分类： 生物学 >> 生物化学 提交时间： 2018-03-15
摘要： Tetracyclines have been widely used in bone histomorphometry to label new bone formation and apposition rate. However, most studies of tetracyclines have also shown their strong inhibitory action on osteoclasts and their effects on osteoblast activities as well. To even obtain the in-depth understanding on this issue, we have reviewed related studies in “Pubmed” by searching the keywords “tetracyclines and osteoclast”, “tetracyclines and osteoblast”, which retrieved 115 and 159 related documents, respectively. Among these papers, some described the application of tetracyclines as fluorescent marker in bone histomorphometry, while others discussed their role in protection of bone metabolism partly through inhibiting osteoclastogenesis or bone resorption and through enhancing osteogenesis. Based on the above mentioned, it seems that tetracyclines used as bone labeling markers may affect the results of bone histomorphometry to some extent. To even confirm the effect of tetracyclines on bone cells (osteoblast, osteoclast) and in vivo bone remodeling, related research work has been performed in our research team which indicated quite different results in vivo and in vitro. Therefore, the influence of tetracyclines on bone may differ in terms of different conditions which need to be further elucidated as well.
分类： 心理学 >> 社会心理学 分类： 计算机科学 >> 计算机应用技术 提交时间： 2018-03-15
摘要： 理清“一带一路”沿线国家或地区的民心特点，并找到有效的合作交往模式，是关系到国家战略实施的重大问题。但是，由于地域辽阔、民族众多，且地缘政治、经济、文化因素（如原苏联影响、欧美国家殖民、宗教传统等）异常复杂，传统的分析方法往往难以奏效。该研究结合文化心理学和大数据分析技术，利用社交媒体Twitter数据来分析“一带一路”沿线国家或地区的自我表征特点（独立性或个人主义），并建立自我表征与社会信任（普遍信任、特殊信任）的预测模型，以探究与“一带一路”沿线国家或地区合作交往的行为模式，即：自我表征是独立，还是互依；人际关系偏好是陌生人之间的普遍信任，还是熟人间的特殊信任。结果表明，“一带一路”沿线国家或地区在自我独立性这一个人主义文化指标上存在较大的变异，且主要受欧美国家殖民历史和当地宗教传统的影响；此外，针对陌生人、外国人的普遍信任与针对家人、熟人的特殊信任，可以通过个人主义指标来预测。总之，“一带一路”沿线的文化是多样的，可以通过社交媒体产生的海量语料库快速计算其个人主义指标，并以此来建立自我表征与社会信任的预测模型。该研究为分析“一带一路”战略区域的“民心”特点、探索当地合作交往的行为模式提供了新的技术路径。
分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2018-03-15 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要： 目的：整合现有前沿的大量而分散的精准医学知识以形成系统完整的知识数据库，为个体组学数据的临床应用提供依据，旨在最终实现基于组学特征的精准用药推荐。方法：采用MySQL数据库管理系统构建数据库，从FDA伴随诊断、NCCN指南、My Cancer Genome、GDSC四大权威医学资源中手动收集精准用药知识，并将原始数据标准化、结构化后以统一的格式存储。结果：成功设计并构建了肿瘤精准医学知识库，目前共收录1940条精准用药指导，涵盖了基因突变等14种不同类型的组学特征。结论：精准医学知识数据库收录了肿瘤分子组学特征和治疗策略的关联信息，可为临床上个体化治疗方案的制定提供参考依据。数据库的建立为精准医疗临床决策支持系统的开发奠定了基础。
分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2018-03-15 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要： 目的：研究R122位点突变重组猪胰蛋白酶，与野生型酶相比较，该位点对重组猪胰蛋白酶（RPT）性质的影响。方法：以毕赤酵母GS115作为表达宿主，对RPT、突变体mRPT(R122H)和 mRPT(R122H/R73G/R130T)进行表达及纯化。并对其性质和稳定进行对比研究。结果：重组胰蛋白酶及其突变体在毕赤酵母中均获得了高效表达。相对于RPT，突变体mRPT(R122H)和 mRPT(R122H/R73G/R130T)在以N-苯甲酰-L-精氨酸乙酯 （BAEE）为底物时，具有更强底物结合力，三者的米氏常数分别为18.8μM， 8.5 μM和11.0 μM；两突变体耐高温耐碱能力增强；在Ca2+存在及去除的条件下，突变体具有更强的抗自降解能力。结论：可以利用毕赤酵母高效表达重组胰蛋白酶及其突变体。mRPT(R122H)和mRPT(R122H/R73G/R130T) 相对于野生型RPT，对高pH条件和高温的耐受性增强，该稳定性的提高主要归因于R122位点的突变。
分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2018-03-15 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要： 一种新型的神经内分泌肽，垂体腺苷酸环化酶激活肽（PACAP）被发现在碳水化合物或脂质代谢中具有重要作用，但是易受二肽基肽酶IV的降解。本研究将壳聚糖修饰的纳米硒（SeNPs-CTS, SC）作为载体，通过酰胺键负载连接PACAP衍生肽MPL-2，制备稳定性良好，具有协同治疗II型糖尿病作用的纳米复合肽SeNPs-CTS-MPL-2（SCM）。实验结果表明：成功构建了高稳定性的纳米复合肽SCM，SCM的平均粒径为158nm，粒径较为集中, 表面Zeta电位为35.6mV，较SC粒径以及Zeta电位有明显的变化，说明MPL-2成功的连接到了SC表面。SCM在水溶液中可稳定存在40天，在水溶液中有较强的稳定性。体外缓释实验表明SCM在48h内不断释放活性多肽MPL-2，有效的延长了MPL-2的作用时间。Ⅱ型糖尿病模型鼠（db/db 小鼠）腹腔注射SCM，葡萄糖耐量实验结果表明MPL-2负载到载体SC上构建了SCM后，SCM在体内不断缓释MPL-2，延长了MPL-2的作用时间，增强了MPL-2的药效。在8周连续用药治疗的过程中，SCM可显著提高II型糖尿病模型小鼠的胰岛素敏感性，药效明显强于MPL-2和SC单独用药。构建了纳米复合肽SCM，可有效的延长MPL-2的作用时间，发挥治疗II型糖尿病的生物学作用。
分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2018-03-15 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要： 目的：研究刺槐中与磷脂酰肌醇转运蛋白有较高同源性的基因Rpfan37的功能，为探究相关基因参与豆科植物与根瘤菌共生结瘤过程提供新的思路。方法：通过前期研究，建立豆科植物刺槐与共生根瘤菌互作的抑制差减杂交反交文库，筛选疑似与共生结瘤相关的基因。利用PCR技术快速克隆经实时荧光定量PCR技术（RT-qPCR）分析基因在不同接菌时间及不同植物组织的表达。构建RNA干扰（RNAi）重组载体，转农杆菌介导转化植物根部，接种根瘤菌后验证该基因在刺槐共生结瘤过程的功能。结果：基因表达分析显示，在接菌与未接菌的刺槐根中，处理后第15天，表达均显著上调，但接菌与未接菌处理对该基因表达无显著影响；在成熟的根瘤中，该基因仅为低水平表达。RNAi转化植株的鲜重、株高和根长以及结瘤数较对照组显著降低。在镜下观察到RNAi植株根毛发育异常；与对照相比，RNAi转化植株形成的根毛卷曲、根毛侵染线及根瘤原基数目均显著降低。根瘤石蜡切片结果显示RNAi植株根瘤中的侵染细胞与对照相比明显减少，分析豆血红蛋白表达发现，RNAi植株中根瘤发育成熟过程明显受阻。结论：在豆科植物刺槐中发现的相关基因Rpfan37能够参与刺槐共生结瘤过程，为研究磷脂酰肌醇转运蛋白在共生结瘤过程中的作用提供了新的理论基础。
分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2018-03-15 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要： 本研究旨在分析毒性结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis, M.tb）H37Rv刺激RAW264.7巨噬细胞的表达谱芯片以及筛选和鉴定M.tb H37Rv感染巨噬细胞RAW264.7后差异表达的lncRNAs,。首先，分析热灭活的H37Rv刺激RAW264.7细胞24h后lncRNA表达谱芯片，并对差异表达的lncRNA和mRNA进行生物信息分析，然后采用实时定量聚合酶链反应对16条在芯片中差异表达的lncRNA进行细胞水平验证；进一步在H37Rv感染小鼠的脾脏和肺脏中检测差异表达的lncRNA。结果显示表达谱芯片中4730条lncRNAs的表达水平上调, 9558条lncRNAs的表达水平下调。生物信息分析筛选的16条lncRNA，其染色体定位于附近蛋白编码基因的基因间区或者与外显子区域有重叠，mRNAs功能注释显示差异表达的mRNAs主要集中于转录调节、磷酸化、凋亡等生化过程以及丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)等抗结核的信号通路中。在H37Rv作用下的细胞水平和动物感染模型的组织中RT-qPCR验证出与芯片结果相同的4条lncRNAs，其中上调的有3条，下调的有1条。本研究中异常表达的lncRNA可能为巨噬细胞在结核分枝杆菌感染中的功能紊乱提供线索，为后续的研究奠定了基础，进一步的研究将集中于发掘lncRNA在宿主调控中发挥的功能。
分类： 工程与技术科学 >> 生物医学工程学 提交时间： 2018-03-15
摘要： 传统的 CT 设备由于受到系统架构的物理限制，导致最终扫描结果中运动伪影影响很大，本文依据碳纳米管的场致发射原理设计出一套工作在准静态模式下的显微CT。该系统采用 35 个碳纳米管 X 射线光源和 5 个探测器，相对于传统 CT，通过外部时序控制减少了机架的机械旋转次数和行程，大大降低了运动伪影的影响。由于重建角度是稀疏的，因此通过采用迭代重建算法模拟仿真验证了该系统的有效性。
分类： 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间： 2018-03-15
摘要： Direct numerical simulation of three-dimensional incompressible ows at high Reynolds number using the unsteady Navier-Stokes equations is challenging. In order to obtain accurate simulations, very #12;ne meshes are necessary, and such simulations are increasingly important for modern engineering practices, such as understanding the behavior around high speed trains, which is the target application of this research. To avoid the time step size constraint imposed by the CFL number and the #12;ne spacial mesh size, we investigate some fully implicit methods, and focus on how to solve the large nonlinear system of equations at each time step on large scale parallel computers. In most of the existing implicit Navier-Stokes solvers, segregated velocity and pressure treatment is employed. In this paper, we focus on the Newton-Krylov-Schwarz method for solving the mono-lithic nonlinear system arising from the fully coupled #12;nite element is cretizationof the Navier-Stokes equations on unstructured meshes. In the subdomain, LU or point-block ILU is used as the local solver. We test the algorithm for some three-dimensional complex unsteady ows, including ows passing a high speed train,on a supercomputer with thousands of processors. Numerical experiments show that the algorithm has superlinear scalability with over three thousand processors for problems with tens of millions of unknowns.
分类： 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间： 2018-03-15
摘要： 对于城市大气环境模拟问题，高保真度往往意味着庞大的计算量，几何多尺度、高雷诺数等因素致使其求解非常具有挑战性，对计算机的硬件与算法都有极高的要求。寻求稳定、可扩展的高效并行数值算法以获取时效性强且可置信的数值结果是数值模拟的关键所在。基于国产大规模计算系统平台，本文通过对大规模非线性系统进行高效求解器和预处理技术的研究，提出一种可扩展并行Newton-Krylov-Schwarz算法。非线性方程采用非精确Newton方法进行求解，在每个Newton步，Jacobian系统通过基于区域分解方法的限制加性Schwarz 预 条件子处理，然后使用以GMRES方法为代表的Krylov子空间迭代法作为线性求解器进行求解。作为应用，我们对深圳地王大厦附近约一平方公里区域进行大气流场进行计算。数值结果显示，本文的算法在扩展至万核处理器平台时仍具有非常良好的可扩展并行性能，为未来对整个城市区域进行高精度（如网格分辨率达到米级，未知数个数达十亿量级）的大气环境模拟提供了一种可参考的算法。
分类： 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间： 2018-03-15
摘要： 受车型复杂、雷诺数高等因素影响，汽车外流场流动的数值计算规模巨大且难以精确求解。发展高效并行算法以利用超级计算平台资源成为该领域的研究热点。本文提出一种全隐格式的可扩展并行Newton-Krylov-Schwarz算法对某真实汽车的外流场流动问题进行计算，并与商业软件计算结果进行对比。数值结果显示，本文的算法在超过2000个处理器规模下仍具有很好的并行可扩展性。
分类： 生物学 >> 神经生物学 分类： 心理学 >> 认知心理学 分类： 工程与技术科学 >> 生物医学工程学 提交时间： 2018-03-15
摘要： 催眠是一种被证明有效的、无害的心理学上的呼吸控制方法。文章通过对 13 位有催眠背景的心理咨询师被试进行催眠控制呼吸实验，由催眠师引导被试进行催眠，运用静息态功能磁共振的方法来研究催眠控制呼吸状态下脑功能的异常。结果显示：在催眠状态下，脑活动在视觉皮层（枕叶）、感觉运动皮层（中央前回、中央后回、布洛德曼 4、6 区）、后扣带回以及颞中回上升；在背外侧前额皮层、小脑后叶以及缘上回下降，并且在全脑大规模静息态功能网络范围内相关关系增强（正常态 r＝0.64，催眠态 r＝0.80）。此外，催眠状态下视觉皮层与运动皮层之间的功能连接增强。研究结果表明，视觉皮层和运动皮层在催眠控制呼吸的神经机制中发挥了重要的作用，其神经机制也可能与认知处理和感知处理密切相关。本研究结合了心理学以及脑科学进行了研究，为催眠的研究提供了一个认知脑科学的研究新视觉。
分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2018-03-15
摘要： 基于区域的几何活动轮廓（Chan-Vese, CV）模型是乳腺超声图像常用的一种分割算法。但传统的CV模型不能满足乳腺超声图像分割精度高、速度快的要求。因此，文章提出了一种基于指数加权平均比率（Ratio of Exponential Weighted Average，ROEWA）算子改进的CV模型，用于乳腺超声图像中病灶区域的分割。首先，计算乳腺超声图像的ROEWA算子。其次，基于图像的ROEWA算子构建边缘指示函数，用于代替CV模型中的Dirac项。最后，去除平滑项，从而提高曲线演化的速度。实验结果表明，文章提出的算法不仅能提高分割的精度，而且能显著提高分割的速度。
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