2018, 7(5):1-10. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201805001
摘要:石油污染压舱水盐度高、成分复杂且常含有毒物质,因此对这种污水的处理,尤其是在较大体积的情况下十分困难。针对这一问题,该文通过利用海洋来源的石油烃降解菌株构建人工菌群的方法,进行生物强化,从而提高油污压舱水的处理效率。先后分别在简单的 500 L 金属槽和特殊设计的 600 L 中试生物反应器中进行了预实验和正式处理实验,处理过程中持续检测总石油烃含量,并通过变性梯度凝胶电泳和 Illumina 高通量测序仪对处理体系中的菌群结构变化进行监测。两次试验中总石油烃降解效率分别达 70%、90% 以上,且初始的人工菌群结构发生了重组,最终形成以 Marinobacter hydrocarbonoclasticus(除烃海杆菌)、Acinetobacter venetianus(威尼斯不动杆菌)和 Alcanivorax dieselolei(柴油食烷菌)为优势种的新菌群。综上,该文提出的采用海洋石油烃降解细菌构建人工菌群 用于生物强化,是一种潜在的能够有效提高大体积石油污染压舱水处理效率的方法。
汪 鑫 , 刘雪玉 , 姜言冰 , 刘珍珍 , 王 远 , 刘舒婷 , 王 丹 , 陈世雄 , 李光林
2018, 7(5):11-19. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201805002
摘要:耳声发射是一种可以被记录的弹性波能量,产生于耳蜗,可以用于检测耳蜗外毛细胞的健康 情况。目前,临床上使用的瞬态诱发耳声发射和畸变产物耳声发射各有优缺点,而该文研究的对象是一种比其他耳声发射应用更广泛的刺激频率耳声发射(Stimulus Frequency Otoacoustic Emissions, SFOAE)。因此,该文提出了一种基于扫频的 SFOAE 测量方法。所谓扫频是一种频率随时间线性变化的刺激声,利用其所测量的 SFOAE 频率范围更宽,而分辨率取决于扫频率。该文中,首先,采用三间隔范式产生 SFOAE,并用跟踪滤波器从背景噪声中提取扫频 SFOAE。其次,依次通过对相同实验对象在不同时间所测得结果、与传统方法结果和对不同扫描时间所测得结果进行对比,以验证扫频 SFOAE 的可靠性、兼容性和有效性。研究结果表明,所提出的 SFOAE 可以用于改进临床上现有的听力损失的检测方法。
陈志宽 , 刘兰兰 , 梁锐晶 , 何华美 , 郑明彬 , 蔡林涛
2018, 7(5):20-28. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201805003
摘要:肿瘤细胞发生免疫原性细胞死亡能释放特定的信号分子,从而触发机体产生特异性抗肿瘤免疫应答,对评估肿瘤治疗方法的长期疗效具有重要意义。该研究以血红蛋白(Hb)和人血清白蛋白(HSA)为材料,采用二硫键共价偶联的方法构建了包载光敏剂二氢卟吩 e6(Ce6)的杂交蛋白氧载体(C@Hb/HSA),并考察了 C@Hb/HSA 对结肠癌细胞(CT26.WT)的光动力治疗效果和诱导免疫原性细胞死亡的情况。结果显示,在激光照射下,低剂量的 C@Hb/HSA 能显著提升CT26.WT 细胞内的活性氧水平,使其细胞存活率降低至(17.8±5.5)%。同时,基于 C@Hb/HSA 的光动力治疗能有效增加细胞表面钙网蛋白的暴露,从而增强 CT26.WT 细胞的免疫原性,促进树突状细胞的成熟。
2018, 7(5):29-35. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201805004
摘要:小胶质细胞是大脑胶质瘤的重要非肿瘤成分之一。胶质瘤和小胶质细胞的相互作用促进肿瘤生长。然而,小胶质细胞的时空异质性对胶质瘤生物学特性的影响仍不确定。该研究在 28 只 SD 大鼠脑组织中植入 C6 胶质瘤细胞的基础上建立大脑胶质瘤模型,研究肿瘤进展过程中小胶质细胞的分布 与肿瘤进展的关系。在模型建立后,首先在手术后第 7、9、12、14、16、18、22、23 和 24 天采用核磁共振进行 T2 加权成像扫描(T2WI),并选取肿瘤径线最大的层面测量肿瘤直径和平均信号强度。然后,牺牲实验动物,取全部脑组织制作切片以进行苏木精-伊红(Hematoxylin-Eosin,HE)染色和免疫 荧光染色。选取肿瘤径线最大 HE 染色图片分别于肿瘤内、肿瘤周围及肿瘤对侧脑区定义 9 个感兴趣区域;使用尺度不变特征变换算法来配准和融合 HE 染色图像与免疫荧光图像。最后,将 HE 切片上定义的感兴趣区域映射到免疫荧光染色图像,测量每个感兴趣区域内小胶质细胞的平均荧光强度,并分析平均荧光强度与 C6 胶质瘤成瘤时间的相关关系。结果显示,肿瘤区域的平均荧光强度明显大于 其他感兴趣区域中的平均荧光强度(P<0.001),且平均荧光强度随着成瘤时间和肿瘤直径的增加而增加,分别拟合于二次曲线和线性函数;肿瘤平均荧光强度与平均信号强度呈显著正相关(P<0.001)。研究结果表明,C6 胶质瘤的进展在肿瘤内和非肿瘤的全脑范围内触发了小胶质细胞的加速趋化,在全脑范围内监测小胶质细胞分布的时空异质性可为靶向微环境的胶质瘤治疗提供参考依据。
2018, 7(5):36-46. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201805005
摘要:超声波是指频率在 20 kHz 以上的机械波,具有机械效应、热效应和空化效应。不同强度的超声波作用于生物体,会对其器官、组织和细胞等产生不同程度的生物学效应。随着工程技术的发展,超声波已在医学显像、实体肿瘤治疗等生物医学领域具有广泛应用,低强度超声波也成为辅助干细胞治疗各类疾病的重要工程手段。深入了解超声波在干细胞治疗中所起的作用及机制,将促进广大研究者对超声波技术的了解,从而重视并加大超声波在该领域的研究力度及广泛应用。该文综述了超声波在干细胞治疗中的研究进展,对超声促进干细胞增殖、分化和迁移、细胞示踪显影及靶向药物传递等前沿研究进展进行了全面介绍,并对超声波在干细胞治疗领域的应用前景提出了设想。
2018, 7(5):47-57. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201805006
摘要:现代处理器一般只内置了 4~8 个性能计数器,但可以监测多达上千个时钟周期级别的性能事件。这些事件可以轻易地产生大量数据,称为处理器性能大数据。然而,如何从这些性能大数据中提取有价值的信息面临着许多挑战。该文提出一种处理器性能数据分析方法,通过迭代使用梯度提升 回归树算法构建性能模型,为云计算负载的性能事件进行重要性排序,从而指导云计算平台的性能调优。
2018, 7(5):58-66. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201805007
摘要:该文提出了一种基于深度学习框架的图像语义分割方法,通过使用由相对深度点对标注训练的网络模型,实现了基于彩色图像的深度图像预测,并将其与原彩色图像共同输入到包含带孔卷积的全卷积神经网络中。考虑到彩色图像与深度图像作为物体不同的属性表征,在特征图上用合并连接操 作而非传统的相加操作对其进行融合,为后续卷积层提供特征图输入时保持了两种表征的差异。在两个数据集上的实验结果表明,该法可以有效提升语义分割的性能。
2018, 7(5):67-77. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201805008
摘要:线段是一种组成几何体的基本元素,蕴含着非常丰富的几何信息。从图像中提取完整、连续且具有语义信息的线段对恢复场景的几何结构具有重要意义。该文提出了一种多分辨率线段提取方法,并对线段进行语义分析以区分轮廓线段和纹理线段。该方法首先运用多分辨率思想进行线段提取,然后结合深度神经网络技术对线段进行语义分析,最后对线段进行聚类合并得到最终结果。在线段连续性和完整性方面,该文提出的方法与当前常用的线段提取方法相比具有明显优势;在语义分析准确性方面,该文提出的方法在测试集上的像素精度高达 97.82%。
中国科学院深圳先进技术研究院纳米医疗技术研究中心 , 生殖健康研究室 , 生物医学信息技术研究中心 , 人体组织与器官退行性研究中心 , 高性能计算技术研究中心 , 认知技术研究中心 , 《集成技术》编辑部
2018, 7(5):78-81. DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.201805009
摘要:
《集成技术》官网
《集成技术》公众号