基于波形时域特征和动态差分阈值的脉搏波传导时间检测算法

针对传统脉搏波传导时间(PTT)检测方法对脉搏波(PPG)信号幅值变化敏感、计算量大等问题,提出了一种综合波形时域特征和动态差分阈值的PTT检测算法。采用动态差分阈值检测心电(ECG)信号R波,根据波形时域特征缩短脉搏波信号主波检测区间,利用R波检测脉搏波信号主波,从而计算PTT。利用美国麻省理工学院MIMIC数据库和实验室实测数据对上述算法进行验证。结果表明,该方法能够准确地提取特征点并检测出PTT,对实测和数据库样本的PTT检测准确率分别为99.1%和97.5%,效果优于传统检测方法。     

基于波形时域特征和动态差分阈值的脉搏波传导时间检测算法EI北大核心CSCD

针对传统脉搏波传导时间(PTT)检测方法对脉搏波(PPG)信号幅值变化敏感、计算量大等问题,提出了一种综合波形时域特征和动态差分阈值的PTT检测算法。采用动态差分阈值检测心电(ECG)信号R波,根据波形时域特征缩短脉搏波信号主波检测区间,利用R波检测脉搏波信号主波,从而计算PTT。利用美国麻省理工学院MIMIC数据库和实验室实测数据对上述算法进行验证。结果表明,该方法能够准确地提取特征点并检测出PTT,对实测和数据库样本的PTT检测准确率分别为99.1%和97.5%,效果优于传统检测方法。     

Chediak-Higashi综合征的分子遗传学研究进展

Chediak-Higashi综合征(Chediak-Higashi syndmme,CHS)为一种罕见的常染色体隐性遗传性疾病,其特点表现为严重的免疫缺陷,不同程度的眼部皮肤白化病,出血倾向,进行性神经系统病变,其特异性诊断为粒细胞及其他组织细胞中出现巨大的溶酶体颗粒。加速期出现的时间是决定预后的关键因素。人CHS的致病基因-溶酶体运输调节因子基因(lysosomal trafficking regulator gene,LYST)定位于1q42,cDNA全长13.5kb,编码含3801个氨基酸的胞浆蛋白质。蛋白质截短检测法(protein truncationtest,PTT)为CHS截短突变提供了快速而有效的检测方法。CHS基因型与临床表型之间存在一定的相关关系,但也存在表型异质性。选择LYST基因所在染色体区域1q42内的多态性标记进行单体型分析将为CHS高危家系的产前诊断带来希望。     

基于脉搏波传导时间和脉搏波特征参数的连续血压无创检测

本研究为克服在基于脉搏波传导时间(pulse transit time,PTT)方法无创血压检测中个体差异对测量准确性的影响,分析了个体脉搏波特征参数与血压值的相关性,并将个体脉搏波特征参数中与血压值相关度高的参数作为优化脉搏波特征参数加入PTT与血压的校正模型中,以提高模型普适性。基于偏最小二乘法(partial least squares,PLS)对50名志愿者200组PTT和脉搏波特征参数数据进行训练建模,得到舒张压、收缩压的预测模型。再选取5名新志愿者的PPT和脉搏波特征参数进行预测,最大预测误差小于5 mm Hg,满足AAMI国际电子血压计标准。将优化的脉搏波特征参数和PTT引入到连续血压预测模型当中,有助于提高血压预测模型的准确度和普适性,有助于无创连续血压检测的临床应用。     

GSTP1在先天性巨结肠症中蛋白质表达谱、甲基化检测与表达分析

目的 利用双向凝胶电泳-基质辅助激光解吸离子化飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS)技术进行先天性巨结肠症(hirschsprung disease,HD)中蛋白质表达谱的研究;寻找HD中的生物标志物,为临床HD的早期无创性诊断提供依据.方法 分别提取20例HD患者配对狭窄段及正常段肠管组织的总蛋白质,进行双向凝胶电泳、银染,两组凝胶图像差异分析,得到差异蛋白质.对目的谷胱苷肽-S-转移酶1(glutathione S-transferase pi,GSTP1)蛋白质进行MALDI-TOF-MS质谱分析.运用甲基化特异性聚合酶链反应方法检测HD中GSTP1基因启动子区5′端 CpG 岛甲基化程度与表达.采用荧光实时定量PCR方法检测HD中GSTP1基因的mRNA 转录水平.结果 获得了分辨率较高的HD狭窄段及正常段肠管组织双向凝胶电泳图谱;得到阳性结果的差异蛋白质谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione S-transferase,GST).MSP 检测48 例HD,其中狭窄段肠管组织GSTP1基因高甲基化41例;而正常段肠管组织GSTP1基因甲基化仅7例.HD狭窄段肠管组织GSTP1基因mRNA表达低于正常段肠管组织(P<0.05).结论 利用双向凝胶电泳-MALDI-TOF-MS质谱技术检测HD组织差异蛋白质所获得的GSTP1蛋白可为寻找HD早期诊断的分子标记物提供理论依据;GSTP1基因异常甲基化、表达与HD的发生发展相关.     

Chediak-Higashi综合征的分子遗传学研究进展

Chediak-Higashi综合征(Chediak-Higashi syndrome，CHS)为一种罕见的常染色体隐性遗传性疾病，其特点表现为严重的免疫缺陷，不同程度的眼部皮肤白化病，出血倾向，进行性神经系统病变，其特异性诊断为粒细胞及其他组织细胞中出现巨大的溶酶体颗粒。加速期出现的时间是决定预后的关键因素。人CHS的致病基因一溶酶体运输调节因子基因(lysosomal trafficking regulator gene，LYST)定位于1q42，cDNA全长13．5kb，编码含3801个氨基酸的胞浆蛋白质。蛋白质截短检测法(protein truncation test，PTT)为CHS截短突变提供了快速而有效的检测方法。CHS基因型与临床表型之间存在一定的相关关系，但也存在表型异质性。选择LYST基因所在染色体区域1q42内的多态性标记进行单体型分析将为CHS高危家系的产前诊断带来希望。     

MALDI-TOF MS技术在生物芯片检测中的应用

基质辅助激光解吸附电离/飞行时间质谱技术(MALDI-TOF MS)是近年来出现的一种精确分子量测定和结构分析的新型平台。以其高灵敏性、高准确度、分析速度快、测量范围宽、分辨率强、样品用量少等优点被广泛应用于检测多肽、蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的分子质量和纯度、了解分子间相互作用及翻译后修饰、进行蛋白质和寡核苷酸测序以及高分子聚合物的分子质量分布等。     

用于基因突变快速检测的非放射性蛋白质截断实验

蛋白质截断实验（PTT）或体外合成蛋白质测定（IVSR）近来发展应用于与人类疾病有潜在联系的基因突变的检测．运用这一试验，几种基因突变，包括剪切点变换．框外缺失、插入突变和大于25bp的框内缺失以及无义夫变都可在大片段cDNA中快速而敏感地分析出来．这一方法基于反转录聚合酶链反应（RT－PCR）．使用了一个包含RNA聚合酶启动子和真核生物翻译起始信号在内的上游PCR引物．这一经修饰的引物允许PCR产物进行转录和翻译。合成的多肽通过SDS-聚丙烯酰氢凝胶电泳进行分析．蛋白质在大小上与野生型相异直接反映了一个突变影响重要…     

基于CUDA的蛋白质点检测快速实现方法

为提高蛋白质点检测的效率,利用图像处理单元(GPU)在并行计算和内存管理方面的优势,提出一种基于CUDA的蛋白质点检测快速实现方法。首先,对蛋白质点检测算法中最耗时的图像预处理、蛋白质点粗检测和重叠蛋白质点分割三部分进行并行化设计;然后,根据CUDA单指令多线程的执行方式对数据空间进行二维分块,利用共享寄存器和二维纹理内存的内存管理措施实现了蛋白质点快速检测。通过本文方法与中央处理器(CPU)串行方法进行真实凝胶图像的检测对比实验,结果表明,本文方法的执行效率明显高于CPU串行方法,并且随着图像大小的增加,效率也随之提高,对于2 048×2 048大小的图像数据,CPU串行实现时间为52 641ms,GPU则为4 384ms,效率提高了11倍。     

人类首次定量检测完整的人类蛋白质组

正据Kusebauch U 2016年7月28日[Cell,2016,166(3):766-778.]报道,瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)和美国系统生物学研究所等科研人员开发出人类SRMAtlas(Human SRMAtlas),即靶向识别和可重复地定量预测的人类蛋白质组中所有蛋白质的高度特异性质谱检测方法汇编目录,包括许多剪接变异体、非同义突变和翻译后修饰。利用一种被称作选择性反应监控(SRM)的技术,研究人员利用166 174种已被充分了解的化学合成蛋白质特征性肽(proteotypic peptide)开发出这些检测方法。     

应用蛋白质芯片检测白血病细胞株耐药相关蛋白的表达

目的利用低密度蛋白质芯片检测白血病细胞株耐药相关蛋白的表达。方法选择与白血病耐药密切相关的11种蛋白为检测指标,制备低密度蛋白质芯片,对人白血病细胞株HL-60、K562、Jurkat及耐药细胞株HL-60/VCR、K562/ADM、人Burkitt淋巴瘤Raji细胞株细胞裂解物进行检测。结果髓系白血病耐药细胞株P-糖蛋白(P-gp)、肺耐药蛋白/主要穹窿蛋白(LRP/MVP)、谷胱甘肽-硫-转移酶-π(GST-π)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)、黏附分子淋巴细胞功能相关抗原-1(LFA-1)表达高于非耐药细胞株,而淋巴系白血病细胞株P-糖蛋白及趋化因子受体CXCR4均有高表达。结论检测白血病耐药相关蛋白的蛋白质芯片可发现不同的白血病细胞株的耐药相关蛋白表达的差异,联合检测多种耐药相关蛋白有助于更好的研究白血病的耐药机制。     

基于单个颈动脉压力波形获取主动脉脉搏波速度的可行性研究

目的评估基于单个颈动脉压力波形分解以获取主动脉脉搏波速度(aortic pulse wave velocity,ao PWV)的可行性,验证该方法是否适用于动脉硬化的早期筛查。方法研究对象为53名无明显心血管病的健康人群[男性22人,女性31人,(58.6±13.7)岁]。利用压力传感器同步获取颈动脉和股动脉脉搏波形,计算颈股动脉脉搏波传导时间(carotid-femoral pulse transit time,cf PTT)和传导速度(carotid-femoral pulse wave velocity,cf PWV)。利用阻抗分析技术将颈动脉压力波形分解为前向波和反向波。通过对前向波和反向波进行相关分析获得主动脉脉搏波传导时间(aortic pulse transit time,ao PTT)和传导速度(aortic pulse wave velocity ao PWV)。评估ao PTT与cf PTT以及ao PWV与cf PWV之间的相关性和一致性。结果基于单个颈动脉压力波形分解获得的ao PTT与实测的cf PTT显著相关(r=0.624,P0.001),组内相关系数为0.621;ao PWV与cf PWV之间的相关系数为0.476(P0.001),组内相关系数等于0.452。老年人(年龄≥60岁,29人)ao PWV与cf PWV间的相关性显著低于中青年人(0.267 vs 0.549,P0.001)。结论基于单个颈动脉压力波形分解获取ao PWV与实测的cf PWV之间只具有中度的相关性和一致性,且在老年人中相关性更低。该方法可能不适用于老年人的ao PWV检测。     

AVR单片机下脉搏传导时间与收缩压的关系

目的利用MIMIC Datebase(mimicdb)数据分析有创收缩压和脉搏传导时间(pulse transit time,PTT)的关系。制作AVR信号采集系统,并在PC下采集心电和脉搏的实时信号,分析无创收缩压和PTT的关系。方法利用Matlab软件分析MIMIC数据库内5个个体的数据,得出PTT和有创收缩压的相关系数。利用AVR单片机采集用6名正常血压的男性(年龄27~31周岁)的心电和脉搏信号,用蓝牙发送至计算机。通过两个月对比试验,比较PTT和收缩压之间的关系是否发生很大的变化。结果PTT同有创和无创收缩压都有较好的线性相关性,波谷作为PTT特征点和收缩压有更好的线性关系。结论 AVR数据采集系统小巧、便携,可应用于家用监护。     

大鼠海马脑区脑源性神经营养因子慢病毒注射与表达的检测

目的:建立成年大鼠海马脑区注射脑源性神经营养因子(BDNF)慢病毒表达载体的方法,并检测BDNF慢病毒载体体内表达目的基因的能力.方法:健康雄性SD大鼠随机分为假手术组(SH)、生理盐水组(NS)、GFP慢病毒注射组(GFP)和BDNF慢病毒注射组(BDNF),每组15只.所有实验大鼠在脑立体定位仪下定位海马组织.NS、GFP和BDNF组分别给予盐水(2μL)、GFP慢病毒(2μL)和BDNF慢病毒(2μL),SH组只实行手术操作.注射手术7d、14d和30d后,分别处死大鼠并进行在冰上取各组大鼠海马组织,分别提取海马总RNA和总蛋白质通过RT-PCR和Westernblot检测各组大鼠海马组织BDNFmRNA和蛋白表达水平的变化.同时通过原位杂交方法检测BDNF的表达水平和脑区分布.结果: BDNF慢病毒注射成年大鼠7d、14d和30d后,均可以成功检测到BDNF在mRNA和蛋白水平在海马脑区都有明显的表达,同假手术组相比具有显著性差异;原位杂交检测显示BDNF慢病毒注射成年大鼠海马脑区7d、14d和30d的BDNF表达水平和脑区分布均保持稳定.结论:成功地建立了BDNF慢病毒注射成年大鼠海马脑区的方法,并可在注射后不同时间段检测到BDNF高水平的表达和均匀的海马脑区分布,为进一步将其应用于神经系统损伤性疾病的治疗奠定了基础.     

T细胞性淋巴瘤诊断中TCR基因重排检测的应用

目的：探讨T细胞受体( T cell receptors, TCR)基因重排检测对T细胞性淋巴瘤诊断的价值。方法收集T细胞性淋巴瘤30例和淋巴反应性增生组织30例,提取DNA,应用BIOMED-2引物系统中的56条引物进行PCR扩增,核酸分子异源双链凝胶电泳分析结果。结果30例T细胞性淋巴瘤标本中TCRβ、TCRγ、TCRδ的检出率分别为83．3%(25/30)、93．3%(28/30)、13．3%(4/30),三者联合检测的检出率为96．7%(29/30),30例淋巴反应性增生组织中均未检测出TCR基因重排。结论利用BIOMED-2引物系统检测TCR 基因重排可作为T细胞性淋巴瘤的辅助诊断工具。     

渐进性引导呼吸下的脉搏波传导时间变异性分析

研究渐进性引导呼吸对脉搏波传导时间(PTT)的影响。对22名健康成年人采集引导呼吸率依次为14.0次/min—12.5次/min—11.0次/min—9.5次/min—8.0次/min—7.0次/min这一过程的同步心电、呼吸以及桡动脉体表脉搏波信号,通过心电R波顶点到桡动脉脉搏波的二阶微分极值点的时间间隔计算PTT,观察每个引导呼吸率下的PTT幅度变异性以及PTT基线变化情况。经验模式分解(EMD)被用于PTT信号处理,以有效提取PTT中与呼吸相关的幅度振荡成分以及与基础血压相关的PTT基线成分。计算结果显示:所有受试者的PTT幅度变异性随呼吸率的逐渐降低均呈现增大的变化趋势;渐进性引导呼吸过程中大部分受试者(14人)表现出PTT基线上升的现象。实验结果表明:在渐进性引导呼吸过程中,呼吸运动对PTT幅度的调制作用逐渐增强;同时渐进性引导呼吸能产生PTT基线上升的累积效果。由于PTT与血压变化呈负相关关系,因此PTT基线上升表征了系统血压的下降。该研究表明渐进性引导呼吸通过心血管反射可以起到降低系统血压的作用。发展能够有效表征引导呼吸有效性的特异性指标并将呼吸调节技术用于原发性高血压患者,是后续工作中亟需开展的研究内容。     

shRNA干扰A549细胞KIAA0101基因表达的初步研究

目的探讨小发卡RNA(small hairpin RNA,shRNA)真核表达质粒介导的RNA干扰技术对人肺腺癌A549细胞KIAA0101基因表达的抑制作用。方法应用pSIREN-RetroQ载体构建KIAA0101基因shRNA重组质粒,经脂质体法导入A549细胞,分别设置为空白对照组、阴性对照组、干扰A组和干扰B组,采用实时定量PCR法和免疫印迹(Western blot)法检测检测转染后细胞KIAA0101基因mRNA与表达蛋白质的变化,四唑盐(MTT)比色法测定各组干扰细胞活性。结果成功构建KIAA0101基因shRNA重组质粒,相对阴性对照组与空白对照组,干扰B组KIAA0101的mRNA与蛋白质表达水平均下降达70%(P≤0.05)以上,MTT法结果显示降低KIAA0101的表达可抑制肺癌细胞的生长活性。结论shRNA干扰质粒可以显著降低细胞内KIAA0101mRNA与蛋白质的表达水平,并且抑制癌细胞的生长活性,为该基因在肺癌中的深入研究奠定了基础。     

引物原位标记技术检测SRY基因

目的 建立一种能更有效检测单拷贝基因的引物原位标记技术(primed in situ labeling,PRINS).方法 在传统PRINS技术基础上,引入TsqStatrt抗体、Y染色体上的性别决定区基因(SIBX determining region Y,SRY)4条引物和TSATM Biotin System来检测SRY基因,并以对SRY基因的荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)为对照.结果 在PRINS结果中,通过对50个中期分裂相的分析,在Yp11.3的位置上都枪测到特异信号且清晰可辨别,此结果与FISH结果一致且标记信号强度相当.结论 这项改进后的PRINS技术可快速针对单拷贝基因和小DNA片段进行检测.因此,相对于昂贵且费时的FISH技术,是另一种有效的选择.     

流感病毒型别及亚型的多重RT-PCR方法快速检测

目的为适应流感疫情监测中快速诊断的需要,建立敏感特异的流感病毒多重逆转录PCR(MRTPCR)检测方法。方法对甲1型(H1N1)、甲3型(H3N2)、乙型流感病毒的血凝素(HA)基因保守区域分别设计引物进行MRTPCR。另设计了两对引物对H1N1和H3N2亚型流感病毒的神经氨酸酶(NA)N1、N2作亚型判断。结果MRTPCR可特异性检测出各型流感病毒的目的片段,相互间无交叉反应。二次PCR反应后对H1N1、H3N2流感病毒的检测灵敏度可达0.10TCID50/50μl以下,对乙型流感病毒的检测灵敏度可达0.01TCID50/50μl以下。应用此方法也可特异性地检测出H1N1和H3N2流感病毒的NA基因。结论用MRTPCR从临床患者含漱液标本中检出相关流感病毒的灵敏度要高于用狗肾传代细胞(MDCK)或鸡胚分离的灵敏度,达到了快速、敏感、正确检测流感病毒及其亚型的目的。     

蛋白质α螺旋检测的四元数方法

本文提出一种基于四元数表示的蛋白质α螺旋检测方法。本方法将蛋白质Cα坐标系螺旋轴映射到单位球面上,在此基础上定义了四元数螺旋轴球面距离(Quaternion Helix Axis Spherical Distance,QHASD)并用该指标对二级结构中的α螺旋进行检测。基于PDBselect数据库应用本文方法进行验证,对α螺旋检测精度达到91.7%。本文方法具有检测精度高、计算复杂度低和几何意义明确的显著优点。