基于微波热声层析成像定量重建生物组织电导率的改进方法

目的 生物电磁学参数中的电导率与组织的功能性信息直接相关,精准重建生物组织电导率在医学成像技术和医学诊断领域中有着重要意义。本文改进定量微波热声层析成像（microwave-induced thermoacoustic tomography,MTAT）算法,使组织电导率的重建精度提高。方法 本文在利用有限元离散法求解热声波动方程和亥姆霍兹方程的基础之上,提出了一种基于正则化牛顿迭代法（regularized Newton iteration method,RNIM）定量重建组织电导率的改进方法。结果 通过数值模拟实验和含不同浓度NaCl溶液的仿体实验,验证了算法改进的有效性。组织仿体实验结果表明,目标在不同位置、不同大小、不同对比度情况下,相比于定量微波热声层析成像采用拟合（fitting）的方法,采用正则化牛顿法定量重建的仿体电导率相对误差明显降低,重建目标精度提高。在仿体实验中采用RNIM方法重建相同浓度的单目标在不同位置的电导率变化幅度更小,以及重建多目标电导率的相对比值与实际更接近,实验结果验证了改进方法的稳定性。结论 研究结果表明优化算法能更加准确地定量重建组织仿体的电导率,...     

胰腺癌早期检测的生物标志物（英文）

胰腺癌症是最难诊断和治疗的恶性肿瘤之一,其特点是发病隐匿、进展迅速、预后差。目前,手术治疗仍然是首选治疗方法。然而由于缺乏早期症状,大约70%的患者在确诊时已经出现局部扩散或远端转移,从而无法进行手术治疗。由此看来,早期检测是提高患者治疗效果和预后的有效途径。临床上使用的成像方法 （CT、MRI、EUS等）通常无法检测早期病变,并且很容易受到操作员的影响。常规临床标志物如CA19-9、CA125、CA242和CEA受到限制,其敏感性或特异性不令人满意。因此,寻找新的具有高敏感性和特异性的标志物是实现胰腺癌早期检测的关键。近年来,对生物标志物的广泛研究主要集中在遗传学、转录组学和蛋白质组学上。特别是由microRNA(miRNA)、long non-coding RNA(lncRNA)和circRNA(circRNA)组成的非蛋白质编码RNA(non-protein coding RNA,ncRNA)为胰腺癌的早期检测提出了许多新思路。然而,其中绝大多数仍处于实验室研究阶段。而一项成熟的生物标志物研究应该整合基因组学、转录组学、蛋白质组学或代谢组学的数据,并结合患者的个体特征（如体重指数...     

模拟生物组织非线性声参量B／A与其组分预测关系的研究

组织的非线性声参量A/B与组分有着密切的关系,许多学者根据不同的假设和物理关系,建立了各组分的声参量、混合物的声参量、以及各组分的体积含量三者之间的关系方程,即混合定则.通过对它们的比较发现,Apfel混合定则的约束条件少,具有典型性.     

微生物药物在神经系统疾病中的研究进展

最近大量的研究表明,肠道微生物与帕金森病、抑郁症、孤独症谱系障碍和阿尔茨海默症等神经系统疾病的发生发展密切相关。其中涉及神经内分泌代谢、神经和免疫等途径,肠道微生物稳态经由以上途径参与大脑功能的维持与调控。反之,脑功能的紊乱也会破坏微生物组成以及肠道屏障的完整性。“肠-微生物-脑轴”近年来成为神经科学研究的焦点。肠道微生物产生的代谢产物可从肠腔进入人体血液循环系统,通过靶向特定器官、调控信号通路以及配-受体结合等方式,调控神经系统疾病的发生与发展。针对“肠-微生物-脑轴”所研发的多种微生物药物为治疗神经系统疾病打开了新的窗口,然而其具体作用机制仍不明确。本综述介绍微生物药物在神经系统疾病治疗方面的最新研究进展,解析其可能的作用机制,并对未来的研究方向进行展望。     

具有废水处理潜力的微生物生物修复策略

随着工业化和城市化的不断发展,废水排放量不断增加,废水污染已成为一个严重的环境问题。传统的废水处理技术如物理处理、化学处理等存在高能耗、高成本等问题,不能很好地满足废水处理的需要。基于此,文章分析了微生物修复策略在废水处理中的应用现状及研究进展,探讨了微生物生物修复策略在废水处理应用中的优势和不足,指出了今后需要加强的方面。     

肿瘤免疫中TCR的有效多样性研究

T细胞是抗癌免疫系统的主要组成部分,其表面表达的特定T细胞受体(T cell receptor, TCR)负责识别抗原肽并引发免疫反应。在肿瘤免疫研究中,分析TCR的多样性和特异性对于理解适应性免疫应答和免疫治疗至关重要。目前的研究侧重于单独分析多样性或特异性,尽管这两者都与肿瘤的有效免疫相关,但并非总是呈现正相关。本文探讨了肿瘤免疫中TCR的多样性和特异性研究进展及面临的挑战,指出综合分析多样性和特异性的必要性,给出综合性概念——TCR有效多样性的定义,介绍并讨论了已有的少量相关研究成果。揭示有效多样性的科学意义需要综合分析TCR的多样性、特异性和有效性,结合充分的实验来进行建模和量化表征。有效多样性对于深入了解TCR在肿瘤中的作用至关重要,对于未来的癌症早筛、治疗和预后具有潜在的重要意义。     

成像技术在阿尔茨海默病诊断中的应用

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是最常见的神经退行性疾病,目前临床尚缺乏有效的治疗方法。由于AD的病理变化发生在临床症状之前几十年,早期诊断和干预有助于缓解疾病进展。目前,研究正在从基于症状的临床诊断转向基于病理标志物的生物学诊断。本文综述了AD最常用的早期诊断成像技术,介绍其成像原理、局限性和最新研究进展,并展望了AD早期诊断未来可能的发展方向。预测多模态成像和诊疗一体化可能是未来AD研究和临床实践的最佳方案。     

《中国真菌志》50年编研成果及展望

历经几代真菌人的艰苦奋斗,《中国真菌志》目前已出版65卷,其中子囊菌类有35卷、担子菌类26卷、接合菌类1卷、卵菌1卷、黏菌2卷;上述卷册记录923属9 228种及种下分类群。编研涉及大型和小型的类群、腐生菌、食药用菌、菌根真菌、作物和林木病原菌、捕食性真菌、虫生菌、菌生真菌以及毒菌等。编研过程中发现并发表了大量新分类群,丰富了对菌物物种多样性的认知。归纳已有成果,已立项卷册应加快编研和出版进度;资源调查与分类学研究需进一步加强,按分类群(专科、专属)继续开展编研工作,注重拟参编类群的前期研究积累;以下分类群值得在后续工作中予以关注：水霉目等部分卵菌、壶菌类、座囊菌纲部分类群、盘菌纲和锤舌菌纲中尚未参编的主要类群、伞菌纲中具有小型子实体的类群等。由于分类系统在不断更新和完善,已出版卷册中使用的部分名称和分类地位的处理需依据被大多数学者所公认的分类系统给予适时的订正。期待建设一支继往开来的菌物分类学研究队伍,不断取得令世人瞩目的编研成果,为我国菌物资源利用和物种保护提供科学依据。     

生物成矿作用与生物矿化作用

列举５５种生物矿物，其中包括氧化物，含氧盐，水化物，羟基化物，钙化合物，指出它们通常经历非晶质、过渡、成熟和石化等４个相阶段。根据生物矿物体的元素丰度顺序与岩石圈和生物圈对比，将生矿元素分为６类。提出生矿元素保留于生物体内８种形式，即可溶无机化合物、有机络合物、生矿粒、生矿簇、骨针、骨片、骨壳和骨骼，并以磷为例阐明了生矿元素的富集过程。按照生物作用型式，建议划分生物矿床为堆积、粘结、吸附和储集４种成因类型，分别讨论它们成矿的生物、矿物和矿床，分析形成的环境、过程和阶段，并介绍中国某些著名生物矿床实例。最后总结了生物矿床的地史演化趋向：金属硫化物矿床→条带状硅铁（锰）粘结矿床→叠层状白云岩粘结矿床→磷酸盐和碳酸锰粘结矿床→铅锌和油气储集矿床→煤和油气。