检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2025年第7期70卷 789-798页

作者：郑婷婷王寒王奇慧中国科学院微生物研究所病原微生物与免疫学重点实验室北京100101 北京大学未来技术学院生物医学工程系北京100871

在人类与疾病的不懈斗争中,疫苗始终是捍卫生命健康的坚强盾牌.从古代的人痘接种术到现代疫苗学的飞速发展,再到人工智能(artificial intelligence,AI)的融合创新,疫苗研发已经走过了从萌芽到迅猛发展的历程.然而,在当今人口密集、交通... 详细信息

在人类与疾病的不懈斗争中,疫苗始终是捍卫生命健康的坚强盾牌.从古代的人痘接种术到现代疫苗学的飞速发展,再到人工智能(artificial intelligence,AI)的融合创新,疫苗研发已经走过了从萌芽到迅猛发展的历程.然而,在当今人口密集、交通网络四通八达的现代社会,人与人之间、人与自然之间的交互达到了前所未有的频繁程度.

关键词：病毒性传染病疫苗学疫苗研发融合创新人工智能交通网络人痘接种术

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基于双能锥束CT和深度学习的放疗在体剂量监测基准合成方法

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中华放射医学与防护杂志 2025年第2期45卷 129-136页

作者：胡慧敏董正坤余疏桐林晨黎田张艺宝北京大学医学部医学技术研究院，北京　100191 北京大学未来技术学院，北京　100871 北京大学核物理与核技术国家重点实验室，北京　100871 香港理工大学医疗科技及资讯学系，香港　999077 北京大学肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所放疗科，恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室，北京　100142

目的:利用改进的CycleGAN网络实现从双能kV锥形束CT(DECBCT)到兆伏级(MV)投影的转换，为在线自适应放疗等先进技术的安全实施提供潜在可用的出射束在体剂量参考基准和实时监测方法。方法:利用4D扩展心脏躯干(XCAT)模型生成模拟患者数据... 详细信息

目的:利用改进的CycleGAN网络实现从双能kV锥形束CT(DECBCT)到兆伏级(MV)投影的转换，为在线自适应放疗等先进技术的安全实施提供潜在可用的出射束在体剂量参考基准和实时监测方法。方法:利用4D扩展心脏躯干(XCAT)模型生成模拟患者数据，基于Varian机载锥束CT的几何参数生成投影，并通过迭代双能分解算法从DECBCT图像中获取相对电子密度(RED)图像。分别以DECBCT投影和RED图像的投影作为输入，训练SE-CycleGAN和CycleGAN网络用于生成MV投影图像。利用结构相似性指数(SSIM)、峰值信噪比(PSNR)、均方根误差(RMSE)等指标评估各方法的有效性。结果:SE-CycleGAN生成结果的全部评价指标显著优于CycleGAN( Z＝－23.92、－26.17、－25.54、－26.80、－11.54、－11.21， P<0.05)，尤其在全局信息的学习方面。此外，使用DECBCT投影图像作为输入的训练效果优于使用RED图像，尽管两者均能生成较为理想的MV投影图像。在测试集的全部3 636组投影中：以DECBCT投影作为输入的SE-CycleGAN网络和CycleGAN网络的评估结果分别为：0.997 7±0.000 7、0.997 1±0.001 6 (SSIM);39.625 0±4.684 4、36.272 2±5.566 3 (PSNR);0.004 1±0.002 7、0.006 3±0.004 3 (RMSE)。以RED投影作为输入的SE-CycleGAN网络和CycleGAN网络的评估结果分别为：0.996 8±0.001 0、0.996 2±0.001 5(SSIM);38.548 7±3.637 4、36.007 3±4.437 8 (PSNR);0.004 3±0.002 2、0.006 1±0.003 7(RMSE)。结论:本研究利用双能锥束CT和深度学习技术，提出了建立在体剂量监测参考基准的新方法，并基于虚拟仿真实验初步证明了该方法的准确性和有效性。

关键词：在线自适应放疗在体剂量监测双能锥束CT 对抗生成网络

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非人灵长类动物多靶点颅内电极植入的技术方法及效果分析

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空军军医大学学报 2025年第3期46卷 299-304页

作者：党圆圆韩新勇孙洪吉何江弘余山宋明张剑宁解放军总医院第一医学中心神经外科北京100853 中国科学院自动化研究所北京100190 北京大学未来技术学院北京100871 首都医科大学附属北京天坛医院神经外科北京100070

目的非人灵长类动物可为脑内神经电生理研究提供重要的实验模型。其脑内结构较人类更为精细,颅内电极植入精度要求更高。为确保实验质量,需要优化现有的脑深部电极植入技术。方法同一只猕猴将标准图谱与脑部结构磁共振成像配准,同时结... 详细信息

目的非人灵长类动物可为脑内神经电生理研究提供重要的实验模型。其脑内结构较人类更为精细,颅内电极植入精度要求更高。为确保实验质量,需要优化现有的脑深部电极植入技术。方法同一只猕猴将标准图谱与脑部结构磁共振成像配准,同时结合脑功能影像,确定颅内多靶点感兴趣区,包括中央丘脑、纹状体、额顶皮层、扣带回及海马等。利用手术机器人控制电钻完成颅骨钻孔。通过3次实验,累计植入立体定向脑电图(SEEG)电极29根,脑深部电刺激(DBS)电极4根,并最终植入DBS脉冲发生器。通过术后CT与手术计划融合计算靶点与入点的径向误差确认植入准确性。结果全部电极均按设计路径植入。DBS靶点平均误差为(0.20±0.08)mm,入点平均误差为(0.20±0.06)mm;SEEG靶点平均误差为(0.28±0.13)mm,入点平均误差为(0.22±0.06)mm,其中SEEG靶点误差略高于入点误差。脉冲发生器连接后系统工作正常。手术未出现颅内出血或其他并发症。结论利用动物手术机器人系统及配套的颅骨自动钻孔等功能,可同期安全完成脑内多靶点SEEG及DBS电极植入,并完成脉冲发生器植入,具有较高的精度。

关键词：脑深部电刺激立体定向脑电图猕猴手术机器人

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TRPC通道的结构机制研究进展

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科学通报 2023年第17期68卷 2213-2220页

作者：郭文君陈雷北京大学未来技术学院分子医学研究所代谢及心血管分子医学北京市重点实验室国家生物医学成像科学中心膜生物学国家重点实验室北京100871

经典型瞬时受体电势通道(transient receptor potential canonical channel,TRPC)是一类重要的非选择性阳离子通道.该通道家族包含多个成员,在体内广泛分布,参与多种生理病理过程,是治疗如局灶节段性肾小球硬化症(focal segmental glome... 详细信息

经典型瞬时受体电势通道(transient receptor potential canonical channel,TRPC)是一类重要的非选择性阳离子通道.该通道家族包含多个成员,在体内广泛分布,参与多种生理病理过程,是治疗如局灶节段性肾小球硬化症(focal segmental glomerular sclerosis,FSGS)等疾病的药物靶点.得益于单颗粒冷冻电子显微镜技术的快速发展,目前已解析的TRPC通道家族多个成员的结构展示了TRPC通道四聚体的组装模式、各结构域的空间排布、具有调节功能的钙离子结合位点和多种小分子化合物的作用位点.这些结构信息与功能实验相辅相成,共同揭示了TRPC通道被钙离子双向调节的机制、小分子化合物的作用机制,以及在人类遗传疾病中发现的致病突变体的激活机制.这些研究进展为进一步探索TRPC通道的工作原理和靶向TRPC通道的药物开发提供了坚实的基础.

关键词： TRPC通道单颗粒冷冻电子显微镜慢性肾病局灶节段性肾小球硬化症

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产热素结合DNP和三磷酸腺苷的机制

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科学通报 2023年第24期68卷 3123-3124页

作者：康云路陈雷北京大学未来技术学院分子医学研究所代谢及心血管分子医学北京市重点实验室国家生物医学成像科学中心膜生物学国家重点实验室北京100871

线粒体是有氧呼吸的主要场所,也是细胞的“能量工厂”.线粒体内膜上的电子传递链在传递电子时释放的能量会转换为跨膜质子梯度,该质子梯度随后被三磷酸腺苷合成酶利用并生成三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)^([1]).线粒体内膜对... 详细信息

线粒体是有氧呼吸的主要场所,也是细胞的“能量工厂”.线粒体内膜上的电子传递链在传递电子时释放的能量会转换为跨膜质子梯度,该质子梯度随后被三磷酸腺苷合成酶利用并生成三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)^([1]).线粒体内膜对于质子的低通透性使电子传递过程与ATP生成紧密偶联.解偶联蛋白1(uncoupling protein 1,UCP1)是棕色脂肪组织中高表达的线粒体内膜转运蛋白,能够使质子绕过ATP合成酶而直接到达线粒体基质,从而将质子梯度转化为热能释放.

关键词：三磷酸腺苷线粒体内膜棕色脂肪组织电子传递链质子梯度有氧呼吸通透性电子传递过程

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力信号转导的基本元件:机械力敏感离子通道的研究进展

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生命科学 2021年第2期33卷 205-222页

作者：张珂诚李聪陈知行北京大学前沿交叉学科研究院北京100871 北京大学未来技术学院分子医学研究所代谢及心血管分子医学北京市重点实验室北京100871

对力的感知和响应是生命的特征之一,其分子机制一直是生命科学中最引人入胜、最富挑战性的系列问题之一。近年来人们发现,机械力敏感离子通道在细胞感知和响应机械力信号的过程中扮演了"哨兵"的重要角色。越来越多的离子通道... 详细信息

对力的感知和响应是生命的特征之一,其分子机制一直是生命科学中最引人入胜、最富挑战性的系列问题之一。近年来人们发现,机械力敏感离子通道在细胞感知和响应机械力信号的过程中扮演了"哨兵"的重要角色。越来越多的离子通道被发现能够被机械力激活,从而开启下游的信号通路。其中,MscL和MscS是原核生物中研究最早、最深入的两种离子通道;在真核生物中,Piezo1和Piezo2两种离子通道因为其独特的曲率结构和在哺乳动物各种生理过程中的重要作用而逐渐成为研究的热点。该文主要对以上四种离子通道的研究历史、结构、门控机制以及潜在应用进行综述。

关键词：机械力敏感离子通道 MscL MscS Piezo

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共形二维材料:创制与应用

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化学学报 2024年第11期82卷 1162-1179页

作者：刘卫涛高战胜黄明举刘忠范陈珂河南大学低维材料物理研究中心物理与电子学院未来技术学院开封 475004 北京大学化学与分子工程学院北京 100871 北京石墨烯研究院北京 100095 河南大学低维材料物理研究中心物理与电子学院未来技术学院开封 475004 河南省科学院量子材料与物理研究所郑州 450046

共形二维材料是指能与任意基底的表面形状"紧密贴合"的原子薄层材料,它像薄膜一样紧密包覆于基底表面,与基底表面轮廓融为一体,进而形成一种新型的功能复合结构材料.这种共形结构材料不仅继承了基底原始的表面形貌特征,而且... 详细信息

共形二维材料是指能与任意基底的表面形状"紧密贴合"的原子薄层材料,它像薄膜一样紧密包覆于基底表面,与基底表面轮廓融为一体,进而形成一种新型的功能复合结构材料.这种共形结构材料不仅继承了基底原始的表面形貌特征,而且能将二维材料的新奇物性赋予基底材料而实现新的功能,激发二维材料与基底相互作用下新的物理化学效应.基底特殊结构的引入能够使二维材料超越二维空间的局限性,将二维材料的平面结构与基底的任意曲面结构相结合,是增强二维材料与外界物质相互作用的重要方式,极大地拓展了二维材料的应用场景,甚至可能实现其"杀手锏"应用.本综述在提出共形二维材料概念的基础上,阐明了二维材料共形生长的机制,揭示了基底属性、结构对二维材料共形生长与共形度的影响规律,探究了影响材料生长行为的热动力学因素与空间相平衡条件,并分类综述了以基底的开放式结构和限域式结构为典型代表的共形二维材料的制备方法、性能与应用,最后对该领域的挑战和未来发展方向做了展望.

关键词：二维材料共形生长共形度开放结构限域结构

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内皮细胞分泌与基质微环境

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生命的化学 2023年第7期43卷 1049-1058页

作者：乔梓琪赵霄美罗金才北京大学未来技术学院分子医学研究所北京100871

作为人体管脉系统的重要的组成部分,内皮细胞覆盖心脏、血管和淋巴管的最内层,在包括物质运输、细胞增殖、生理性止血、血管新生、肿瘤和炎症等多种生理及病理过程中发挥重要的调控作用。除此之外,内皮细胞还可以通过分泌作用,介导管腔... 详细信息

作为人体管脉系统的重要的组成部分,内皮细胞覆盖心脏、血管和淋巴管的最内层,在包括物质运输、细胞增殖、生理性止血、血管新生、肿瘤和炎症等多种生理及病理过程中发挥重要的调控作用。除此之外,内皮细胞还可以通过分泌作用,介导管腔内外和基质微环境之间的相互作用。内皮细胞能够分泌多种生物活性物质,分为持续性的组成型分泌和在多种刺激因素调控下的囊泡分泌。在生理条件下,内皮细胞分泌对维持细胞外环境的稳态起到至关重要的作用,如生理性止血、血管新生等;而在病理条件下,内皮细胞也能够通过分泌作用来应对周围环境的失调,如损伤修复及调控肿瘤微环境等。全面了解淋巴管和血管内皮细胞的分泌功能及其调控基质微环境的机制为其调控生理功能的研究提供了方向,并为寻找治疗肿瘤、炎症等多种疾病的新靶点奠定了基础。

关键词：内皮内皮细胞分泌细胞外基质血管新生肿瘤微环境

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组织特异性mRNA-LNP递送技术的研发策略

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科学通报 2024年第33期69卷 4795-4804页

作者：宗岩魏妥程强北京大学未来技术学院生物医学工程系北京100871 中国科学院动物研究所干细胞与生殖生物学国家重点实验室北京100101 北京干细胞与再生医学研究院北京100101

新型冠状病毒疫苗的成功研发将信使RNA(messenger RNA, mRNA)技术在全球范围推到了全新高度,更是直接推动了我国mRNA医药产业的快速崛起和发展. mRNA技术成功的背后离不开安全、高效的递送载体,尤其是脂质纳米颗粒(lipid nanoparticle, ... 详细信息

新型冠状病毒疫苗的成功研发将信使RNA(messenger RNA, mRNA)技术在全球范围推到了全新高度,更是直接推动了我国mRNA医药产业的快速崛起和发展. mRNA技术成功的背后离不开安全、高效的递送载体,尤其是脂质纳米颗粒(lipid nanoparticle, LNP),已获批(包括正式获批和紧急使用授权)的mRNA新冠疫苗大多受益于此递送体系,临床在研的mRNA药物项目超90%也同样依赖于LNP.作为mRNA递送领域炙手可热的明星载体, LNP自身的研发备受关注.当前mRNA-LNP技术在肝脏递送、肌肉注射的相关生物医学应用中较为成熟,但针对肝外组织的靶向递送相对处在研究早期.为了最大化扩宽mRNA药物的应用场景,研究者已经采取多种技术手段研发LNP靶向递送技术.基于此,本文重点讨论了当前组织靶向mRNA-LNP技术的研究策略,包括LNP处方优化、筛选新型脂质分子、靶向抗体修饰、给药方式优化等,并简要展望本领域未来的可能发展方向.

关键词：脂质纳米颗粒 mRNA治疗组织靶向递送纳米医学

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脑神经活动光学显微成像技术

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科学通报 2018年第36期63卷 3945-3960页

作者：莫驰陈诗源翟慕岳吴润龙王子晨喻菁王爱民陈良怡程和平北京大学前沿交叉学科研究院北京大学-清华大学生命科学联合中心北京100871 北京大学分子医学研究所膜生物学国家重点实验室北京100871 北京大学信息科学技术学院北京100871

大脑包含数亿至数千亿的神经元以及更为复杂的神经突触连接网络,是生物体中最复杂的器官.脑科学是21世纪以来最重要的前沿新兴学科之一,它的兴起标志着人类在认识自我、探索智慧和意识的本质中进入了一个新时代.在活体中对大脑神经活动... 详细信息

大脑包含数亿至数千亿的神经元以及更为复杂的神经突触连接网络,是生物体中最复杂的器官.脑科学是21世纪以来最重要的前沿新兴学科之一,它的兴起标志着人类在认识自我、探索智慧和意识的本质中进入了一个新时代.在活体中对大脑神经活动进行长时间、大视野、高时空分辨率的观测,是解析大脑功能的关键.光学显微成像技术以其时空分辨率高,光学探针的特异性和多样性等优势,成为了脑神经活动研究的重要工具.针对大脑的高度散射、高速神经信号传递、超大神经元规模、精细突触连接结构等特性以及自由活动动物的脑神经活动观测需求,本文将从超深、超快、大视场、超分辨、微型化5个发展方向,概述包括多光子、红外二区、光声、光片、结构光以及自适应光学在内的多种光学显微成像技术在脑神经活动显微观测领域的发展进展及前沿动态,并展望脑神经活动光学显微成像技术的未来发展方向与前景.

关键词：脑科学多光子荧光超分辨光片照明光声成像微型化荧光探针红外Ⅱ区

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