旦大学生物医学研究院上海200032

微球作为功能载体,能够用于药物的递送.随着材料科学和技术的发展,微球递药系统的研究逐渐得到了广泛关注.作为一种新兴的药物递送方式,微球递药系统有望克服传统给药方式的诸多局限性.此外,微球具有优异的生物相容性和可控性,可以实现... 详细信息

微球作为功能载体,能够用于药物的递送.随着材料科学和技术的发展,微球递药系统的研究逐渐得到了广泛关注.作为一种新兴的药物递送方式,微球递药系统有望克服传统给药方式的诸多局限性.此外,微球具有优异的生物相容性和可控性,可以实现对药物的精准递送和控制释放,从而提高药物的疗效并降低其副作用.基于此,本文首先总结了微球的多种制备方法及常用材料,然后系统总结了具有不同功能的微球递药系统,并概述了其主要疾病治疗应用,最后针对微球递药系统领域面临的挑战和未来发展趋势进行了展望.

关键词：微粒药物载体材料药物递送疾病治疗

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中国对外关系中的生态文明制度对接

国际展望 2024年第2期16卷 103-120,164,165页

作者：于宏源任康华上海国际问题研究院公共与创新政策研究所上海200233 上海国际问题研究院上海200233

随着全球范围内极端天气事件频发、环境污染以及生物多样性日益丧失,地球面临空前的生态危机。环境治理领域的国际政治博弈长期处于无政府状态,面临集体行动困境、参与主体治理地位不对称等一系列治理挑战,难以形成统一的制度目标,亟待... 详细信息

随着全球范围内极端天气事件频发、环境污染以及生物多样性日益丧失,地球面临空前的生态危机。环境治理领域的国际政治博弈长期处于无政府状态,面临集体行动困境、参与主体治理地位不对称等一系列治理挑战,难以形成统一的制度目标,亟待形成公正有效的多边合作治理机制。基于此,中国提出全球生态文明建设,推动全球环境治理体系改革,这也构成了中国对外关系中的重要组成部分。党的十八大以来,中国已经成为全球生态文明建设的重要参与者、贡献者和引领者,其中制度对接是中国与国际社会共谋全球生态文明发展的关键要素。从制度对接的角度出发,主要有三个方面的生态文明制度对接:一是与以联合国为核心的多边制度对接;二是与双边、区域合作机制的制度对接;三是与中国自主提出的国际倡议的制度对接。中国的绿色领导力则是推动对外关系中的生态文明制度对接的重要基础与核心动力,并提升了中国在生态文明建设中的国际贡献。最后,在新形势下,中国应把握战略机遇,深化生态文明制度对接,推动全球生态文明发展。

关键词：全球生态文明绿色领导力制度对接全球治理

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钛植入物表面抗菌涂层的研究进展

生物医学工程学杂志 2024年第1期41卷 191-198页

作者：贺旭宏郭柴琼刘轩妤王玉辉梁紫微连小洁胡银春黄棣(综述) 魏延(审校) 太原理工大学生物医学工程学院生物医学工程系纳米生物材料与再生医学研究中心太原030024 太原理工大学生物医学工程研究所太原030024

近年来,钛及钛合金等骨植入材料以其卓越的机械性能和良好的生物相容性广泛应用于生物医学领域。然而在临床实践中,细菌在材料表面的黏附以及术后感染问题可能导致植入失败。根据抗菌机制,本文从抗细菌黏附、接触杀菌和光控杀菌等方面... 详细信息

近年来,钛及钛合金等骨植入材料以其卓越的机械性能和良好的生物相容性广泛应用于生物医学领域。然而在临床实践中,细菌在材料表面的黏附以及术后感染问题可能导致植入失败。根据抗菌机制,本文从抗细菌黏附、接触杀菌和光控杀菌等方面详细阐述了钛植入物的抗菌表面设计。通过采用不同技术对钛或基于钛的合金植入物进行表面修饰,抑制细菌黏附并促进骨整合,将扩大多功能钛基植入物在骨科领域的应用范围。

关键词：钛植入物生物相容性抗菌能力金属离子抗菌

Ku70作为RNA解旋酶调节miR-124的加工成熟及神经细胞的分化

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生物化学与生物物理进展 2024年第6期51卷 1418-1433页

作者：黄皑雪李睿婷赵越超李洁李慧丁学锋王琳肖参刘雪梅秦成峰邵宁生北京基础医学研究所北京100850 北京微生物流行病研究所北京100071

目的Ku70蛋白主要通过其DNA结合特性参与双链DNA断裂(DSB)的非同源端连接(NHEJ)修复,有报道称其具有RNA结合功能,本文探索Ku70是否具有RNA解旋酶活性并影响miRNA加工成熟。方法利用RNA免疫共沉淀(RIP)测序结合生物信息学分析Ku蛋白结合... 详细信息

目的Ku70蛋白主要通过其DNA结合特性参与双链DNA断裂(DSB)的非同源端连接(NHEJ)修复,有报道称其具有RNA结合功能,本文探索Ku70是否具有RNA解旋酶活性并影响miRNA加工成熟。方法利用RNA免疫共沉淀(RIP)测序结合生物信息学分析Ku蛋白结合的RNA;蛋白质印迹法(Western blot,WB)结合定量反转录PCR(qRTPCR)检测Ku蛋白与miRNAs的表达关系;生物膜干涉技术(BLI)实验分析Ku蛋白与RNA的结合能力;电泳迁移率变动分析(EMSA)实验确定Ku70及Ku80的RNA解旋酶活性;形态学检测结合WB分析Ku70调节miR-124引起的神经细胞功能变化;免疫荧光结合形态学分析寨卡病毒(ZIKV)感染后Ku70及miR-124的变化与神经元分化关联。结果研究发现,Ku70蛋白具有RNA解旋酶活性,并通过其RNA解旋酶活性影响miRNA加工成熟。Ku70缺失引起许多miRNAs上调,其中包括神经细胞特异的miR-124。在人神经前体细胞(h NPCs)和人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)中敲低Ku70可促进miR-124的成熟,从而导致上述细胞向神经元分化。本文进一步发现,ZIKV感染影响了Ku70及miR-124的表达,导致细胞形态的分化。结论本研究揭示了Ku70的一种新功能,即Ku70有可能参与miRNA的成熟调控和神经细胞的分化,并且可能是ZIKV病毒致小头症的原因之一。

关键词： Ku70 RNA解旋酶 miRNA加工成熟 miR-124 神经元分化

基于MXene/PEDOT:PSS柔性压力传感器的制备及其在唇语识别中的应用

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复合材料学报 2024年

作者：钟山贾磊李晓春张校亮孟雪娟太原理工大学生物医学工程学院生物医学精准检测与仪器研究所

唇语是声带损伤、喉舌损伤及听障患者的一种有效的语言沟通方式。唇语信号由嘴唇和面部肌肉运动而产生，其包含了大量的语音信息。通过柔性压力传感器来捕获肌肉运动可实现唇语信号的提取和识别，为听、说功能障碍患者提供了更加自然、... 详细信息

唇语是声带损伤、喉舌损伤及听障患者的一种有效的语言沟通方式。唇语信号由嘴唇和面部肌肉运动而产生，其包含了大量的语音信息。通过柔性压力传感器来捕获肌肉运动可实现唇语信号的提取和识别，为听、说功能障碍患者提供了更加自然、便捷的无障碍交流方式。本研究采用二维材料MXene和高导电聚合物聚(3，4-乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)作为复合材料，以可拉伸的且具有微结构的Ecoflex作为柔性基底，制备了一种压阻式柔性压力传感器。该传感器在0-2.5 kPa压力范围内具有42.31 kPa-1的高灵敏度及快速响应(<150 ms)，并且在10000次压缩-释放循环测试中显示出高稳定性。将该柔性压力传感器贴附于嘴角上并捕获唇语的肌肉运动，结合卷积神经网络算法对十二生肖英语单词信号进行训练和测试，平均准确率高达90.18%。该工作增加了唇语识别系统的多样性，为唇语运动信号直接转化为语音或文本奠定了重要基础。

关键词：柔性可穿戴电子设备唇语柔性压力传感器 MXene PEDOT:PSS 卷积神经网络

哈特曼-夏克波前传感器高精度球面波标定方法研究

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中国光学（中英文） 2024年第3期17卷 521-527页

作者：包明帝史国华邢利娜何益中国科学技术大学生物医学工程学院(苏州) 江苏苏州215163 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏苏州215163

为解决哈特曼-夏克波前传感器传统标定方法存在的测量精度低、稳定性不足等问题,提出了一种基于球面波的哈特曼-夏克波前传感器高精度绝对标定方法。通过理论推导获取了球面波的高精度标定方法,结合搭建的球面波标定实验装置,对子孔径数... 详细信息

为解决哈特曼-夏克波前传感器传统标定方法存在的测量精度低、稳定性不足等问题,提出了一种基于球面波的哈特曼-夏克波前传感器高精度绝对标定方法。通过理论推导获取了球面波的高精度标定方法,结合搭建的球面波标定实验装置,对子孔径数为128×128的哈特曼-夏克波前传感器完成高精度标定。该方法计算得到了哈特曼-夏克波前传感器结构参数f,w以及L_(0)的精确值。对标定后的哈特曼-夏克波前传感器的测量精度进行测试,实验结果表明,经本文方法标定后的哈特曼-夏克波前传感器的波前复原精度达到了PV=1.376×10^(-2)λ,RMS=4×10^(-3)λ(λ=625 nm),重复性精度为PV=3.2×10^(-3)λ,RMS=9.76×10^(-4)λ(λ=625 nm)。该方法可以为大口径的SHWFS完成高精度标定,提升测量精度。

关键词：哈特曼-夏克波前传感器绝对标定球面波前

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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

基于夏克-哈特曼波前检测的无透镜屈光测量系统

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中国激光 2024年第3期51卷 225-233页

作者：耿康杰张贺童丁上上张洋刘敏付威威中国科学技术大学生物医学工程学院(苏州)生命科学与医学部安徽合肥230000 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏苏州215163

为了解决现有电脑验光仪和视力筛查仪体积庞大、价格昂贵的问题,设计并搭建了一套基于哈特曼波前检测原理的小型无透镜屈光测量系统。首先,对测量原理进行了详细介绍;接着,利用Zemax软件对图像采集光路进行模拟,并分析了实际测量屈光度... 详细信息

为了解决现有电脑验光仪和视力筛查仪体积庞大、价格昂贵的问题,设计并搭建了一套基于哈特曼波前检测原理的小型无透镜屈光测量系统。首先,对测量原理进行了详细介绍;接着,利用Zemax软件对图像采集光路进行模拟,并分析了实际测量屈光度与仪器-人眼距离的函数关系;最后,成功搭建了试验样机,并通过对中国计量科学研究院模拟眼进行屈光测量来验证函数关系的正确性及测量结果的准确性。实验结果表明该系统能有效地对-10~+10 D范围内的模拟眼进行屈光测量,测量结果显示:球镜度重复测量误差最高不超过0.20 D,变异系数不超过3%;柱镜度重复测量误差最高不超过0.25 D,变异系数不超过9%。此外,该系统结构简单且成本低廉。在满足测量结果准确性、稳定性要求的前提下,该系统更适用于需要仪器小型化的场合,具有广阔的应用前景。

关键词：测量屈光测量夏克-哈特曼波前传感器波前重构近视小型化