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基于超高分辨率和超长深度光学相干层析成像技术的悬尾鼠航天相关神经眼综合征研究 被引量：1
1
作者 陈思思 张玺 +4 位作者 郑谷 汪庆映 丁学雯 陈宇雷 舒咬根 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期907-915,共9页
为研究航天相关神经眼综合征(SANS)相关特征参数与微重力的相关性,以Sprague-Dawley(SD)大鼠为悬尾动物模型,构建了超长扫描深度的光学相干断层扫描(ULOCT)装置,测量大鼠眼部特征参数(角膜、前房、晶状体厚度和玻璃体腔深度及眼轴长度)... 为研究航天相关神经眼综合征(SANS)相关特征参数与微重力的相关性,以Sprague-Dawley(SD)大鼠为悬尾动物模型,构建了超长扫描深度的光学相干断层扫描(ULOCT)装置,测量大鼠眼部特征参数(角膜、前房、晶状体厚度和玻璃体腔深度及眼轴长度),以及视网膜超高分辨率(UHROCT)测量装置,测量大鼠眼底亚层结构参数(视神经层、视网膜内层、视网膜外层、脉络膜和巩膜的厚度)。结果表明大鼠悬尾1月后,眼底彩照未见明显视盘水肿等症状,但OCT结果显示大鼠眼结构发生明显改变:角膜变薄(p<0.01),眼轴缩短(p<0.05),视网膜外层变薄(p<0.01)。这些特征参数变化(尤其是眼轴明显缩短)展现了SANS亚临床前期的症状。本文为后续微观层面的SANS分子机制研究提供了宏观动物模型以及在体眼部测量新方法。 展开更多
关键词 微重力 航天相关神经眼综合征 光学相干断层成像 眼轴缩短
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基于改进APF-QRRT^(*)策略的移动机器人路径规划 被引量：1
2
作者 刘文浩 余胜东 +4 位作者 吴鸿源 胡文科 李小鹏 蔡博凡 马金玉 《电光与控制》 北大核心 2025年第1期21-26,33,共7页
针对Q-RRT^(*)算法在路径规划过程中无法兼顾可达性和安全性的问题,提出一种改进APF-QRRT^(*)(IAPF-QRRT^(*))路径规划策略。IAPF-QRRT^(*)策略通过Q-RRT^(*)算法获得一组连接起点到终点的离散关键路径点,较传统的快速搜索随机树(RRT^(... 针对Q-RRT^(*)算法在路径规划过程中无法兼顾可达性和安全性的问题,提出一种改进APF-QRRT^(*)(IAPF-QRRT^(*))路径规划策略。IAPF-QRRT^(*)策略通过Q-RRT^(*)算法获得一组连接起点到终点的离散关键路径点,较传统的快速搜索随机树(RRT^(*))算法具备更好的初始解和更快的收敛速度。改进传统人工势场(APF)方法获得一种新的无势正交向量场,在一定条件下使整体排斥向量场与吸引向量场正交,并将其作用于关键路径点,从而提高路径的安全性。将IAPF-QRRT^(*)策略与其他算法比较,通过数值模拟实验证明了所提策略的有效性。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 人工势场法 Q-RRT^(*)算法 安全性
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m^(6)A及其调控蛋白质在感染性疾病发生发展中的作用及机制
3
作者 张艳艳 吴敏 刘琳 《中国生物化学与分子生物学报》 北大核心 2025年第5期632-644,共13页
N6-甲基腺苷(m^(6)A)是真核生物RNA中最普遍的转录后修饰之一,对RNA的结构、命运和功能具有深远的影响。调控RNA m^(6)A修饰的相关蛋白质主要包括三大类:甲基转移酶(writers)、去甲基化酶(erasers)以及阅读蛋白质(readers)。这些酶的发... N6-甲基腺苷(m^(6)A)是真核生物RNA中最普遍的转录后修饰之一,对RNA的结构、命运和功能具有深远的影响。调控RNA m^(6)A修饰的相关蛋白质主要包括三大类:甲基转移酶(writers)、去甲基化酶(erasers)以及阅读蛋白质(readers)。这些酶的发现表明,m^(6)A修饰是一个动态且可逆的过程,能够通过调节RNA的结构来影响其稳定性、翻译效率以及定位。RNA结构的改变直接决定了RNA的命运、功能和代谢,进而调控细胞的增殖、分化和凋亡,并参与多种代谢性疾病、癌症等疾病的发生和发展。近年来,越来越多的研究揭示了m^(6)A修饰在调节先天免疫系统稳态中的重要作用。免疫系统对于抵御细菌、病毒等病原体的感染至关重要,而m^(6)A修饰通过影响免疫相关基因的表达和功能,调节免疫细胞的活性和反应。本综述汇总了近些年的相关研究报道,介绍了m^(6)A修饰的生物学意义、主要调控蛋白质的功能以及它们如何协同作用以维持免疫系统的动态平衡。探讨m^(6)A修饰如何影响模式识别受体(PRRs)的表达和信号传导,以及它在抗病毒和抗菌免疫反应中的角色。分析m^(6)A修饰对T细胞和B细胞的分化、活化和功能的影响,特别是在疫苗接种和自身免疫性疾病中的作用。总结m^(6)A修饰在不同感染性疾病(例如病毒感染、细菌感染和寄生虫感染)中的调控机制,以及其作为潜在治疗靶点的可能性。提出当前研究中存在的问题和挑战,并展望未来的研究方向,包括开发新的技术手段和治疗方法,以便更好地理解和利用m^(6)A修饰在免疫调节中的作用。并结合我们自己的研究成果,详细阐述了m^(6)A及其调控蛋白质在调节免疫系统功能和感染性疾病免疫反应中的作用。通过综合现有文献和我们的研究结果,本综述旨在提供一个全面而详细的视角,帮助深入了解m^(6)A及其调控蛋白质在调节免疫系统功能和感染性疾病免疫反应中的最新进展,为进一步的研究和临床应用奠定基础。 展开更多
关键词 N6-甲基腺苷 甲基转移酶 去甲基化酶 阅读蛋白质 感染性疾病
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基于自适应有限时间控制策略的高分辨率显微镜运动控制 被引量：1
4
作者 余胜东 李小鹏 +4 位作者 杨思朋 吴鸿源 胡文科 蔡博凡 马金玉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1688-1697,共10页
针对大数值孔径显微成像技术对物镜位移台提出的长行程、高精度和大负载的要求,提出了一种非线性鲁棒运动控制策略以实现物镜位移台的精密运动。设计了大数值孔径显微镜的光路系统、虚拟样机以及由滚珠丝杠驱动的物镜位移台,采用双螺母... 针对大数值孔径显微成像技术对物镜位移台提出的长行程、高精度和大负载的要求,提出了一种非线性鲁棒运动控制策略以实现物镜位移台的精密运动。设计了大数值孔径显微镜的光路系统、虚拟样机以及由滚珠丝杠驱动的物镜位移台,采用双螺母预紧的方式消除滚珠丝杠传动间隙。将自适应技术引入非奇异终端滑模控制,实现系统状态的有限时间收敛,提高系统鲁棒性。针对滚珠丝杠传动机构内部的非线性摩擦效应,采用时延估计技术实现摩擦力的在线估计和实时补偿,将时延估计技术和自适应非奇异终端滑模控制相结合获得无模型控制特性。通过Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性。搭建了一个高分辨率的光学显微镜,实现物镜位移台的精密运动,采集到小鼠心肌细胞的显微图像,证明了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 自适应有限时间控制 高分辨率光学显微镜 时延估计 非奇异终端滑模
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表面拓扑结构引导的多模态细胞力学刺激芯片
5
作者 方旭 林峰 熊春阳 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期285-285,共1页
目的机械拉伸对各种生理病理现象具有重要的调控作用。然而,传统机械拉伸方法要么存在拉伸模式单一,无法动态调控应变模式实现多模态的拉伸刺激来模拟体内动态变化的力学刺激;要么存在通量低、加工工艺复杂等问题,限制了它们的发展及应... 目的机械拉伸对各种生理病理现象具有重要的调控作用。然而,传统机械拉伸方法要么存在拉伸模式单一,无法动态调控应变模式实现多模态的拉伸刺激来模拟体内动态变化的力学刺激;要么存在通量低、加工工艺复杂等问题,限制了它们的发展及应用。方法鉴于此,本研究受拓扑缺陷原理的启发,在传统基于微流控技术的气动鼓泡拉伸芯片的膜表面引入脊状结构以调节膜表面应变场模式。结果和结论通过有限元仿真与实验标定发现表面脊结构可以直接将原本的等轴拉伸模式改变为标准的单轴应变模式,并且与脊的宽度无关。细胞排向实验也进一步证明了芯片的单轴应变性能与稳定性。同时,通过控制脊的宽度和高度可以容易地实现多模态应变场的调控,以及通过构建阵列化的鼓泡区域实现高通量的力学刺激。总之,本文提出了一种改变表面应变场模式的智能方法,并构建了一种简单有效的高通量气动单轴拉伸平台,该平台不仅可以实现多模态的机械刺激,还为研究单细胞或多细胞(组织或类器官)的多尺度力学感知行为与力生物学调控机制提供新技术与方法,对深入理解力学因素在相关生理病理现象中的作用及力学生物学机制具有重要意义。 展开更多
关键词 力学刺激 力学生物学 类器官 微流控技术 多模态 机械刺激 机械拉伸 单轴应变
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力学增强的消化道类器官构建及其失稳驱动的形态发生机制
6
作者 林峰 邵玥 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期91-91,共1页
目的区域特异性肠道球体是消化道和肺部类器官的前体,在基础和转化应用研究方面都有很大的前景。然而,目前高效的构建肠道球体仍具有极大挑战,因为对肠道球体形态发生过程的控制,及其调控机制尚未彻底研究清楚。方法本文研究报道了一种... 目的区域特异性肠道球体是消化道和肺部类器官的前体,在基础和转化应用研究方面都有很大的前景。然而,目前高效的构建肠道球体仍具有极大挑战,因为对肠道球体形态发生过程的控制,及其调控机制尚未彻底研究清楚。方法本文研究报道了一种高效的基于生物材料的系统,即微图案肠道球体发生器(μGSG),通过力学增强的组织形态发生,构建了基于人类多能干细胞分化的肠道球体。结果发现,μGSG增强了肠道球体的生物发生,而与微图案的形状和大小无关;相反,机械力诱导的细胞聚集及多层堆叠是促进肠道球体高效构建的必要条件。结果和结论结合实验结果和活性相场形态力学理论,揭示了力学失稳是驱动由干细胞发育而来的消化道组织出芽、成球、断裂的形态力学机制,并利用生物力学相图刻画了组织表面张力调控的形态发生过程。研究工作揭示了基于组织结构和表面张力的力学-生物学耦合新范式,为类器官构建与深入研究组织形态发生的机制提供了新方法和新思路。 展开更多
关键词 类器官 形态发生 生物力学 活性相 微图案 细胞聚集 力学理论 干细胞
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线粒体膜完整性对细胞命运的调控 被引量：5
7
作者 祁宏 李智超 史志强 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1638-1647,共10页
线粒体双层膜的完整性是细胞存活的关键因素,其遭到破坏后会使细胞发生凋亡、焦亡或炎症。线粒体膜的破坏包括线粒体外膜通透、线粒体内膜通透、通透性转换,三者可通过调控不同的信号通路导致不同的细胞命运。然而,这些信号通路之间存... 线粒体双层膜的完整性是细胞存活的关键因素,其遭到破坏后会使细胞发生凋亡、焦亡或炎症。线粒体膜的破坏包括线粒体外膜通透、线粒体内膜通透、通透性转换,三者可通过调控不同的信号通路导致不同的细胞命运。然而,这些信号通路之间存在交叉关联,使得线粒体膜对细胞命运的调控错综复杂,导致人们对其机制缺乏清晰的认识。本综述首先分析了不同程度线粒体外膜通透在细胞存活、癌变或凋亡中的作用,接着讨论了线粒体内膜通透通过引发线粒体DNA释放促进炎症发生的分子机制,然后阐述了线粒体通透性转换引发焦亡的作用机制,最后总结出线粒体膜完整性影响细胞命运决策的内在关联。深入了解线粒体膜完整性调控细胞命运的分子动力学机制,有助于为癌症和神经退行性疾病的诊疗提供思路。 展开更多
关键词 线粒体外膜通透 线粒体内膜通透 线粒体通透性转换 凋亡 炎症 焦亡
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