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自适应融合气体-光谱双模态信息的花生产地溯源方法

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农业机械学报 2024年

作者：石岩任宇琪王思远殷崇博门洪重庆大学生物工程学院东北电力大学自动化工程学院

不同产地的花生质量差异明显，贴优质产地标签进行贩卖劣质花生的现象时有发生。本文基于电子鼻与高光谱系统的无损检测技术，提出双模态融合特征注意力（Bimodal fusion feature attention，DFFA）并设计DFFA-Net以实现花生质量辨识。... 详细信息

不同产地的花生质量差异明显，贴优质产地标签进行贩卖劣质花生的现象时有发生。本文基于电子鼻与高光谱系统的无损检测技术，提出双模态融合特征注意力（Bimodal fusion feature attention，DFFA）并设计DFFA-Net以实现花生质量辨识。首先，利用电子鼻与高光谱系统获取7个不同产地花生的气体信息和光谱信息，花生自内而外的气体信息可以表征其整体宏观质量，不同化学键及官能团的光谱信息差异可以表征其整体微观质量；然后，提出DFFA以自适应融合气体-光谱双模态信息并关注影响分类性能的重要特征，并结合消融实验证明了双模态信息融合的必要性；最后，基于被提出的DFFA模块，经网络结构优化的DFFA-Net被设计以实现不同产地花生质量的有效辨识。通过消融分析、多注意力机制的分类性能对比，DFFA-Net获得了最佳的分类性能：准确率为98.10％，精确率为98.15％，召回率为97.88％，DFFA-Net在花生产地辨识研究中的有效性被验证。综上，本文提出的DFFA-Net结合电子鼻和高光谱系统实现了不同产地花生的质量辨识，为花生市场质量监督提供了有效的技术方法。

关键词：花生产地辨识电子鼻高光谱信息融合

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血管生物力学与力学生物学研究进展

医用生物力学 2024年第1期39卷 17-23页

作者：张红萍赵川榕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

血管生物力学主要探讨血管细胞如何感知力学刺激、力学如何影响疾病发生发展以及开发多种数理模型来分析力学因素对疾病的作用。近年来,血管生物力学领域的研究蓬勃发展,各科研团队从不同方向解析血管的力学生物学过程,以期深入了解血... 详细信息

血管生物力学主要探讨血管细胞如何感知力学刺激、力学如何影响疾病发生发展以及开发多种数理模型来分析力学因素对疾病的作用。近年来,血管生物力学领域的研究蓬勃发展,各科研团队从不同方向解析血管的力学生物学过程,以期深入了解血管生物力学因素影响各种血管疾病进程的调控机制,为心脑血管疾病的防治提供基于力学生物学的理论基础。本文基于国内外专家团队并结合本团队研究工作,对血管力学生物学领域近期的研究热点和新兴趋势进行总结探讨,为把握血管力学生物学领域热点和探索新的研究方向提供系统框架。

关键词：血管生物力学力学生物学计算流体动力学血管支架动脉瘤有限元分析

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构建合成生物学课程群，培养面向生物制造的复合型创新人才

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生物工程学报 2024年

作者：谭高翼张立新张敬宇王启要吴辉庄英萍欧阳立明朱国良王馨叶刘雪婷华东理工大学生物工程学院

合成生物学(Synthetic Biology)作为一门新兴学科，广受关注且发展迅速，深刻影响着整个生命科学及工程技术领域的发展。与此同时，随着新工科建设的发展，加快培养复合型创新人才是对我国高等教育提出的新任务和新使命。在合成生物学... 详细信息

合成生物学(Synthetic Biology)作为一门新兴学科，广受关注且发展迅速，深刻影响着整个生命科学及工程技术领域的发展。与此同时，随着新工科建设的发展，加快培养复合型创新人才是对我国高等教育提出的新任务和新使命。在合成生物学蓬勃发展的背景下，华东理工大学构建了以微生物药物发现和生物制造为核心内容的“合成生物学课程群”。授课团队首先对合成生物学相关的上下游课程体系进行了梳理，随后在原有课程基础上，扩充了合成生物学系列核心课程，课程群不仅涵盖了合成生物学的学科理论和前沿技术，同时锚定了上下游学科。此外，课程群还依托国家重点实验室的国内外名师讲座，并利用学科创新引智基地(“111计划”)雄厚的海外教授资源，致力于提高学生的创新能力。在课程群及授课团队的助力下，学生不仅积极参加合成生物学国际基因工程机器大赛(international genetic engineering machine competition， iGEM)并连续获奖，而且有多人次申请专利并参与发表科研论文等。构建合成生物学课程群将为培养具有创新能力的复合型人才提供一定的示范作用。

关键词：合成生物学课程群复合型创新人才国际基因工程机器大赛(iGEM)

MB-SF/cRGD的合成及其化学动力学抗肿瘤研究

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西南大学学报（自然科学版） 2024年第6期46卷 51-62页

作者：张兴莉焦晓丹于云龙钟莉康跃军薛鹏西南大学材料与能源学院重庆400715 陆军军医大学第一附属医院烧伤研究所重庆400038 重庆大学生物工程学院重庆400044

化学动力学治疗(CDT)具有一定的抗肿瘤效果,但由于肿瘤微环境(TME)的复杂性,导致药物无法高效积聚到肿瘤部位,从而无法达到满意的治疗效果.先通过水解与提纯得到丝素蛋白,再通过酰胺化反应在丝素蛋白表面连接cRGD,最后加入Bi(NO_(3))·5... 详细信息

化学动力学治疗(CDT)具有一定的抗肿瘤效果,但由于肿瘤微环境(TME)的复杂性,导致药物无法高效积聚到肿瘤部位,从而无法达到满意的治疗效果.先通过水解与提纯得到丝素蛋白,再通过酰胺化反应在丝素蛋白表面连接cRGD,最后加入Bi(NO_(3))·5H_(2)O和MnCl_(2)·4H_(2)O,搅拌过夜获得MB-SF/cRGD.设计了一种具有主动靶向能力的CDT治疗体系,旨在通过提高癌症细胞药物摄取率,加强化学动力学治疗效果.丝素蛋白作为一种具有良好生物相容性和降解性的药物载体,可以有效改善药物递送系统引起的生物相容性差等问题;MnO_(2)利用内源性H_(2)O_(2)实现化学动力学治疗、消耗GSH以及产生O_(2),发挥抗肿瘤疗效.此外,在药物表面修饰cRGD不但可以减少对正常细胞的毒性,还可以提高化学动力学治疗的价值.实验结果表明:利用MB-SF本身的活性能达到一定的抗肿瘤疗效,在此基础上,修饰有主动靶向癌细胞的cRGD所获得的MB-SF/cRGD能达到更好的肿瘤治疗效果.

关键词：化学动力学治疗肿瘤微环境靶向治疗活性氧

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镁合金表面化学转化涂层研究进展

材料导报 2024年第12期38卷 188-199页

作者：肖雯心王叶马凯代朝能裴三略王丹芊王敬丰重庆大学材料科学与工程学院重庆400045 重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400044

作为最具潜力的轻量化材料,镁及镁合金具有密度低、比强度高、生物相容性好、电磁屏蔽强等优点,在生物医学、电子器件乃至建筑工程领域都受到了广泛关注。然而,镁在某些使用场景中容易发生腐蚀,因此找到最合适的使用场景以及在使用场景... 详细信息

作为最具潜力的轻量化材料,镁及镁合金具有密度低、比强度高、生物相容性好、电磁屏蔽强等优点,在生物医学、电子器件乃至建筑工程领域都受到了广泛关注。然而,镁在某些使用场景中容易发生腐蚀,因此找到最合适的使用场景以及在使用场景下提供足够的保护是镁及镁合金的重要研究课题。通过表面处理技术在基体上制备保护涂层是提高镁及镁合金耐蚀性的有效方法。现有的表面处理技术有很多种,如气相沉积技术、阳极氧化、电镀和化学镀、激光束改性技术、离子注入、化学转化技术等。其中化学转化技术具有成本低、制备简单、处理效率高等优点且不需要复杂昂贵的设备,对样品几何形状也没有限制。本文基于近年来国内外化学转化涂层的发展,综述了镁合金在生物医用、电子器件以及建筑工程领域化学转化涂层的研究现状,并对不同领域化学转化涂层的发展进行了展望。

关键词：镁合金耐蚀性表面处理化学转化涂层

H9胚胎干细胞源细胞外囊泡促进子宫内膜损伤修复的研究

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中国病理生理杂志 2024年第8期40卷 1497-1504页

作者：陈芷琪马靖姜咏竹马官荣杨邦亚王斓茜方廖琼王智彪重庆医科大学生物医学工程学院超声医学工程国家重点实验室重庆400016 重庆生物医学工程学重点实验室重庆400016

目的:探究H9人胚胎干细胞(H9-hESCs)细胞外囊泡(EVs)对子宫内膜损伤修复的影响。方法:从H9-hESCs培养上清中提取EVs并鉴定。建立小鼠子宫内膜损伤模型,将其双侧子宫分为EVs实验组和PBS对照组,分别进行EVs和PBS注射,HE染色观察子宫内膜... 详细信息

目的:探究H9人胚胎干细胞(H9-hESCs)细胞外囊泡(EVs)对子宫内膜损伤修复的影响。方法:从H9-hESCs培养上清中提取EVs并鉴定。建立小鼠子宫内膜损伤模型,将其双侧子宫分为EVs实验组和PBS对照组,分别进行EVs和PBS注射,HE染色观察子宫内膜组织病理学变化、免疫组化法分析增殖细胞核抗原(PCNA)表达情况。通过EdU法、Western blot法评估EVs对人子宫内膜基质细胞(hEndoSCs)增殖的影响。结果:H9-hESCs-EVs是粒径为(144.7±2.1)nm并且具有膜结构的纳米小体,表达CD63和TSG101特征蛋白。与PBS组相比,EVs实验组子宫内膜组织形态完整、厚度及腺体数量增加,EVs实验组PCNA表达的平均光密度较PBS组显著升高(P<0.05)。EdU、Western blot检测结果显示H9-hESCs-EVs促进hEndoSCs增殖,且与EVs呈现蛋白浓度正相关(P<0.05)。结论:H9-hESCs-EVs通过提高子宫内膜基质细胞增殖促进子宫内膜损伤修复。

关键词：胚胎干细胞细胞外囊泡子宫内膜子宫内膜基质细胞细胞增殖

改进YOLOv5s的弱光水下生物目标检测算法

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北京航空航天大学学报 2024年第2期50卷 499-507页

作者：陈宇梁董绍江孙世政闫凯波重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074

针对水下光学图像目标检测过程中由于水中光线衰弱严重、图像环境复杂和拍摄设备移动等造成的生物识别精度低的问题,提出了基于改进YOLOv5s的弱光水下生物目标实时检测算法YOLOv5s-underwater。针对弱光水下光线衰弱的问题,引入了限制... 详细信息

针对水下光学图像目标检测过程中由于水中光线衰弱严重、图像环境复杂和拍摄设备移动等造成的生物识别精度低的问题,提出了基于改进YOLOv5s的弱光水下生物目标实时检测算法YOLOv5s-underwater。针对弱光水下光线衰弱的问题,引入了限制对比度自适应直方图均衡(CLAHE)算法对输入图像进行预处理,解决了颜色失真和图像毛糙的问题。针对复杂的弱光水下图像环境,提出了快速空间金字塔池化(SPPF)模块,解决了水下物体区分度低和特征损失严重的问题。针对拍摄设备移动带来的场景和形态变化问题,提出了一种基于旋转窗口的Swin-Transformer模块,提高了模型的泛化能力。针对水下小目标,修改了网络模型结构,提高了小目标的检测能力。仿真和实验结果表明:所提算法相较于YOLOv5s检测精度提高30.7%,证明了算法的有效性。

关键词：弱光水下生物目标 YOLOv5s 限制对比度自适应直方图均衡快速空间金字塔池化旋转窗口

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基于机器学习的含LPSO相镁合金腐蚀

中国有色金属学报 2024年第6期34卷 1964-1981页

作者：裴三略王海涛韩越兴李谦王敬丰重庆大学材料科学与工程学院重庆404100 广东腐蚀科学与技术创新研究院广州510530 上海大学计算机科学与工程学院上海200444

含LPSO相镁合金具备优异的综合力学性能,在轨道交通、航空航天、生物医疗等领域具有广泛的应用前景,然而其易腐蚀的特性极大制约了该类合金的广泛应用。本文聚焦机器学习辅助研究合金腐蚀这一新兴领域,首先重点概述了机器学习在合金腐... 详细信息

含LPSO相镁合金具备优异的综合力学性能,在轨道交通、航空航天、生物医疗等领域具有广泛的应用前景,然而其易腐蚀的特性极大制约了该类合金的广泛应用。本文聚焦机器学习辅助研究合金腐蚀这一新兴领域,首先重点概述了机器学习在合金腐蚀研究等领域的应用进展,以期通过机器学习方法构建含LPSO相镁合金腐蚀预测模型,阐明LPSO相腐蚀机理;其次系统总结了镁合金中LPSO相含量、形状、结构、分布等显微组织对合金腐蚀性能的影响,为建立准确可靠的腐蚀模型提供借鉴与理论指导。最后,讨论了机器学习在含LPSO相镁合金腐蚀领域的发展机遇和挑战,展望了其发展前景。

关键词：镁合金 LPSO相腐蚀性能机器学习腐蚀预测

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医疗器械标准数据库用户体验测评及提升建议

中国药业 2024年第7期33卷 8-12页

作者：张峻齐任江涛周平重庆医疗器械质量检验中心重庆400799 重庆大学生物工程学院重庆400044

目的提升我国医疗器械标准数据库的检索效果,助推我国医疗器械数字化标准研究。方法采用数据库体验泛用性得分和平均站点索引量等多种计算方法,对国际标准化组织(ISO)、美国食品和药物管理局(FDA)、国际电工委员会(IEC)、欧洲标准化委员... 详细信息

目的提升我国医疗器械标准数据库的检索效果,助推我国医疗器械数字化标准研究。方法采用数据库体验泛用性得分和平均站点索引量等多种计算方法,对国际标准化组织(ISO)、美国食品和药物管理局(FDA)、国际电工委员会(IEC)、欧洲标准化委员会(CEN)、日本独立行政法人药品和医疗器械综合机构(PMDA)、英国标准协会(BSI)、中国食品药品检定研究院(NIFDC)7个医疗器械标准数据库的各项功能的使用体验、检索效果进行评价性研究。结果7个医疗器械数据库具有各自的优势、特色与不足,从综合测评结果而言,ISO数据库在使用体验和检索效果2个方面具有综合优势。结论建议借鉴国外医疗器械数据库及其检索网站的界面友好性、检索效率、数据库界面的泛用性等先进经验,以提升我国医疗器械标准数据库的相关性能。

关键词：医疗器械数据库性能测评检索效果