负载紫红质通道蛋白2重组腺病毒的包装及功能鉴定

背景 紫红质通道蛋白2(ChR2)是从单细胞绿藻莱茵衣藻上分离的一种光敏感通道蛋白,可作为光刺激神经细胞的手段,与电、磁和超声波相比,光在时间和空间上对神经细胞的刺激将更精确. 目的 构建负载ChR2基因的重组腺病毒,并鉴定其功能.方法 将人胚肾293( HEK293)细胞在含质量分数10％胎牛血清的DF12培养基中进行培养及传代.腺病毒穿梭质粒pSB291-hCHR2-GFP与腺病毒包装质粒pBHGlox △E1,3 Cre共转染HEK293,包装得到少量负载ChR2基因的重组腺病毒(Ad-ChR2),经HEK293细胞扩增、CsCl梯度离心,Tris-HCl透析后得到纯化Ad-ChR2.获取4只出生1d的清洁级Long Evans大鼠视皮层组织,用组织块培养法利用无血清培养基原代培养视皮层细胞,用纯化的Ad-ChR2转染培养的视皮层细胞,当转染成功的视皮层细胞表达绿色荧光时给予460 nm蓝光刺激,应用膜片钳技术记录视皮层细胞的动作电位.结果 纯化浓缩后的Ad-ChR2滴度可达7.9×1010PFU/ml,HEK293细胞转染Ad-ChR2 24 h后倒置荧光显微镜下即可见细胞膜上有绿色荧光表达,转染13d可见细胞由扁平变为圆形.无血清培养的视皮层细胞转染纯化的Ad-ChR2后细胞膜上可见绿色荧光蛋白(GFP)的表达,460 nm蓝光刺激后用膜片钳技术可记录到蓝光诱发的视皮质细胞的动作电位.结论 本研究成功构建了负载ChR2基因的重组腺病毒表达载体,并证实ChR2能够感染有功能的视皮质细胞,这对视觉可塑性方面的研究非常重要.     

基于三维模型的断层图像结构定位的初步研究

目的:研究利用初步建立的三维模型确定二维断层图像感兴趣结构像素坐标的方法.方法:通过Photoshop图像处理软件绘制断面图像,使用可视化工具包VTK的移动立方体表面重建算法,在VC++6.0的编译环境下对其进行三维重建以及立体显示.用自行开发的坐标转换处理程序对三维模型上提取的坐标值进行处理,计算断层图像相应结构的像素坐标.结果:建立了一个表面带有S型凹槽的三维模型,通过计算三维模型上凹槽结构的一系列坐标,得到二维断层图像上相应结构的像素坐标点.结论:本研究以VTK重建的三维模型为基础,提出了一种利用已建成的三维模型来指导二维断层图像结构定位的方法,为人体复杂结构的分割与修正以及某些在二维断层图像上无法识别的结构的定位提供了一种新的手段.     

脑脊液铁离子测定对早期诊断治疗中枢神经系统白血病的临床观察

对中枢神经系统白血病(CNSL)病人脑脊液(CSF)铁离子进行测定,并以非白血病病人的正常 CSF 做对照。观察到中枢神经系统白血病(CNSL)病人 CSF 中铁离子升高,且比 CSF 常规检查指标阳性率高。铁离子含量变化对 CNSL 的早期诊断具有重要价值,与 CSF 常规指标结合,可以提高 CNSL 的诊断率,并可及时给予治疗。这对延缓 CNSL 的发生与延长急性白血病的缓解期是有重要意义的。     

一种应用于视皮质假体图像压缩及编码系统的设计

背景：目前，视皮质假体已成为视觉修复实现的主要方法之一，图像压缩在视皮质假体的前期图像处理过程中占有重要地位。 目的：探讨从空域及亮度信息两个方面分别对图像信息进行压缩的方法。 方法：选取哈尔小波基对原始图像进行空间分辨率的压缩，并采用多尺度小波变换的方法对空间频率信号进行合理选取，实现信息的进一步压缩。同时，结合视觉皮质放大的特性，通过模拟视网膜对图像的前期处理，建立了非均匀压缩模型，使得图像压缩过程更接近视觉处理过程。还对亮度信息进行压缩及编码，实现了图像信息最终的压缩编码。 结果与结论：构建了基于数字信号处理器的前期图像压缩及编码系统，最终实现了在10*10的点阵图阵列中进行图像信息的表达。     

上臂表面肌电信号与肘关节角度的相关性研究

目的 根据检测的上臂肱二头肌和肱三头肌表面肌电信号,研究表面肌电信号和肘关节角度之间的相关性.方法 在手握恒定目标力量时提取表面肌电信号,并分别从时域采用均方根和积分肌电值方法提取肌电信号的特征值.结果 实验结果表明肱二头肌和肱三头肌上的肌电信号幅度的均方根和积分肌电值的变化规律是不同的,前者的肌电信号幅度的均方根和积分肌电值都是随着肘关节角度的增加而增大,而后者的2种值都在肘关节弯曲90°时最大,在45°和135°时的值非常接近.结论 肱二头肌和肱三头肌的表面肌电信号,可以反映肘关节角度.     

经颅磁刺激对握力影响机理的初步研究

目的:探讨在不同刺激强度和不同手部握力输出的条件下,磁刺激前后对握力大小的改变。方法:10名健康受试者,其右手分别以3个不同的背景力量握住握力计,用圆形磁刺激线圈刺激左侧运动皮层,施加的刺激强度从阈值开始,每次递增10%,记录磁刺激施加前后握力输出的变化。结果:对于同一背景握力,刺激强度越大,握力大小的峰峰值及负峰值也越大;而在刺激强度不变的情况下,握力波形的峰峰值和负峰值也随握力的增大而增大;输出握力波形的正峰值和恢复时间与刺激强度、背景握力大小无明显关系。结论:实验结果提示握力峰峰值及负峰值的变化可能与参与肌肉收缩的运动单位数量及其兴奋性有关。     

虚拟手可视化模型的初步研究

目的:建立具有解剖结构的虚拟手三维可视化模型。方法:选用首例中国女数字化可视人体数据集(CVH2)为原始数据源,用Adobe Photoshop软件先对手部的重要结构进行预处理和图像分割,再用VisualC 6.0和VTK(Visualization Toolkit)可视化工具包作为开发平台,采用经典的Marching Cubes算法,对分割后的图像进行三维重建。结果:重建出了手部皮肤、桡骨、尺骨、腕骨(包括周骨、月骨、三角骨、豌豆骨、大多角骨、小多角骨、头状骨、钩骨)、第I～V掌骨、第I～V指骨第(包括近节指骨、中节指骨、远节指骨)的三维可视化模型,可以任意角度和比例大小对它们进行交互式观察,清楚地显示了它们在空间上的位置关系。该模型还实现了多模式的交互演示和角度测量、鼠标取点等实时交互功能。结论:为虚拟手的建模研究提供了三维可视化的解剖模型,探索了三维解剖建模的新的技术方法,并为进一步研究手的物理及运动生理建模建立了初步的技术平台。     

握力大小与前臂肌肉表面肌电活动模式的相关性研究

目的 研究手部握力大小与前臂肌肉表面肌电信号特征的相关性.方法 9名健康被试者参加了试验,包括最大自主收缩力(maximum volunteer contraction,MVC),80% MVC及40% MVC,记录指浅屈肌和腕长伸肌的表面肌电信号,并采用均方根和小波分析方法提取其特征参数;运用SPSS软件统计以被试者自身的MVC为基准的不同握力水平的相对特征值,使不同的被试者具有可比性.结果 对于单个被试者握力水平与表面肌电活动模式存在正相关性,即握力越大则对应的表面肌电信号的特征值也越大;对于所有的被试者这种正相关性也存在.结论 握力水平与肌肉活动模式具有相关性,这提示通过表面肌电信号的特征值不但可以预测握力的大小,还可用于运动功能测试及康复的评价.     

体内微型装置磁定位系统的计算机接口设计

在微型诊疗装置的应用中,微型装置的体内空间定位非常重要,而定位数据的采集是其中的关键环节.根据体内微型装置磁定位实验研究系统数据采集的特点,设计出一种基于单片机和串口通信的计算机接口用于定位数据的收集、传输等.实验表明,该接口电路能满足实时采集数据的需要,数据传输可靠,在计算机中可以进行现场采集数据的实时保存及其他后处理,能满足实验系统的要求.     

胃肠道无线内窥镜中可吞服摄像药丸的研究

介绍无线摄像药丸直径11mm,长30 mm,包括CMOS图像传感器、光学系统、电池、发射电路及天线等.利用MEMS工艺将CMOS图像传感器和驱动电路微型化,也可将发射电路集成化.图像信号有模拟和数字两种传输方式.数字方式使用串行数据接口传输图像.最后介绍药丸外壳的加工工艺.