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血管紧张素

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血管紧张素相关的资讯

  • 产业链人士:集成电路封装设备供应紧张 包括晶圆切片设备
    4月14日消息,据英文媒体报道,在去年下半年8英寸晶圆厂产能紧张时,相关媒体曾提到,芯片厂商对8英寸晶圆制造设备需求旺盛,但供应紧张,无法满足需求,导致芯片制造商转而关注二手设备。而英文媒体最新的报道显示,芯片行业的设备紧张,已由晶圆代工扩展到了封装领域。英文媒体是援引产业链人士的透露,报道集成电路封装设备供应紧张的。这一产业链的消息人士表示,包括抛光研磨设备、晶圆切割设备在内的封装设备,目前供应紧张,交货周期已有延长。在芯片代工商普遍满负荷运行,汽车芯片、智能手机处理器供不应求的情况下,封装厂商的订单预计也会相当强劲,如果因为设备供应紧张而影响到生产事宜,可能就会影响到部分芯片的出货,加剧部分领域的芯片供应紧张。
  • 时间紧张 某单位单一采购进口基因测序产品
    p   近日,因产品生产厂家单一,采购时间紧张以及其上级单位均采购该品牌基因测序设备,某单位申请采用单一来源方式采购DNA实验室仪器设备项目,预算金额约389.4万元。 /p p    strong 附:有关专业人员论证意见[ span style=" text-decoration: underline " a href=" http://www.ccgp.gov.cn/cggg/dfgg/dylygg/201504/t20150427_5230559.htm" 原文链接 /a /span ] /strong /p p   有关专业人员经过认真严谨的评审,出具以下论证意见: /p p   法医DNA检验技术是一项高新技术,目前主要仪器设备需采购ABI 3500xl基因测序仪及配套ABI基因扩增仪,该仪器具有以下优势: /p p   1、ABI 3500xl基因测序仪代表了美国Life Technologies公司(原美国AB公司)在其行业领先的毛细管电泳(CE)系列产品线中的最新进展,而毛细管电泳(CE)系统向来被公认为具有最高水平的数据质量和可靠性,灵敏度可以达到单个碱基的分辨率 目前国内所有公安系统的DNA实验室均采购的是美国Life Technologies公司提供的基因测序仪系统,用于检案分析以及DNA数据库建设。 /p p   2、该基因测序仪的核心之一就是承载核酸片段分离、检测的毛细管 因此毛细管的质量好坏就决定一次分析的成功与否,是否获得了正确的结果 美国Life Technologies公司生产的与ABI 3500xl基因分析仪匹配的24道毛细管,符合测序的最严格质量要求,如每个毛细管必须均一,直径为50um,目前国内没有同类厂家或产品可以达到上述要求。 /p p   3、其次,DNA测序和片段分析,还需要均匀分布在毛细管中的一个高分子材料,形成一定具有均一孔径大小的也具有高度导电性的网筛状结构,使得核酸的大小片段在高压电场作用下依据速度的不同从而得到分离,上述高分子材料目前商用的为POP-4(聚二甲基丙烯酰胺),以及用于DNA变性为单链的HI-DI高纯度甲酰胺、正负极的电泳缓冲液,都需要具有极高的纯度与对其中含有的阴阳离子的控制、PH的要求等,确保在如此细的毛细管内既要分布均匀、且不能含有杂质干扰荧光的检测,同时又要避免堵塞毛细管,其高纯度的纯化技术目前国内厂家无法达到。 /p p   综上所述,此次采购需要单一来源采购美国Life Technologies公司 ABI 3500xl基因测序仪及配套ABI基因扩增仪。 /p
  • 《科技日报》:为什么麦乐鸡让我们如此紧张?
    最近,美国爆出麦当劳出售的麦乐鸡中含有两种化学成分——玩具泥胶的“聚二甲基硅氧烷”和从石油中提取的“特丁基对苯二酚”。这一消息被国内各大媒体报道之后,引起轩然大波。   最新的消息是,国家药监局已介入,监测麦乐鸡中这两种成分的含量是否超标。但这并未能平息舆论的喧嚣。   一样的麦乐鸡,不一样的反应   尽管麦当劳中国公司已经发布“无害声明”,国家药监局也宣布介入调查、监测,然而恐慌仍在蔓延,新浪网开展的相关调查显示,近7成网友不相信麦乐鸡中的化学成分对人体无害。   “我的孩子经常吵着吃麦当劳,麦乐鸡也常买。现在发现有这些莫名其妙的东西,不知道会怎么样。其实平时不让她吃这些东西,但总是拗不过孩子。”北京的成女士告诉记者,她的女儿今年7岁,和周围的很多小朋友一样,对这些“垃圾食品”情有独钟。“我们都关注着进展,不知道是不是另一个三聚氰胺。”成女士忧心忡忡地说。   但出人意料的是,在消息源产生地美国,人们对这一消息却表现得很平静,媒体对此事的报道也不多,彭博新闻社只是在7月6日发表了一篇题为《麦当劳中国表示麦乐鸡无害》的新闻,还被归在财经新闻里头。   记者采访了两位在美留学的博士生。他们分别在普度大学和明尼苏达大学学习,其中一个学的还是传播学专业,对记者采访的第一反应是:“如果不是听你说,我都不知道。”他们表示,未曾在当地媒体看到相关报道。   三聚氰胺事件之后的“风声鹤唳”   当然,安全性仍是国内消费者关心的首要问题。   中国农业大学食品科学与营养工程学院院长罗云波在接受本报记者采访时表示:“聚二甲基硅氧烷和特丁基对苯二酚都可以用作食品添加剂,如果麦当劳的用量在国家标准范围内就没问题,现在主要还是要等国家药监局的评测结果。”   就在昨天,国家药监局就“麦乐鸡事件”召开专家论证会。与会专家也认为,根据国家相关标准,这两种物质允许使用在食品中,关键是具体含量是否超标。   但有观点认为,中国的食品安全标准低于发达国家标准,监测的标准低,项目也少,标准未必代表安全。但罗云波则认为:“以我对目前国家标准的理解,‘麦乐鸡’事件不存在标准偏低的问题。”   “三聚氰胺事件之后,中国老百姓对于食品安全的关注已经到了风声鹤唳的地步。”罗云波说,这就不难理解为什么一旦出现食品安全方面的问题,往往会引发大规模的恐慌。   “信息不对称”易造成恐慌   罗云波认为,在食品安全知识的普及上中国与欧美国家有很大的差距。   “这一差距导致我们的判断力较弱。比如对食品添加剂的认识,很多人受媒体宣传的误导,以为只要是食品添加剂就是坏的,盲目追捧标注‘不含任何添加剂’的商品。事实并不如此,有些食品不含添加剂的后果也许更加严重。”他说。   记者了解到,今年全国“两会”期间,全国政协委员茅玉麟曾提出制定《国家食品安全科学普及专项应急预案》的提案,包括培养科普信息员等,在应对食品安全应急事件时,向普通百姓普及相关科普知识。   全国人大代表、雨润集团董事局主席祝义材也建议,加大食品科普推广力度,解决因大众食品安全知识匮乏造成的“信息不对称”。他认为,食品企业应多参与其中,以提高食品行业的透明度。   “只有让更多人了解食品安全知识,才能避免因为食品安全问题引发的恐慌。”罗云波说,实际上,重大的食品安全事件在美国也时有发生,2006年大肠杆菌污染菠菜事件造成美国26个州受影响,200余人染病,3人死亡。2009年,沙门氏菌污染花生酱事件造成多人染病,1000多种商品被召回。“但是这些食品安全事件并没有引发大规模的恐慌,一个很重要的原因是,民众知道发生了什么、知道接下来如何应对,相比之下我们这方面做得很不够。”罗云波说。
  • 【知识科普】心血管生物力学与力学生物学2022年研究进展
    心血管系统是脊椎动物胚胎发育的第一个功能器官系统,其主要功能是运输、控制和维持全身的血流。由于不断暴露在来源于血流量和压力的多种机械力下,心血管系统是最容易受到机械力学刺激的系统之一。在这种情况下,心血管系统中的细胞由于心脏跳动产生的脉动变化以及血流产生的剪切应力等永久地受到力学刺激。一方面,流体剪切应力、血管壁机械牵张力、细胞与细胞之间的胞间力等外力组成了心血管系统的力学刺激。另一方面,心血管细胞力学描述了心血管的细胞或组织弹性的动力学。 心肌组织是由心肌细胞、心脏成纤维细胞、细胞外基质、血管等组成的复杂和高度层次化的组织,其组织结构与心脏的宏观力学和形态特性密切相关。随着心脏从单腔结构演变为多室结构,心脏瓣膜开始控制心脏周期中的单向血流。在此期间,心室肌细胞以纤维的形式排列,在心脏壁内形成复杂的层流模式,赋予了心脏包括各向异性、黏弹性在内的多种力学性能。此外,细胞外基质维持了心脏完整性并支持其功能。心脏间质外基质主要由成纤维细胞样细胞产生和维持,为心肌提供了必要的结构支持,保留了心室的力学特性。血流和基质成分的改变都将在一定程度上影响整个心脏的结构和功能。血管在组织结构较高,特别是大组织和器官结构的产生中发挥着重要作用。所有组织生长需要建立足够的血管结构。血管主要由血管内皮细胞(endothelial cells,ECs)和周围的平滑肌细胞(smooth muscle cells,SMCs)或周细胞组成。这些特殊组分维持了血管的黏弹性、各向异性等力学特性。EC排列在血管的内表面,其在循环和周围组织之间提供选择性结构屏障,调节血管通透性和血流。血管内皮功能可以通过血流速率、血管直径或动脉力学特性变化来评估,这些特性与血管收缩和舒张活动有关。此外,SMCs是构成血管壁组织和维持血管张力的主要细胞成分。血管SMCs在组织发育过程中,不断暴露于脉动牵张力等力学刺激中,这种力学作用至少在一定程度上促进了血管组织成分的发育。心血管结构或可替代性的改变可以对心脏功能、血管收缩和扩张能力产生重要影响。特别是在病理情况下,了解心血管结构和力学特性的变化是阐明心血管疾病发生的必要条件,因为这些特性是正常心血管功能的关键决定因素。2022年,关于心血管的生物力学与力学生物学研究主要集中在心血管组分、结构和功能方面。在生理或病理条件下,对心脏和血管壁的生物力学特性、血管内的血流动力学参数、以及响应力学刺激后的生物学改变进行了广泛研究。此外,在微流体技术、纳米技术和生物成像技术等新技术的应用以及心血管生物力学建模领域也取得了进步。然而,机体自身存在的复杂力学环境导致体内心血管力学生物学相关的研究较少。因此,体内环境中不同力学条件下心血管损伤修复的力学生物学研究是未来重要的研究方向。1 心血管生物力学研究1.1 心脏结构和功能的生物力学特征心脏具有复杂的三维结构,在整体器官水平上的功能来自于细胞亚结构到整个器官的内在结构-功能的协调作用。然而,对人体心脏结构中细胞生物力学特征的研究还处于早期阶段。在最近的报道中,Chen等[1]通过空间维度剖析了心肌细胞的异质性,并明确了心肌细胞和血管细胞的空间和功能分区。该项研究表明心房或心室内存在明显的空间异质性,为心脏不同分区的功能异质性提供了理论基础。心脏的基本功能是收缩功能,由此产生的收缩力是心脏独特的力学特性。心脏收缩是一种复杂的生物力学过程,需要心肌细胞的收缩和松弛协同作用,产生足够的收缩力,将血液推向体循环和肺循环。以往研究更多的关注心脏的形态结构、心室大小和室壁厚度等因素对心脏收缩功能的影响,而缺乏对心脏收缩功能的直接表征。Salgado-Almario等[2]构建了一种新的斑马鱼品系,可用于斑马鱼心脏收缩期和舒张期钙水平的成像。该研究通过将Ca2+水平和心脏收缩功能关联起来,可实现对收缩功能的表征,有利于心力衰竭和心律失常等疾病病理生理学机制的阐明。此外,在心脏周期中,心脏收缩或舒张引起的血液流动与发育中的心脏壁不断地相互作用,从而调节心脏发育的生物力学环境。因此,确定整个心脏壁的力学特性是十分重要的。Liu等[3]在健康的成年绵羊模型中研究了左心室和右心室的生物力学差异,观察到右心室在纵向上比左心室顺应性强,在周向上比左心室硬,这表明不同心室的力学特性对舒张期血液充盈的影响不同。未来的研究应该根据不同室壁的生物力学原理开发对应的特异性治疗方法。值得注意的是,心脏瓣膜是控制心脏血流的重要组成部分,其力学特征对心脏功能和心脏瓣膜疾病的发展都有重要影响。瓣膜的生物力学特征包括瓣膜的弹性和变形能力等。这些特征可以影响瓣膜的开合和阻力,进而影响心脏血液流动和血液循环。因此,揭示心脏瓣膜的生物力学特性具有重要意义。软组织的力学性能是由其复杂、不均匀的组成和结构所驱动的。在一项二尖瓣小叶组织研究中,Lin等[4]开发了一种具有高空间分辨率的无损测量技术,证明了厚度变化可引起二尖瓣异质性的存在。此外,Klyshnikov等[5]利用数值模拟方法分析了主动脉瓣瓣膜移动性对瓣膜瓣叶装置的应力-应变状态和几何形状的影响,从应力-应变状态分布的角度出发,该研究的仿真方法可以优化心脏瓣膜假体的小叶装置几何形状。由此可见,心脏结构和功能的生物力学特征是多方面因素的综合反映,评估和解析心脏的结构和形状有利于对心脏功能作用的阐明。1.2 血管结构和功能的生物力学特征血管包括心脏的血管和周围的血管系统,这些血管的生物力学特征对心脏功能有重要影响。血管结构取决于血管的类型,其功能可分为血流动力学功能和血管功能两部分。血管的弹性和柔韧性可以影响血管的阻力和血液流动速度,从而影响心脏负荷和排血量。此外,血管的厚度和硬度也会影响血压和血液流动的速度。从生物力学和力学生物学角度去解析血管的结构和功能是目前研究的重要方向。在心血管疾病相关药物的开发中,需要精确定位和分离冠状动脉以测量其动态血管张力变化。然而,如何记录离体血管的动态生物力学特性一直困扰着人们。Guo等[6]建立了一种冠状动脉环张力测量的标准化和程序化方案,通过多重肌电图系统监测冠状动脉环沿血管直径的收缩和扩张功能,确保了生理、病理和药物干预后血管张力记录的真实性。ECs和SMCs是血管结构和功能完整性所必需的主要细胞类型。ECs可调节血管张力和血管通透性,而SMCs负责维持正常的血管张力和结构的完整性。ECs可以分泌多种生物活性物质,如一氧化氮、血管紧张素等,对血管张力和血流动力学产生调节作用。ECs还能响应外部力学刺激,如流体剪切应力和压力变化等,从而改变ECs的形态和功能,影响血管壁的生物力学特征。SMCs可以收缩和松弛,调节血管的管径和血管阻力。除细胞因素外,血管的力学性质还受到血管壁中胶原和弹性蛋白的性质、空间排列等因素的影响。这是因为SMCs是高度可塑性的,它能响应细胞外基质(extracellular matrix,ECM)固有的力学信号。最近的一项研究显示,现有的微血管网络在力学刺激的加入或退出时表现出明显的重塑,并且排列程度出现相应的增加或减少。在这个过程中,纵向张力可导致纤维蛋白原纤维的纵向排列[7]。正是这些细胞和细胞外组分赋予了血管的黏弹性、各向异性等力学特性。总体而言,血管的结构和功能是复杂而多样的,涉及到多种生物力学特性的相互作用。研究血管的生物力学特征可以帮助人们更好地理解血管疾病的发生和发展,为疾病的治疗和预防提供科学依据。1.3 心血管疾病与生物力学关系的研究进展心血管疾病是一类常见的疾病,包括动脉粥样硬化、动脉瘤、心肌梗死等。这些疾病的发生和发展与心血管系统的生物力学特性密切相关。在心血管生物力学与力学生物学领域,近年来对心血管疾病与生物力学关系的研究取得了许多进展。1.3.1动脉粥样硬化的生物力学特征研究动脉粥样硬化是一种常见的动脉疾病,其特征为动脉壁上的脂质沉积和炎症反应,导致血管壁逐渐增厚和失去弹性。动脉粥样硬化的发生和发展是一个复杂的过程,涉及多个生物力学因素的相互作用。在动脉粥样硬化中,SMCs从收缩表型转变为合成表型,而影响SMCs表型变化的因素尚未完全阐明。Swiatlowska等[8]发现基质硬度(stiffness)和血流动力学压力(pressure)变化对SMCs表型具有重要影响。在动脉粥样硬化发展过程中,在高血压压力与基质顺应性(matrix compliance)共同的作用下,才会导致SMCs完整的表型转换[8]。提高对冠状动脉微结构力学的认识是开发动脉粥样硬化治疗工具和外科手术的基础。虽然对冠状动脉的被动双轴特性已有广泛的研究,但其区域差异以及组织微观结构与力学之间的关系尚未得到充分的表征。Pineda-Castillo等[9]利用双轴测试、偏振光成像和前室间动脉共聚焦显微镜来描述了猪前室间动脉近端、内侧和远端区域的被动双轴力学特性和微结构特性,为冠状动脉旁路移植术中吻合部位的选择和组织工程化血管移植物的设计提供指导。动脉粥样硬化斑块的破裂是引起患者死亡的主要原因;但目前尚不清楚这种异质的、高度胶原化的斑块组织的破裂机制,以及破裂发生与组织的纤维结构之间的关系。为了研究斑块的非均质结构和力学性质,Crielaard等[10]研制了力学成像管道(见图1)。通过多光子显微镜和数字图像相关分析,这条实验管道能够关联局部主要角度和胶原纤维取向的分散度、断裂行为和纤维斑块组织的应变情况。这为研究人员更好地了解、预测和预防动脉粥样硬化斑块破裂提供了帮助。图1 在拉伸测试过程中斑块组织样本中的破裂起始和扩展[10]除SMCs以外,最近的一项研究揭示了动脉粥样硬化中ECs表面力学性质的变化。Achner等通过基于原子力显微镜的纳米压痕技术发现内皮/皮层僵硬度的增加[11]。事实上,内皮功能障碍在血管硬化中的作用一直是一个重要的研究方向。ECs的可塑性在动脉粥样硬化的进展中起关键作用,暴露于扰动、振荡剪切应力区域的内皮细胞功能障碍是动脉粥样硬化的重要驱动因素[12]。由此可见,未来的研究如能进一步明确ECs和SMCs对血管硬化相关心血管疾病的贡献,则可能为恢复动脉粥样硬化中的血管内皮和平滑肌功能提供重要的靶点。1.3.2动脉瘤的生物力学特征研究主动脉SMCs在维持主动脉机械动态平衡方面起着至关重要的作用。动脉瘤主动脉的SMCs表型受到力学因素的影响,但是主动脉瘤中SMCs的骨架硬度的改变情况缺乏相关的数据。Petit等[13]以附着在不同基质硬度上的动脉瘤或健康SMCs为对象,通过原子力显微镜纳米压痕技术研究了细胞骨架硬度的区域差异性。该研究结果表明,动脉瘤SMCs和正常SMCs的平均硬度分布分别为16、12 kPa;然而,由于原子力显微镜纳米压痕硬度检测值的大量分散,两者之间的差异没有统计学意义。在腹主动脉瘤中,Qian等[14]采用基于超声波镊(ultrasonic tweezer)的微力学系统探究了SMCs的力学特性(见图2)。结果发现,动脉瘤病理发展中细胞骨架的变化改变了SMCs的细胞膜张力,从而调节了它们的力学特性。图2 基于超声波镊的微力学系统检测腹主动脉瘤中SMC的力学特性[14]a使用超声波激发微泡通过整合素结合到PDMS微柱阵列上的SMCs膜上的微力学系统示意图;b基于微柱的力学感受器和单细胞的超声波镊系统示意图二尖瓣主动脉瓣经常与升胸主动脉瘤相关,但目前尚不清楚瓣尖融合模式对生物力学和升胸主动脉瘤微观结构的影响。Xu等[15]通过双向拉伸试验对具有左右瓣尖融合以及右冠窦和无冠窦瓣尖融合的升胸主动脉瘤的力学行为进行了表征。此外,将材料模型与双轴实验数据进行拟合,得到模型参数,并使用组织学和质量分数分析来研究升胸主动脉瘤组织中弹性蛋白和胶原的基本微观结构和干重百分比。其结果发现,两种瓣尖融合模式对双轴加载表现出非线性和各向异性的力学响应;在弹性性能方面,左右瓣尖融合的弹性性能劣化得更严重。由此可见,心血管结构自身生物力学特性的改变可能对动脉瘤的进展有很大影响。然而,主动脉血流动力学对升主动脉瘤动脉壁特性的影响尚不清楚。在最近的一项研究中,McClarty等[16]探究了升主动脉瘤血流动力学与主动脉壁生物力学特性的关系。其结果发现,血管壁的剪切应力与动脉壁黏弹性滞后和分层强度的局部退化有关,血流动力学指标可以提供对主动脉壁完整性的深入了解。因此,从血管自身结构特性以及血流动力学两方面探究动脉瘤的形成机制具有重要意义。1.3.3 心肌梗死的生物力学特性研究心肌梗死是心肌细胞死亡的结果,通常是由于冠状动脉阻塞引起的。心肌梗死可导致心力衰竭并降低射血分数。生物力学研究发现,冠状动脉阻塞会导致心肌的缺血和再灌注损伤,这些过程涉及血流动力学和细胞力学等因素。在体循环过程中,心肌梗死后的血流动力学改变如何参与并诱导心力衰竭的病理进展尚未完全阐明。Wang等[17]采用冠状动脉结扎术建立了Wistar雄性大鼠心肌梗死模型。术后3、6周分别对左心室和外周动脉进行生理和血流动力学检测,计算左心室肌纤维应力,并进行外周血流动力学分析。结果表明,心肌梗死明显损害心功能和外周血流动力学,并改变相应的心壁和外周动脉壁的组织学特性,且随时间延长而恶化。综上所述,心功能障碍和血流动力学损害的相互作用加速了心梗引起的心衰的进展。急性心肌梗死后,左室游离壁发生重塑,包括细胞和细胞外成分的结构和性质的变化,使整个左室游离壁具有不同的模式。心脏的正常功能受到左心室的被动和主动生物力学行为的影响,进行性的心肌结构重构会对左心室的舒缩功能产生不利影响。在这个过程中,左心室游离壁形成纤维性瘢痕。尽管在心肌梗死背景下对左室游离壁被动重构的认识取得了重要进展,但左室游离壁主动属性的异质性重构及其与器官水平左心功能的关系仍未得到充分研究。Mendiola等[18]开发了心肌梗死的高保真有限元啮齿动物计算心脏模型,并通过仿真实验预测梗死区的胶原纤维跨膜方向对心脏功能的影响(见图3)。结果发现,收缩末期梗死区减少的及潜在的周向应变可用于推断梗死区的时变特性信息。这表明对局部被动和主动重构模式的详细描述可以补充和加强传统的左室解剖和功能测量。图3 代表性的啮齿动物心脏计算模型在心肌梗死后不同时间点的短轴和长轴截面显示收缩末期的周向、纵向和径向应变[18]上述研究表明,心脏疾病的发生和发展与心脏结构和功能的生物力学特征密切相关。任何影响心脏收缩和舒张过程的因素,都可能调控心脏的泵血功能和心脏负荷。这些因素可以影响心脏收缩的能力、心肌细胞的代谢和血流动力学参数,从而影响心脏的整体功能和疾病的进展。总之,通过深入研究这些生物力学特征,可以为心血管疾病的诊断和治疗提供重要的理论和实践基础。2 力学生物学在心血管细胞水平上的研究进展2.1 ECs水平上的研究进展细胞的凋亡、通讯和增殖异常等表型变化是心血管疾病的一个重要机制。通过力学生物学的方法,研究人员可以模拟不同的细胞应力环境,探索细胞生长和凋亡的调控机制,并研究细胞在受外界力学刺激作用下的反应。由于ECs直接暴露于血流中,因此ECs表型变化的力学生物学机制一直是心血管领域的研究热点之一。紊乱扰动的血流改变了ECs的形态和细胞骨架,调节了它们的细胞内生化信号和基因表达,从而导致血管ECs表型和功能的改变。在颈动脉结扎产生的动脉粥样硬化模型中,Quan等[24]研究发现,在人和小鼠动脉和ECs的振荡剪切应力暴露区,内皮MST1的磷酸化被明显抑制。该研究揭示,抑制MST1-Cx43轴是振荡剪切应力诱导的内皮功能障碍和动脉粥样硬化的一个基本驱动因素,为治疗动脉粥样硬化提供了一个新的治疗目标。另外一项研究从表观修饰角度探究了剪切应力对ECs功能的影响[20]。Qu等[20]研究显示,层流切应力通过增加内皮细胞CX40的表达而诱导TET1s的表达,从而保护血管内皮屏障,而TET1s过表达则可能是治疗振荡剪切应力诱导的动脉粥样硬化的关键步骤。另一方面,病理性基质硬度可使ECs 获得间充质特征[21]。动脉生成(arteriogenesis)在维持足够的组织血供方面起着关键作用,并且与动脉闭塞性疾病的良好预后相关,但涉及动脉生成的因素尚不完全清楚。Zhang等[22]研究发现,在动脉阻塞性疾病中,KANK4将 VEGFR2偶联到 TALIN-1,从而导致VEGFR2活化和EC增殖的增加。
  • 复旦中山检验升级RAAS激素质谱检测方法,助力原醛症精准诊疗
    复旦大学附属中山医院检验科郭玮教授团队开发了三合一肾素-血管紧张素-醛固酮系统(Renin-angiotensin-aldosterone system,RAAS)激素质谱检测方法,有效简化了RAAS激素的检测流程,在保证检测准确性的前提下显著降低成本,具有重要的临床应用价值。该成果发表于国际期刊《Journal of Chromatography B》 [1] ,受到业内广泛关注。RAAS激素检测的临床意义RAAS由一系列激素及相应酶组成,在调节人体血压、水、电解质平衡,维持人体内环境稳定中发挥重要作用。其中肾素作为一种酶直接催化血管紧张素原向血管紧张素I转化,临床中常用的肾素活性即为血管紧张素I的生成速率。RAAS激素水平的变化对多种高血压综合征具有关键的指示作用,尤其是原发性醛固酮增多症(也被称为原醛)。原醛是由肾上腺皮质肿瘤或增生等病变引起的醛固酮自主分泌过多,导致潴钠排钾和体液容量扩张的一种综合征,也是临床上最常见的继发性高血压病因之一。原醛在新诊断高血压中的发生率超过4.0%,在难治性高血压人群中占比更高达17-23% [2] 。图1 肾素-血管紧张素-醛固酮系统原醛患者多以高血压起病,而普通降压药物往往效果不佳,手术或盐皮质激素受体拮抗剂药物才是原醛患者的有效治疗方式。此外,原醛诊断和治疗的延误会增加高血压靶器官并发症的发生风险,研究发现过量醛固酮会增加代谢综合征和心脏重塑风险。因此,对高血压特别是难治性高血压及新诊断高血压人群进行RAAS激素筛查,对高血压精准诊疗有着现实的指导意义,国内外原醛的诊疗指南均将RAAS激素的检测作为重要的筛查、诊断和定位手段 [2] 。精益求精——从逐一击破到一网打尽中山医院检验科利用质谱平台的高敏感性和高特异性,分别开发了血浆醛固酮、肾素活性(即检测血管紧张素I的生成速率)、血管紧张素II的质谱检测方法,在实际应用中得到临床广泛好评,但是上述三种激素的分开检测导致了较高的检测成本和繁琐的工作流程。为了优化RAAS激素检测,中山医院质谱团队利用多种酶抑制剂共同作用,升级开发了三合一RAAS激素检测方法。该方法只需经过一次样本前处理,便可同时准确定量检测醛固酮、肾素活性和血管紧张素II。三合一RAAS激素检测三合一RAAS激素检测方法采用离子源正负离子切换模式,同时兼顾了三种不同类型化合物的不同电离模式,从而获得较优响应。该检测方法具有以下优势:更经济:减少固相萃取板的用量,减少操作人员数量,直接降低耗材和人员成本。更方便:检测三种激素只需一次样品前处理,简化操作流程,也减少了样本用量。更快速:仪器检测一个样本只需5 mins,同时得到醛固酮、肾素活性和血管紧张素II的检测结果,提高了分析通量。更稳定:全新设计的孵育体系,确保实验结果的准确性。三种激素同时检测,简化流程,减少了人为影响因素,有利于方法的稳定性。图2 血管紧张素I、血管紧张素II和醛固酮色谱图复旦大学附属中山医院检验科遵循以患者为中心,以临床需求为导向的原则,依托LC-MS(液相色谱-质谱)技术平台,在类固醇激素、儿茶酚胺类激素、治疗药物监测等检测项目的研发与临床转化上,取得了大量的实践经验和成果。本实验室的RAAS激素质谱检测是实验室自建方法(Laboratory developed tests, LDT)的典型代表。LDT项目具有极高的灵活性,并且具有自我更新迭代的巨大优势。在临床不断增加的新需求面前,LDT作为常规商品化检测项目的有益补充,发挥着越来越重要的作用。中山质谱团队将一如既往地利用好质谱LDT的诸多优势,精益求精,不断创新,致力于让临床在准确结果前满意,患者从技术创新中受益。
  • 压力大到小心脏承受不住?“好”压力促进心血管瓣膜形成
    《机智的医生生活》中,新生儿由于先天性心脏病而延迟关胸,手术之后小朋友心脏不再需要借助仪器辅助,开始健康地跳动,“李子一样大小的心脏,跳动起来异常有力”震撼的场面让实习医生们决定加入胸外科的道路。心脏的跳动是生命的信号,血液流过的地方与心跳一起带给了心内膜细胞(Endocardial cells,ECs)流体剪切机械应力以及牵拉力。在发育过程中机械力帮助心血管系统逐渐成型,但这些力量如何指导局部心肌细胞的细胞命运的刻画的仍不清楚。为此,法国国家健康与医学研究院Julien Vermot研究组在Science发文题为Bioelectric signaling and the control of cardiac cell identity in response to mechanical forces,通过在体内操纵机械应力揭开了机械力在促进心血管瓣膜形成以及特定细胞命运决定中的关键作用。以斑马鱼作为模式生物可以实现高分辨率的时空机械应力参数在体内的控制,作者们首先通过的荧光标记的Ca2+感受器蛋白GCaMP7a在心内膜细胞中的表达监测Ca2+的动态变化【1】作者们惊讶地发现Ca2+振荡几乎只会在房室瓣的房室管区域形成(图1)。这一现象引发的了作者们的兴趣,作者们想知道Ca2+的振荡是否与血管瓣膜形成分化过程相关,所以作者们想找到Ca2+信号在体内的解码器以及效应因子。也就是说,什么因子能够读取Ca2+振荡事件所带来的信息呢?先前的研究表明,Nfatc1(Nuclear factor of activated T cells 1)是一个对Ca2+通道非常敏感的转录因子,能够调节心内膜细胞向间充质细胞的转化以及心脏瓣膜形态发生过程【2,3】。因此,作者们构建了一个Nfat结合元件报告品系,可以反映Nfat蛋白的结合。作者们确认了Ca2+信号通路的时空调控与Nfat激活是相耦连的,是瓣膜形成过程中心内膜细胞中的特征。图1 Ca2+振荡只出现在瓣膜形成区域进一步地,作者们想知道所观察的Ca2+振荡是否与心内膜细胞中对于应力的响应有关,所以作者们使用抑制剂处理使得心脏跳动停止,然后观察此时Ca2+信号的变化。作者们发现心脏跳动停止后,Ca2+振荡消失,与此同时Nfat的激活也消失。另外,在斑马鱼的缺血性突变体中Ca2+的振荡也会显著减少,并且Nfat的活性也同步降低。这些现象表明Ca2+振荡以及Nfat的激活对于机械应力具有响应。进一步地,作者们希望通过操纵血管瓣膜边界处的机械应力对机械力改变所带来的效应进行检测。作者们想到了一个很巧妙地方式,将一个30-60μm的琼脂磁珠插入到心血管腔中,通过精妙地微型外科手术确保不会影响心脏的正常功能。作者们通过磁镊(Magnetic tweezers)精确调控可以施加在磁珠上的机械应力。通过Ca2+的流量对心内膜细胞中对机械力的响应,作者们发现心肌细胞机械应力的与Ca2+振荡有关。那么当应力发生错误的时候,是否对瓣膜形态形成和发育有影响呢?为此,作者们通过对磁珠移植的局部反应进行检测,发现移植的磁珠会导致心脏瓣膜定位异常并伸入心胶质中,同也会导致心脏瓣膜相关基因的异常表达。另外,通过Nfat的抑制剂处理,作者们发现Nfatc1的核定位会被增加的机械力所促进,并且是以一种Nfatc1中Ser/Thr去磷酸化依赖的方式进行的。除此之外,作者们发现Ca2+-Nfat信号通路并不是通过通常认为的klf2a机械转导信号进行的,而是通过一个机械力敏感的基因egr1实现的。为了找到机械力依赖的Ca2+-Nfat信号通路激活的具体因子,作者们对一些已知对机械力敏感的通道蛋白以及纤毛发生相关的突变体品系进行检测,比如Trp通道以及Piezo等。但是作者们发现这些突变体中Ca2+激活都是正常的,而且对胚胎使用非特异性应力敏感通道阻滞剂钆离子处理后的胚胎Ca2+的激活也是正常的。这说明可能有其他的因素参与其中。先前的研究表明,这体外培养的心内膜细胞对于机械力在响应的时候会产生ATP水平的变化【4】,ATP会通过嘌呤受体P2X通道激活Ca2+信号。通过拮抗剂以及转录本、过表达等实验,作者们确认在心内膜细胞中Ca2+内流是由P2X通道调节,以响应胞外ATP水平的变化。随后作者们对激活以及抑制P2X介导的ATP信号通路对瓣膜形成的影响进行鉴定,发现P2X受体调节Nfat活性,但该调节作用并不依赖于VEGF信号通路。P2X介导的ATP信号通路发生异常时,心脏瓣膜结构异常,瓣膜形态不完全。因此,P2X作为Nfat活性上游发挥作用,控制心脏瓣膜发育以响应机械力的刺激。图2 工作模型总的来说,该工作揭开了心内膜细胞“破译”机械力信息的奥秘(图2),并且发现ATP作为一种附加的机械敏感旁分泌信号,通过它血流动力学力量可以指导心脏瓣膜的发育,可能可以作为未来帮助心脏瓣膜在体外的生长以及对先天性心脏瓣膜缺陷的治疗方案。由于该工作对于心脏瓣膜发育与机械力之间关系的揭示,同期刊发了观点文章对其进行了高度评价,题为Not all stress is bad for your heart。适当的机械应力对于心内膜细胞感受刺激并在正确位置产生心脏瓣膜具有非常重要的意义。斑马鱼中的研究并非终点,如何将机械应力在哺乳动物例如小鼠或者人类中瓣膜形成与特化过程相联系,能否用于三维类器官培养以造福病人等该领域未来的发展方向。不过,看来有点儿“小压力”对心脏也并非坏事,小压力,才有强心脏!原文链接:https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.abc6229
  • 再不怕被扎冤枉针!美新型仪器可迅速“照出”血管
    图为美国克里斯蒂医疗控股设计的&ldquo 克里斯蒂血管指示器&rdquo 。(图片来源:《每日邮报》) 如果开启精细模式,图像还会显示出静脉的更多详细信息,甚至可以帮助医护人员发现静脉血管的分岔点等。(图片来源:《每日邮报》) 中国日报网3月27日电(刘宇) 你有没有因为护士找不到血管而被扎&ldquo 冤枉针&rdquo 的经历?一种新仪器的出现可以大大减少你的担忧了。据英国《每日邮报》26日报道,美国的医院正在尝试使用一种新型仪器来帮助护士寻找患者手臂上的血管,原理是借助对人体无害的近红外线。 这种仪器是由位于美国孟菲斯的克里斯蒂医疗控股公司设计的,名为&ldquo 克里斯蒂血管指示器&rdquo (Christie VeinViewer)。它可以检测出血管的位置,并将血管的分布图像实时投射到手臂上,以便让医护人员知道应该在哪里下针。设计公司表示:&ldquo 这或许能让 你免于遭受&lsquo 冤枉针&rsquo 的痛苦。&rdquo 该仪器的工作原理是发射出近红外线,这种光线会被血液中的血红蛋白吸收,然后被周围的组织反射。仪器通过将这些信息进行数字化处理,就可以把血管的位置实时投射在皮肤上。这样一来,患者的血管分布立刻清晰可见。 据了解,这种仪器可以&ldquo 照出&rdquo 深达10毫米的静脉血管。如果开启精细模式,它还会显示出静脉的更多详细信息,甚至可以帮助医护人员发现静脉血管的分岔点等。
  • 吸烟对心、脑血管和呼吸道的影响
    对心、脑血管的影响 许多研究认为,吸烟是许多心、脑血管疾病的主要危险因素,吸烟者的冠心病、高血压病、脑血管病及周围血管病的发病率均明显升高。统计资料表明,冠心病和高血压病患者中75%有吸烟史。冠心病发病率吸烟者较不吸烟者高3.5倍,冠心病病死率前者较后者高6倍,心肌梗塞发病率前者较后者高2~6倍,病理解剖也发现,冠状动脉粥样硬化病变前者较后者广泛而 严重。高血压、高胆固醇及吸烟三项具备者冠心病发病率增加9~12倍。心血管疾病死亡人数中的30%~40%由吸烟引起,死亡率的增长与吸烟量成正比。烟雾中的尼古丁和一氧化碳是公认的引起冠状动脉粥样硬化的主要有害因素,但其确切机理尚未完全明了。多数学者认为,血脂变化、血小板功能及血液流变异常起着重要作用。高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)可刺激血管内皮细胞前列环素(PGI2)的生成,PGI2是最有效的血管扩张和抑制血小板聚集的物质。吸烟可损伤血管内皮细胞,并引起血清HDL-C降低,胆固醇升高,PGI2水平降低,从而引起周围血管及冠状动脉收缩、管壁变厚、管腔狭窄和血流减慢,造成心肌缺氧。尼古丁又可促使血小板聚集。烟雾中的一氧化碳与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白,影响红细胞的携氧能力,造成组织缺氧,从而诱发冠状动脉痉挛。由于组织缺氧,造成代偿性红细胞增多症,使血粘滞度增高。此外,吸烟可使血浆纤维蛋白原水平增加,导致凝血系统功能紊乱;吸烟还可影响花生四烯酸的代谢,使PGI2生成减少,血栓素A2相对增加,从而使血管收缩,血小板聚集性增加。以上这些都可能促进冠心病的发生和发展。由于心肌缺氧,使心肌应激性增强,心室颤动阈值下降,所以有冠心病的吸烟者更易发生心律不齐,发生猝死的危险性增高。 据报告,吸烟者发生中风的危险是不吸烟者的2~3.5倍;如果吸烟和高血压同时存在,中风的危险性就会升高近20倍。此外,吸烟者易患闭塞性动脉硬化症和闭塞性血栓性动脉炎。吸烟可引起慢性阻塞性肺病(简称COPD),最终导致肺原性心脏病。对呼吸道的影响 吸烟是慢性支气管炎、肺气肿和慢性气道阻塞的主要诱因之一。实验研究发现,长期吸烟可使支气管粘膜的纤毛受损、变短,影响纤毛的清除功能。此外,粘膜下腺体增生、肥大,粘液分泌增多,成分也有改变,容易阻塞细支气管。在狗实验中,接触大量的烟尘可引起肺气肿性改变。中国医科大学呼吸疾病研究所的一项研究发现,吸烟者下呼吸道巨噬细胞(AM)、嗜中性粒细胞(PMN)和弹性蛋白酶较非吸烟者明显增多,其机制可能是由于烟粒及有害气体的刺激,下呼吸道单核巨噬细胞系统被激活,活化的AM除能释放弹性蛋白酶外,同时又释放PMN趋化因子,使PMN从毛细血管移动到肺。激活的AM还释放巨噬细胞生长因子,吸引成纤维细胞;以及PMN释放大量的毒性氧自由基和包括弹性硬蛋白酶、胶原酶在内的蛋白水解酶,作用于肺的弹性蛋白、多粘蛋白、基底膜和胶原纤维,从而导致肺泡壁间隔的破坏和间质纤维化。据报导,1986年美国患COPD者近1300万人,1991年死亡9万多人,吸烟是其主要病因。吸烟者患慢性气管炎较不吸烟者高2~4倍,且与吸烟量和吸烟年限成正比例,患者往往有慢性咳嗽、咯痰和活动时呼吸困难。肺功能检查显示呼吸道阻塞,肺顺应性、通气功能和弥散功能降低及动脉血氧分压下降。即使年轻的无症状的吸烟者也有轻度肺功能减退。COPD易致自发性气胸。吸烟者常患有慢性咽炎和声带炎。
  • Nature Medicine:武阳丰团队证实,低钠盐可安全降血压、减少心血管事件
    2023年4月13日,北京大学武阳丰教授团队在 国际顶尖医学期刊Nature Medicine上发表了题为: Salt substitution and salt-supply restriction for lowering blood pressure in elderly care facilities: a cluster-randomized trial 的研究论文。 该研究发现, 将养老院厨房中的普通盐更换为富钾低钠盐,在2年干预期间,入住老人的收缩压平均下降7.1mmHg,舒张压平均下降1.9mmHg,主要心血管事件减少40%。 与此同时,逐步减少厨房供盐的措施未能取得成功,24小时尿钠、血压及主要心血管病事件均未见显著下降。 高血压是中国居民发生心血管病的最主要危险因素。减少人群钠摄入是全球公认的高血压及慢性病防治重要策略。然而,世界卫生组织的最新报告表明:实现“到2025年将钠摄入量减少30%”的全球目标仍面临巨大的困难和挑战。 集体养老人群中低钠盐和逐步减少厨房供盐的干预效果和安全性评价 (DECIDE-Salt) 研究,正是为了探索适合全人群推广的有效减钠策略。它试图通过一项严格设计的整群随机对照试验,同时评价两种减盐策略的有效性和安全性:一是用富钾低钠盐替换普通食盐,二是逐步减少厨房供盐量。 食用富钾低钠盐作为一种减盐策略,在降低钠摄入的同时,增加钾的摄入,能够实现“双重降压”。阶梯式逐步减少厨房供盐是研究团队开发的一项创新干预策略,以每3个月为一个阶梯,每次减少5%-10%的厨房供盐,试图使养老人群在不知不觉中实现减少钠摄入。 DECIDE-Salt研究于2017年至2020年期间,在山西省长治县和阳城县、陕西省西安市和内蒙古自治区呼和浩特市四地共48所养老机构中开展,纳入1612名符合入组条件 (55岁以上且测量了基线血压) 的入住老人作为评价干预效果的研究对象。研究采用2×2析因、整群随机对照设计,将养老机构按所在地区分层,随机分组。分别于第6、12、18和24月进行随访,测量血压并了解主要心血管病事件发生情况。 研究结果显示:在有效性方面:与24家仍食用普通盐的养老院老人相比,24家更换为富钾低钠盐的养老院老人收缩压、舒张压分别平均降低-7.1mmHg、-1.9mmHg;主要心血管病事件显著减少40%;全因死亡减少16%,但未达到统计学显著性;24小时尿钾显著升高,尿钠下降但未达统计学显著性水平。 在安全性方面:与食用普通盐的养老院老人相比,更换为富钾低钠盐的养老院老人,化验检出高血钾增加、低血钾减少;两年间仅发生3例持续高血钾 (血钾5.5mg/dL) ,低钠盐组2例,普通盐组1例,但均未发生不适症状或其他不良反应;化验检出高血钾的51人中,发生2例死亡,低钠盐组与普通盐组各1例,分别死于髋骨骨折后并发症和肺癌。“阶梯式逐步减少厨房供盐”策略未能取得成功,所有观察指标,包括24小时尿钠、收缩压、舒张压及主要心血管病事件等在逐步减供组和常规供应组间均未见到显著性差异。低钠盐组和普通盐组在基线和干预期间收缩压的变化低钠盐组和普通盐组干预期间心血管事件累计发生风险 2021年武阳丰教授团队发表于《新英格兰医学杂志》 (NEJM) 的SSaSS研究显示, 在患有脑卒中或未控制的高血压人群中使用低钠盐替换普通盐,可显著降低脑卒中、心血管事件和全因死亡风险。与SSaSS研究相比,DECIDE-Salt的研究人群更加宽泛,有一半的养老院在城市,有脑卒中或冠心病的老人仅占1/3,近40%血压正常,近1/4的人基本健康。即使如此,DECIDE-Salt仍取得了远较SSaSS研究更好的降压效果和更好的减少主要心血管病事件的效果。这说明只要能够较好地解决依从性,确保长期坚持食用低钠盐,就会取得良好的心血管病防控效果。 与既往所有的低钠盐临床试验不同,DECIDE-Salt没有将患有慢性肾病或正在服用保钾药物的老人排除在外,而是采取了较为严格的高钾血症高危人群监测计划来及时发现和处理研究期间可能发生高钾血症的情况。研究中,有5.5%的老人患有慢性肾病、5.3%长期卧床、8.3%正在服用有保钾作用的药物。尽管如此,研究结果表明,低钠盐组未增加临床高钾血症和其他严重不良事件。这些结果说明养老人群中推广应用低钠盐是较为安全的,也间接说明将低钠盐向其他发生高钾血症风险较低的人群(如年轻人)推广将更加安全。 DECIDE-Salt研究课题负责人、我国著名心血管病防治专家武阳丰教授指出: DECIDE-Salt的研究结果,为中国减盐行动选择合适的减盐策略提供了重要的循证决策依据。低钠盐简单、易行、安全、有效,具有很大的公共卫生价值,值得政府、企业和社会各界大力推广。消费者应尽可能采用低钠盐替代普通食盐,进行烹饪、调味和腌制食物。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41591-023-02286-8
  • 检测脑毛细血管血液循环问题的新方法
    通过贝塞尔光束双光子显微镜检测毛细血管血液循环问题的新方法,可能会导致相关疾病的治疗方法的发展。国际光电工程学会9月13日消息对于血流和氧气供应的变化,大脑可能是最敏感的器官。即使是短暂的毛细血管血流中断(或称“失速”)也可能表明急性神经系统问题。有证据表明,阿尔茨海默病和帕金森病等慢性疾病与失速事件(stalling events)密切相关。因此,研究失速的影响可能会导致这种疾病的治疗方法的发展。然而,尽管在过去的几十年里,医学成像取得了巨大的进步,但识别毛细血管中的失速仍然是一个艰巨的挑战。光学相干断层扫描(Optical coherence tomography ,OCT)是目前监测小体积内毛细血管的最佳方法。但是这种方法存在时间分辨率差的问题,这意味着它只能捕获长时间的失速事件。此外,分析通过 OCT 收集的数据以确定失速事件需要大量的手工工作。John Giblin 博士在最近发表在国际光电工程学会(International Society for Optics and Photonics,SPIE)期刊《神经光子学》(Neurophotonics)上的一项研究中,由美国波士顿大学(Boston University,BU)的 John Giblin 博士领导的一个研究小组试图解决这些问题。利用定制的装置,研究人员展示了一种名为贝塞尔光束双光子显微镜(Bessel beam two-photon microscopy)的技术的潜力,该技术可以获得脑毛细血管的容积图像。此外,该团队还提出了一种创新的分析方法,可以半自动地识别失速事件。论文题目“贝塞尔光束双光子显微镜高通量检测毛细管失速事件”( High throughput detection of capillary stalling events with Bessel beam two-photon microscopy)。研究于2023年9月12日发表在《Neurophotonics》(最新影响因子:5.3)杂志上但什么是贝塞尔光束双光子显微镜?双光子显微镜是一种广泛使用的成像方式,它利用激光激发样品中的荧光分子。发光必须同时发生两个光子与荧光分子的碰撞,这可以大大降低背景杂波。此外,利用贝塞尔光束,一种具有独特强度分布的激光束,使其能够在相对较长的距离内保持聚焦在狭窄的空间内,使该技术更具前景。由于这种方法,研究人员可以大约每两秒获得 713 × 713 × 120 μm3 体积内所有毛细血管的清晰图像。在这些图像中,通过聚焦红血球的运动,可以直接检测到失速,红血球以阴影的形式出现。如果细胞停留在毛细血管内的同一位置连续两帧或更多帧,这意味着毛细血管内的血液流动已经停止。与 OCT 相比,使用贝塞尔光束双光子显微镜的方法可以更快地生成图像,提供更好的时间分辨率。然而,这种设置产生的大量数据只会加剧数据分析的问题。因此,该团队提出了一种方法,可以更容易地识别失速事件。所提出的分析程序依赖于这样一个事实,即在双光子图像中沿失速毛细血管的强度将保持相对不变。研究人员实现了一种算法来计算单个毛细血管的帧间强度相关性,高相关性意味着毛细血管已经停止运转。通过可视化计算出的相关性,而不是原始的强度图像,研究人员发现识别失速事件更容易、更快。研究小组通过小鼠体内实验测试了他们的半自动数据分析技术,以探索卒中前后失速的变化。提出的策略将分析所需的时间缩短了一半。此外,可视化强度相关性被证明比“盲目”观察原始图像更可靠地检测失速。与 OCT 不同,这种成像策略也能够检测到短暂的失速事件。此外,贝塞尔光束双光子显微镜使血管直径的估计基于荧光强度。为了展示这一特征,研究人员调查了失速事件与动脉扩张之间的关系,发现扩张的血管可以短暂地减少失速。《神经光子学》副主编、约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University,JHU)眼科学和生物医学工程教授 Ji Yi 评论道:“综合来看,这项研究的发现证明了贝塞尔光束双光子显微镜在探索大脑循环系统的复杂运作及其对神经系统健康的影响方面的力量。”在不久的将来,检测失速的全自动方法有望帮助科学家调查、诊断和评估脑部疾病的治疗方法。创立于1839年的波士顿大学
  • 我国发现禽流感标志物 研究结果获盛赞
    浙江大学和中国医学科学院联合研究团队的最新研究发现,血浆中的一种蛋白质&mdash &mdash 血管紧张素II与禽流感患者疾病的严重程度和病死率高度相关,从而可以作为禽流感重症化的生物标志物。相关成果发表在5月6日出版的《自然· 通讯》杂志上。   浙江大学医学院附属第一医院传染病诊治国家重点实验室感染性基本诊治协同创新中心主任李兰娟院士、中国医学科学院基础医学研究所蒋澄宇教授、中国疾病预防控制中心高福院士和他们的研究团队发现,感染H7N9禽流感的患者,血浆中血管紧张素II的水平高于健康人或猪流感患者。并且,血管紧张素II的指标越高,患者的病毒载量也越高、疾病进展越快、死亡率也越高。同时,基于血管紧张素II预测病死率,其效果和其他常见临床参数相比更好。   据介绍,课题组共收集了来自杭州、上海和南京等地的47例H7N9禽流感确诊患者的血浆,检测其中的血管紧张素II和病毒载量,并结合患者的临床信息,对数据进行统计学分析。研究发现,死亡患者的血管紧张素II水平持续上升。&ldquo 这一特征在发病后第二周表现尤为明显。&rdquo 李兰娟说,&ldquo 对于重症患者,这一指标会越来越高。而轻症患者的指标在第二周就会下降。&rdquo 进一步研究还发现,与血液中的氧合水平等指标相比,血管紧张素II的预测准确度更高,敏感性和特异性分别为87.5%和68%。   此次研究首次揭示了单个蛋白与H7N9感染的严重程度之间的关系,从而可以预测疾病的严重程度、发展过程和结局。这将为未来可能爆发的禽流感提供新的管理途径。此前,临床上一直缺乏这样的生物标志物。   研究团队还发现,被H5N1禽流感病毒感染的小鼠在血管紧张素II水平增加的同时,血管紧张素转化酶2(ACE2)则减少。而ACE2会让血管紧张素II失活。如果给小鼠注射人类ACE2,就可改善被H5N1病毒感染的小鼠的疾病症状,降低血管紧张素II水平。研究团队相信,ACE2可能对治疗禽流感有潜在功效。   《自然· 通讯》执行主编印格致(Ed Gerstner)说,中国研究者近年来在国际上发表的科研成果数量大幅增加,水平也显着提升。一个重大的变化是,中国科研工作者不再一味追逐西方的科研方向,而开始更多地研究与自身相关的独特的问题。本次发表的研究成果就是一个优秀的例子,它针对的问题与中国和亚洲人民密切相关。截至今年4月末,中国的H7N9禽流感患者达421例,病死率超过30%。   印格致认为,在政府的大力资助下,中国近年来在基础科学和应用科学研究领域都取得了令人欣喜的快速发展。这次发表的研究成果是科研院所合作攻关取得的。&ldquo 随着世界一流研究设施的不断建立和科研人员的成长,以及每天从中国的医院中收集的大量、高质量的临床数据,像这样的科学发现只是一个开始。&rdquo 印格致说。
  • 生物打印技术将“印”出血管组织和器官
    生物打印技术是利用三维打印技术解决医学问题,能在器官或组织发育过程中,在空间上精确地排列细胞、蛋白质、基因、药物和其他生物活性物质。这一技术是医学领域具有革命意义的重大突破,已经受到全世界科学家和普通大众的广泛关注。  生物打印技术:应用潜力巨大的医学革命  生物打印技术通过软件分层离散和数控成型的方法成型生物材料,其主要利用的技术包括三维生物喷墨、纤维挤压成型和激光辅助细胞打印。这一技术的出现预示着一场医学新革命或将来临,人类的医疗史将被改写。  该技术在医学领域具有广泛的应用前景。目前,已被用于制造个性化生物医药材料、药物检测和筛选、癌症或其他多种疾病研究等。而利用生物打印技术制造器官或组织更是开创了器官移植的新纪元,为人类健康带来了福音。利用生物打印技术制造生物器官的研究目前方兴未艾,但随着这一技术的发展,移植器官资源紧缺的问题将得到有效缓解,器官移植的成本也将大幅降低。此外,利用生物打印制造的器官进行移植可以有效减少机体排异反应的产生,可有效提高移植成功率。  目前,利用生物打印技术制造生物组织和器官的方法有两种,分别是制造具有血管的生物组织和器官的体外打印技术,以及用于直接在病变部位进行组织再生的体内打印技术。  体外生物打印:能造有血管的组织和器官  利用体外生物打印技术制造完整且具有生物活性的器官,虽然具有广泛的应用前景,但这一技术仍存在很多困难。很多生物学、生物打印技术、生物打印材料、生物打印后续成熟过程等多个方面均存在诸多技术限制。所以科学家首先把研究重点放到利用生物打印技术制造生物组织方面。  体外打印生物组织是非常尖端而又精密复杂的过程,需要对多层细胞进行分级排列,并在组织内生成血管网络系统。科学家利用体外生物打印技术已制造出多种生物组织,其中人工打印的气管、下颌和软骨组织已成功用于临床治疗。但在制造心脏、胰腺或者肝脏等具较高氧气消耗速率的组织时遇到了困难。其最主要的问题是如何将上述器官血管脉络中的动脉、静脉与毛细血管整合起来。因为在亚微米程度上打印毛细血管非常困难。科学家通过首先打印大血管,再由大血管自然地产生毛细血管的方法实现了毛细血管的打印。另外,科学家也已成功打印出连接血管和相邻毛细血管的通道,完成了血管重塑。  生物打印材料和其打印后的成长过程,对于体外打印生物组织也至关重要。生物打印的材料能够影响生物组织的生化(如生长因子、粘合因子和信号蛋白)和物理学特征(如细胞外基质的机械强度和结构稳定性等),进而影响细胞生存、分裂和分化的环境。生物打印材料必须具有很高的机械强度和结构稳定性,并且不能在生物打印之后溶解 能使干细胞分化成组织特异的细胞系并避免器官移植后产生免疫反应。同时,生物墨水必须能快速固化成型,且价格低廉、材料丰富。目前,很多天然的或人工合成的生物墨水已经被用于打印制造生物组织。生物打印的后续过程中的机械和化学刺激对组织的生长和发育也有重要影响。  体内生物打印:在病变部位直接再生组织  体内生物打印主要利用生物喷墨打印技术,能在病变部位直接重新长出组织和器官,并能够整合到原有组织上。利用这一技术制作的皮肤细胞能够有效地治疗烧伤,并将在战场上和灾区救治伤员发挥巨大作用。  体内打印技术对于在病变的部位直接进行组织再生非常有效。这项技术在临床应用中有许多优点。首先,在病变部位直接打印生物组织不需要根据病变部位的几何性状提前制作塑形模具,进而可以减少污染并提高细胞活性。第二,在制造某些具有特殊功能的生物组织时,体内打印可在体内直接打印干细胞,随后可分化出人类所需要的细胞类型。第三,体内打印能够在体内缺陷部位精确地排列细胞、基因和其他生物活性物质,而不会发生变形。同时体内打印技术可对组织进行进行精细控制,如在不同的细胞层打印不同的细胞因子。第四,体内打印技术能够在形状不规则的病变部位精确地制造组织和器官,直接进行组织再生。第五,体内打印技术利用自动打印机能够在体内不平整的的病变部位进行多角度的生物打印。  因为具有诸多优点,体内生物打印技术将被广泛应用于医学领域,但这仍然需要大量的探索和实践。
  • 大口吃肉与血管老化,原来还有这样的关联
    牛排虽好吃,但也有风险。根据美国科罗拉多大学博尔德分校的一项新研究,当我们吃红肉时,肠道中产生的一种化合物会损害我们的动脉,并有可能增加心脏病的风险。这项研究于近日发表在美国心脏协会的杂志《Hypertension》上。研究还表明,人们可以通过改变饮食和针对性疗法(如新型的营养补充剂)来预防甚至逆转这种与年龄相关的老化。文章第一作者、整合生理学系的博士后Vienna Brunt表示:“我们的工作首次表明,这种化合物不仅直接损害动脉功能,而且还有助于解释为什么心血管系统随着年龄的增长而出现损伤。”通过动物和人体试验,Brunt及其团队试图回答三个问题:TMAO是否以某种方式损害我们的血管系统?如果答案是肯定的,以何种方式?这是否是心血管系统随着年龄的增长而逐渐老化的原因之一(即使是那些勤锻炼而不吸烟的人)?在吃一块牛排或一盘炒鸡蛋时,您的肠道细菌会立即起作用将其分解。它们在代谢L-肉碱和胆碱时,会产生一种称为三甲胺(trimethylamine)的代谢副产物。您的肝脏将其转化为三甲胺-N-氧化物(TMAO),并通过血液传递出去。之前的研究表明,血液中TMAO含量较高的人患心脏病或中风的可能性高两倍,而且往往过早死亡。不过到目前为止,科学家还没有完全弄清楚这背后的原因。研究人员检查了101位老年人和22位年轻人的血液和动脉健康状况,发现TMAO的水平随着年龄的增长而显著上升。这与之前的小鼠研究相吻合,表明肠道微生物组会随着年龄的增长而变化,繁殖出更多产生TMAO的细菌。这项新的研究表明,若成年人血液中的TMAO含量较高,则动脉功能明显变差,而且其血管壁上表现出更大的氧化应激或组织损伤的迹象。当研究人员直接将TMAO投喂给幼鼠时,它们的血管迅速老化。Brunt指出,在摄入TMAO数月后,12个月大的小鼠(相当于35岁左右的人)看起来更像是27个月大的小鼠(相当于80岁)。初步数据还显示,对于TMAO水平较高的小鼠,其学习和记忆能力都下降,表明这种化合物还可能在与年龄相关的认知功能下降中起作用。另一方面,小鼠在摄入另一种名为二甲基丁醇(DMB)的化合物后,血管功能出现逆转。这种化合物主要存在于初榨橄榄油、红酒和醋中。研究人员认为,它能够阻止TMAO的产生。Brunt指出,每个人,包括年轻的素食主义者,都会产生一些TMAO。不过随着时间的流逝,若摄入的动物制品较多,则心血管功能会受到影响。“吃的红肉越多,则产生TMAO的细菌摄取得越多,”她说。资深作者、衰老整合生理学实验室的主任Doug Seals表示,该研究是一项重要的突破,因为它揭示了为什么我们的动脉会随着年龄的变化而逐渐老化,即使最健康的人群也是如此。研究人员目前正在进一步探索可能阻止TMAO生成的化合物,以防止年龄相关的血管老化。他们表示,多蔬少肉的饮食方式也可以控制TMAO水平。
  • ​北京大学郑乐民教授开发出质谱代谢诊断心衰方法,未来希望用菌群干预治疗心脑血管疾病
    如今,心力衰竭(HF)的治疗依然是一个世界性难题。据统计,全球范围有超 3800 万名患者,严重威胁人类生命健康。心力衰竭并非是一种独立的疾病,而是一种临床综合征,几乎包括心脏病在内的所有心血管疾病最终都可能会发展为心力衰竭。心脏肥大是心力衰竭进展过程中的早期病理症状,也是心力衰竭出现的重要临床提示和危险因素。先前研究发现,肠道菌群代谢物能够影响多种疾病的进程,然而,菌群代谢物在心脏肥大和心力衰竭进程中的作用仍有待探究。因此,从代谢组学的角度探究心脏肥大和心力衰竭病理学过程,对于预防心脏肥大,以及发现心力衰竭发生发展机制和治疗靶点具有重要意义。近期,北京大学心血管研究所及团队研究发现,一种名为三甲基 - 5 - 氨基戊酸(TMAVA)的肠道菌群代谢物,通过丁基甜菜碱羟化酶(BBOX)抑制内源性肉碱的合成,最终加重高脂饮食诱导的心脏肥大,揭示出 TMAVA、BBOX 可能是肠道菌群干预治疗心脏肥大的潜在靶点。目前,相关研究以 “”(肠道微生物群产生三甲基 - 5 - 氨基戊酸减少脂肪酸氧化并加速心脏肥大)为题发表于 Nature Communications 上。“在心血管领域,心力衰竭目前仍难以治愈,这种病症可用的药物很少。另外,全球层面关于肠道菌群代谢和心力衰竭关系的研究较少,如果能通过肠道菌群来治疗心脏肥大及心力衰竭,对于广大患者而言是巨大的福音,其产业化前景也非常广阔。” 教授告诉笔者。在北京师范大学化学系本科毕业后进入中国科学院感光化学所工作。2000 年,他赴美国克利夫兰医院(Cleveland Clinic)攻读临床生物分析化学博士,师从美国国家医学院院士 教授。2007 年,他作为 “985” 引进人才进入北京大学心血管所,先后担任副教授、博士生导师、研究室主任等职务。目前,是北京大学心血管研究所副所长,教育部重点实验室主任助理,曾主持国自然血管重大专项培育基金等 7 项国自然基金,共发表 SCI 文章 114 篇,其中 81 篇 SCI 责任作者,SCI 引用 4030 次,拥有 3 项中国发明专利(第一发明人)。北京大学心血管研究所郑乐民菌群代谢物 TMAVA 具有促进心脏肥大的作用菌群代谢物 TMAVA 具有促进心脏肥大的作用在这项研究中,团队通过对 7 年间随访的 1647 名心力衰竭患者的血浆进行 TMAVA 靶向代谢组学检测,他们发现随着 TMAVA 水平的升高,心脏移植和患者死亡的发生率逐渐升高。接下来,研究人员通过小鼠模型探索 TMAVA 在心脏肥大中的作用与机制。他们在高脂喂食小鼠的基础上进行 TMAVA 干预,发现其心脏肥大和心功能障碍进一步加重,同时还伴随心脏脂质沉积,以及血浆甘油三脂、脂肪酸水平的增加。在高脂喂食小鼠 12 周后,通过脂质组学分析,他们发现小鼠心脏脂质代谢谱的改变,中链和长链脂肪酸在心脏中显着增加。机制层面,研究团队发现 TMAVA 不仅通过 BBOX 抑制内源性肉碱的合成,同时通过肉碱 / 有机阳离子转运体抑制肉碱的摄取,导致血浆和心脏组织中肉碱缺乏,并抑制脂肪酸氧化,进而加重高脂饮食诱导的心脏脂质堆积,导致线粒体结构和功能紊乱。随后,研究团队对 BBOX 敲除小鼠进行高脂饮食,发现小鼠血浆和心脏组织中肉碱水平下降,心脏存在异常的脂质堆积,同时表现出与 TMAVA 刺激相似的心脏肥大表型,这意味着 BBOX 通过抑制肉碱的合成加重心脏肥大,外源性肉碱补充剂可逆转 TMAVA 诱导的心脏肥大。总的来说,这项研究发现了菌群代谢物 TMAVA 通过抑制脂肪酸氧化加重高脂饮食诱导的心脏肥大,揭示了肠道菌群来源的 TMAVA 通过抑制肉碱合成和脂肪酸氧化降低,是心脏肥大发展的关键决定因素,并且TMAVA、BBOX 可能是潜在治疗靶点。已联合创办公司进行技术转化对于将这项研究应用在临床还需要解决的问题,总结了两点:其一,质谱代谢诊断。“所谓诊断方法,就是确定何种人群适合采用这种治疗方式。现阶段,我们正在临床方面建立质谱代谢诊断方法,即把质谱技术作为一种诊断方法应用到心力衰竭领域。” 他解释说。其二,菌群干预治疗。“很多研究已经证实,菌群对于很多疾病的治疗有所帮助,但是菌群治疗还没能进入到心力衰竭和脑卒中等患者基数最为庞大的疾病领域。目前,我们正期待通过合成生物学的方法,对菌群通过基因编辑进行改造,以期能够治疗心力衰竭,这在心力衰竭治疗领域非常具有创新性,应用前景较为广阔。” 他指出。“一方面是诊断,即质谱代谢诊断;一方面是治疗,即菌群干预治疗。这两个方面希望在将来都有机会对接临床应用。” 总结道。关于下一步的研究计划,表示,“针对刚刚提到的诊断和治疗两个层面,我们从 2016 年便开始寻求进行产业合作,就目前而言,诊断层面的产业化正在进行中,而治疗层面还没有开始。我们希望能够通过融资来进一步加速进程,也期望有产业合作来共同推动对于心力衰竭的菌群干预治疗。此外,我们也计划将来成立专门的团队来更加深入地研究菌群对心力衰竭的治疗策略。”第一,诊断方面,现阶段心力衰竭现行的检测方法主要是蛋白诊断。“而这正是这篇研究论文创新性的关键所在,揭示出除了蛋白诊断之外还可以用代谢来诊断心力衰竭,这对产业具有很大的推动作用。” 指出。传统的蛋白诊断基本都采用免疫法,即通过抗体和抗原结合的方法。“而我们揭示的方法是通过质谱代谢,借助分子量以及分子结构进行诊断,所以这种方法的特异性在将来有可能超越免疫法,准确率也可能高出很多。” 他表示。“目前,我们在诊断层面已经初具规模,第一,有科研团队;第二,有合作公司。我们已经和联合开发了一些质谱代谢诊断的方法,同时也在申报相关技术专利。” 说道,在他看来,质谱代谢诊断产业在心血管疾病领域中至关重要。“所以,我们需要继续吸引新的融资,以期能够让质谱代谢诊断快速地实现标准化。” 他补充说。第二,治疗方面,目前针对心力衰竭治疗的研究主要围绕细胞受体。据介绍,导致心力衰竭的机理有很多种,其中,最大的问题是线粒体障碍。“线粒体和能量代谢直接影响心力衰竭,而肠道菌群和线粒体之间是有关联的,所以,肠道菌群代谢物会影响到心脏的线粒体。”在他看来,菌群干预治疗将来会是小分子药物的一个有益补充。“我们接下来希望成立独立的团队来开展菌群干预治疗,这比诊断更为复杂,而且投资量也更大,所以我们想成立新的平台进行菌群的产业转化。” 指出。“综合来讲,诊断需要有治疗的配合,所以这两方面都必不可少,这也是我们想要更多投入的目的:一方面,把质谱代谢诊断推进到心力衰竭领域,目前我们已经开展了一些临床实验;另一方面,用于成立新的平台,通过菌群干预治疗包括心力衰竭与中风在内的各种心血管疾病。” 说道。据介绍,去年团队与联合成立了生物技术平台 —— ,专注于开发类器官平台,比如类心脏、类血管,以及癌症类器官等。对比细胞,类器官更能展示细胞所处的状态与细胞间的相互作用,更能模拟动物。“我们有一些需要在动物身上做的研究现在可以通过类器官实现了。” 他说道,“比如,在研究心力衰竭的时候,通过机器人来控制类心脏器官非常便捷,可以直接通过类器官来进行筛选药物对心脏的毒性。”除了心脑血管疾病,衰老以及代谢系统疾病都是世界性的研究课题,对于三者之间的关联,在看来,“衰老会直接引发心脑血管疾病,代谢系统疾病最终的死亡原因也大多是心脑血管疾病,所以,不论是衰老还是代谢最后都会归咎为心脑血管疾病。除此之外,衰老和器官衰老是两个概念,目前没办法来评估人体某个器官的寿命,我们希望未来能够通过蛋白组学、代谢组学技术来更客观地描述各个器官的寿命。”在看来,现阶段心脑血管疾病领域的代谢组学和蛋白组学实现产业化还需要较长的一段时间。“依照目前的状态,蛋白组学五年之内实现产业化非常难,第一,蛋白组学的定量还存在障碍;第二,蛋白组学的成本还相当的高;第三,蛋白组学较为依赖国外进口设备。” 他表示,“相较之下,代谢组学更有可能实现产业化,从而造福于病人。首先,定量准;其次,成本低;再次,越来越多的仪器公司,包括很多国内仪器公司都在研发用于诊断的质谱代谢仪器,如此一来可以打破欧美的垄断局面,实现质谱仪的本土化。”
  • 我国学者在纳米二氧化硅诱导心血管损伤新机制方面取得进展
    图1 纳米二氧化硅穿过气血屏障吸附载脂蛋白A-I并导致其耗竭的模型示意图  在国家自然科学基金项目(批准号:21976145、22176206)等资助下,中国科学院生态环境研究中心宋杨研究员与西南大学研究团队合作在纳米二氧化硅诱导心血管损伤新机制方面取得进展。研究成果以“纳米二氧化硅颗粒暴露通过消耗血清载脂蛋白A-I诱导矽肺患者心血管损伤(Serum apolipoprotein A-I depletion is causative to silica nanoparticles-induced cardiovascular damage)”为题,于2021年10月29日在线发表在《美国科学院院刊》(PNAS)上。论文链接:https://www.pnas.org/content/118/44/e2108131118。  游离二氧化硅粉尘俗称矽尘,是工业界广泛存在的职业健康有害因素。近年来流行病学研究发现,长期接触矽尘不仅可以引发矽肺,游离二氧化硅细颗粒物的暴露还会对心血管系统产生重要影响,但其损伤机制尚不清楚。  该研究团队发现,经呼吸暴露的纳米二氧化硅在小鼠肺泡中通过吸附肺表面活性物质穿过气血屏障,进入血液循环系统。肺表面活性物质的包裹显著促进了纳米二氧化硅在血液中吸附载脂蛋白A-I,从而显著缓解了纳米二氧化硅的细胞毒性和促炎效应。随着纳米二氧化硅在血液中快速清除,血液中的载脂蛋白A-I被大量消耗,从而导致了动脉粥样硬化的发生。因此,长期呼吸暴露纳米二氧化硅颗粒可诱发小鼠心血管损伤,但实验同时证明,载脂蛋白A-I模拟肽的补充可显著减缓该损伤效应的发生。在临床样本中,矽肺患者血清中的载脂蛋白A-I的浓度较健康人乃至冠心病患者显著降低,这进一步验证了纳米二氧化硅暴露对载脂蛋白A-I的清除作用(图1)。  该研究揭示了纳米二氧化硅诱导心血管损伤的新机制,为深入开展纳米颗粒暴露诱导心血管疾病防治研究提供了新思路。
  • 心脑血管虚拟内窥镜的研发培育
    成果名称 心脑血管虚拟内窥镜的研发培育 单位名称 北京师范大学 联系人 常崇艳 联系邮箱 changcy@bnu.edu.cn 成果成熟度 □研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 合作方式 □技术转让 □技术入股 &radic 合作开发 □其他 成果简介: 心脑血管可视化研究是针对人体心脑血管的计算机应用技术。通过对数字化的医学影像的智能处理、数据分析、三维建模、数据可视化,虚拟现实,以充分呈现人体血管的形态特征,方便医生洞察医学数据,应用于医学教学、科研、临床,达到对疾病诊断、病灶检测、辅助治疗的作用。 心脑血管是人体血管中的最典型的代表,心脑血管疾病是当前人类健康的最重要疾病。结合信息科学与生命科学特点,运用计算机最新科技方法对血管的研究,是近年来该领域的研究热点。该领域的研究进展和技术突破,对临床医学、生命科学、病症统计学及预防学等领域的发展将带来重要的影响。由于心脑血管在人体组织中所占比例低,血管成像灰度不均匀,形态复杂且个体差异性大,细小血管间多存在缠绕和遮挡,使得对心脑血管的可视化成为计算机图形学领域中的重要问题。本项研究针对心脑血管可视化应用领域,主要解决的问题和关键技术包括: 1. 从医学影像中血管信息的提取技术; 2. 医学体数据中血管的三维可视化实时绘制技术 3. 血管数据的三维建模技术、 4. 血管的虚拟内窥技术 5. 三维血管数据的测量技术 6. 异常血管的疾病监测技术 本项研究应用计算机图形学和人工智能技术,重点突破在基于医学图像序列的影像数据精细分割、大规模体数据的实时精细绘制、复杂血管模型的建模,针对脑血管的分层三维可视化、血管的虚拟内窥等关键技术瓶颈,改进了现有的可视化关键算法,开发了系列软件平台,形成了&ldquo 四层两库&rdquo 的体系结构。本项研究工作得到了6项国家和北京市的科技计划支持,共发表三大检索论文28篇。 该项研究运用信息技术对医学影像的智能处理,更真实的呈现了人体血管的三维形态特征。研究成果可有效的应用于医学教学、科研、临床,其研究意义重大,应用前景广阔。 应用前景: 医学影像检查的结论通常来自图像后处理医生提供的图像和报告,如果所获得的图像质量非常高,图像后处理难度非常小,那么诊断结论就相对简单、诊断准确性也将很高。然而由于患者心率、造影剂的注射参数、扫描参数、伪影以及对比强度不佳等客观因素以及图像重建水平等主管因素的影像往往使得医学影像检查的结论存在一定的误差,因此亟待通过应用高性能、高质量的医学影像工作站进一步提高图像重建的准确程度,为伪影的甄别和处理和病变组织的识别和判断奠定基础。 在实际工作中,大多数情况下主治医生并不能到影像工作科室去实际完成影像的重建,其诊断还是要依赖于重建医生所提供的图像。重建医生在重建过程中所出现的判断错误,主治医生很难识别,即使有所怀疑,也需要对原始的切片图像进行观察和简单处理以后才能确定。但是,在很多医院,受PACS系统承载能力的限制,不可能把大量的切片图像全都上传到图像服务器,这就给整个诊断过程带来了困难,并将对医学影像工作站的使用造成巨大的负载压力。要解决这样的冲突,就必须增加工作站的数量,然而设备厂商提供的工作站价格十分昂贵,并且一般不为用户提供相应软件开发和的接口个性化服务功能,一定程度影响了工作站的推广和使用。因此具有价格便宜、具有满足用户个性化需要、兼容各类影像数据和工作站、功能完整、重建质量高、操作简单、具有可编程开放接口等特点的医学影像工作站将成为未来的发展方向。 知识产权及项目获奖情况: 本项目在多项关键技术中,具有自主知识产权的研究成果 专利与软著情况,形成6项软件著作权,1项专利 6项软件著作权 1、 脑血管医学图像分割系统2、 脑血管分割及医学虚拟内窥检查系统 3、 基于PSO的统计脑血管分割系统 4、 脑血管三维可视化虚拟融合系统 5、 心脑血管数据库管理系统 6、 三维脑血管模型动态压缩处理 1项专利 1、 基于球B样条曲线的三维血管模型构造方法 10项国家、部委、省、市专项计划支持 1、 国家自然科学基金《基于医学图像的数据挖掘技术研究》(60372072)已结题 2、 北京自然科学基金重点项目《虚拟环境中脑血管可视化、导航和监测技术》(4081002)已验收 3、 首都科技条件平台项目《心脑血管虚拟内窥镜的研发培育》(Z131110000613062) 已验收 4、 国家自然科学基金项目《盘B样条和球B样条造型的理论及其应用》(61170170) 在研 5、 国家自然科学基金项目《脑血管兴趣区域提取关键技术研究》(61271366) 在研 6、 国自然面上基金《基于CTA影像数据的3D冠脉狭窄自动检测及其量化评估研究》(61472042) 在研 7、 国自然青基《基于球B样条的Willis环建模、分割及定位关键技术研究》(60803082)已结题 8、 国自然青基《基于统计分割的脑血管三维模型重构研究》(61003134) 已结题 9、 国家重点实验室项目《交互式实时虚拟内窥镜算法研究》(SYSKF0107 》已结题 10、 博士后基金《三维血管的重构技术研究》已结题
  • 【瑞士步琦】“血压上来了,降压药安全吗?”快来看看近红外如何快速检测降压药!
    近红外如何快速检测降压药高血压是最常见的慢性病,也是心脑血管疾病的最主要危险因素。常见的治疗高血压药物主要分成以下六类:钙离子拮抗剂的地平、血管紧张素转化酶抑制剂的普利、血管紧张素受体拮抗剂的沙坦、噻嗪类利尿剂、β受体阻滞剂的洛尔和其它类。其中普利类药物是通过阻止血管紧张素Ⅰ转化为血管紧张素Ⅱ,从而阻断了血管紧张素Ⅱ所导致的血管收缩、水钠潴留、血压升高等作用。在降低血压的同时,还能降低血糖,因此普利类药物适用于合并治疗糖尿病。且根据血药浓度半衰期的时间长短,又可分为急性降压和常规降压。具有代表性的卡托普利(Captopril)就属于前者,而雷米普利(Ramipril)属于后者。上述药物除了包含用于降低血压的有效成分外,出于赋形、充当载体以及提高稳定性的考虑,通常会与辅料进行混合后进行制剂。常见的卡托普利和雷米普利类药物都是片剂,只不过外形有所区别。传统检测药品中有效成分的方法,先将片剂经过粉碎、溶解、过滤等一系列前处理后,采用高效液相色谱(HPLC)的分析方法进行分离定量。尽管该方法结果准确,但由于需要破坏样品,预处理步骤繁琐,分析时间较长等因素,只能对药品进行抽检。而近红外光谱分析具有无损、快速、绿色的特点,能够减少试剂的消耗,提高检测效率。下面介绍使用近红外分析两种降压药活性成分的应用案例。 1应用实例药品规格:160mg 苜蓿草形卡托普利片剂,有效成分 25mg80mg 长方形雷米普利片剂,有效成分 2.5mg对两种片剂建模的样品来自于模拟生产的中试实验,所有样品均采用和实际生产相同的方式进行加工处理,为了使得模型更加稳健,所用建模药品的有效成分涵盖了标称含量的75 % - 125 %,使用定制化形状的30盘位固体漫透射测量附件,采集样品在11520 – 6000 cm-1处的近红外光谱,每个样品扫描三次。▲25mg 卡托普利片剂模型▲2.5mg 雷米普利片剂模型根据上述两种片剂所建模型散点图表明,近红外方法对这两种药物的有效成分检测结果与标准的 HPLC 方法结果相近,且具有良好的线性关系。下列表格分别展示了两个模型对实际样品预测结果和 HPLC 结果的对比。两种方法检测 25mg 卡托普利片剂结果对比:25mg 卡托普利NIR(mg)HPLC(mg)相对误差(%)125.60525.5230.32226.06125.7391.25326.09525.9590.52425.98725.8050.71526.08426.2780.74625.54325.4320.44均值--0.66两种方法检测 2.5mg 雷米普利片剂结果对比:2.5mg 雷米普利NIR(mg)HPLC(mg)相对误差(%)12.822.800.7122.472.490.8032.512.500.4042.802.810.3652.812.800.3662.512.520.40均值--0.50上述结果表明近红外在分析以上两种降压药中的有效成分时,能够做到和标准色谱方法接近的结果,同时省去了繁琐预处理步骤以降低成本,改善药品质量控制能力来提升生产效率,具有巨大的经济潜力。上述所采用的定制化片剂外形漫透射附件是步琦傅里叶近红外光谱仪 NIRFlex N500 系列中的一款。其模块化设计的固体、液体、光纤探头等测量池和可拆卸更换的测量附件,具有多种搭配方式,无论是片剂、胶囊、粉末、液体,都有相应的测量方案满足您的需要。详细信息与资料请通过以下方式与我们取得联系,也可关注微信公众号,了解更多产品的应用信息及活动。
  • 冷冻电镜解析高血压药物设计的关键蛋白结构
    冷冻电镜(cryo-EM)解析了一种帮助调节血压的蛋白质,即血管紧张素转换酶(ACE)的详细结构。这些结构提供了迄今为止对ACE的最全面的看法,将有助于改善心脏病的药物设计。这项工作是由开普敦大学(UCT)的研究人员与英国同步辐射光源"DIAMOND"的电子生物成像中心(eBIC)合作完成的。研究人员在《EMBO Journal》上发表了他们的研究结果("冷冻电镜揭示了血管紧张素I转化酶的异构化和二聚化机制")。ACE会产生激素血管紧张素II,使血管收缩并提高血压。高血压是心脏病和中风的主要风险因素。与以前的方法相比,冷冻电镜使研究人员能够在更多的功能相关状态下观察到ACE。他们的工作为其生物功能和潜在的药物结合特性提供了关键性的见解。ACE蛋白的一个副本(即单体形式)是由两个结构相似但功能不同的结构域连接而成的。二聚体化(即两个ACE单体的相互作用)发生在一个小的表面空腔附近,改变了对ACE功能至关重要的核心氨基酸的构象。研究人员提出,这种二聚体化可能像一个 "关闭开关",触发蛋白质核心的变化,并可能抑制它。如果能设计出一种类似药物的分子在腔内结合并引起同样的效果,它就能提供一种新的手段来使该酶失活。目前,许多ACE抑制剂在临床上可用于治疗高血压。但这些抑制剂非选择性地针对两个ACE结构域,并因此会在一些患者中引发副作用。开普敦大学教授、该研究的主要研究者Edward Sturrock博士解释说:“了解这些新发现的ACE结构和动态至关重要,这可能针对结构域选择性抑制剂的设计提供新的结合位点,进而规避副作用。”ACE蛋白在Sturrock的实验室生产,在UCT的电子显微镜单元(EMU)进行成像前的准备,并在之后转运到eBIC,在Titan Krios上进行冷冻电镜成像。图像处理在南非的CSIR高性能计算中心(CHPC)和EMU进行。“即使有高分辨率的成像,ACE的独特形状、小分子量和高度动态等特征也带来了许多挑战。"该研究的共同作者之一Jeremy Woodward博士解释道。该研究的第一作者Lizelle Lubbe博士解释说:"最近开发的冷冻电镜图像处理方法对解析这些结构至关重要。"我们必须通过广泛的分类来计算分离图像,这一过程相当于' 数字纯化' ,因为生化方法无法分离ACE的单体和二聚体形式。然后,我们可以将三维细化的重点依次放在结构的不同部分,从而解析这两种ACE结构"。该研究的发现独特地揭示了ACE的高度动态特征,以及其不同结构域之间发生二聚体化和交流的机制--这可能启发治疗心脏病的新药。DIAMOND科学组组长克里斯-尼克林博士说:“我们对非洲的杰出科学家团队利用eBIC先进的冷冻电镜取得的这项研究结果感到高兴。世界迫切需要针对致命的心脏病和其他慢性健康状况的可持续解决方案。我们非常高兴的是,这项研究的结构见解可以为改进抗高血压药物设计铺平道路。”相关文献:Cryo-EM Structures of a Key Hypertension Protein to Aid Drug DesignCryo-EM揭示了血管紧张素I转化酶的异构化和二聚化的机制高血压(高血压)是心血管疾病的一个主要风险因素,而心血管疾病是全世界死亡的主要原因。血管紧张素I转化酶(sACE)的体细胞异构体在血压调节中起着关键作用,因此ACE抑制剂被广泛用于治疗高血压和心血管疾病。我们目前对sACE结构、动力学、功能和抑制作用的理解是有限的,因为截短的、最小的糖基化形式的sACE通常被用于X射线晶体学和分子动力学模拟。在这里,我们首次报告了全长的、糖基化的、可溶性的sACE(sACES1211)的冷冻电镜结构。这个高度灵活的apo酶的单体和二聚体形式都是由一个数据集重建的。单体sACES1211的N端和C端结构分别在3.7和4.1Å被解析,而负责二聚体形成的相互作用的N端结构则在3.8Å被解析。此外,观察到两个结构域都处于开放构象,这对设计sACE调节剂有意义。参考资料:"Cryo-EM reveals mechanisms of angiotensin I-converting enzyme allostery and dimerization"
  • 仪器情报,科学家实现对血液和淋巴血管进行无创的拉曼成像新技术!
    【科学背景】拉曼光谱技术作为一种高分辨率的分析工具,已广泛应用于化学、材料和生物医学科学中,其通过检测小分子的不弹性光散射来提供化学信息。尽管拉曼光谱技术具有优良的化学选择性和稳定性,但其固有的散射效应效率极低,通常在10-28到10-30 cm2的范围内,这限制了其在实际应用中的灵敏度和有效性。为提高信号强度,表面增强拉曼散射(SERS)技术被引入,通过将小分子拉曼探针吸附在无机或有机基底上来实现信号放大。然而,基底材料的生物安全性问题限制了SERS在生物体内的广泛应用。针对这一挑战,复旦大学陆伟教授、上海交通大学Zeyu Xiao和国科大杭州高等研究院方晓红研究员合作提出了堆叠诱导的电荷转移增强拉曼散射(SICTERS)机制。这一新机制不依赖于基底材料,而是通过小分子的自堆叠形成有序的三维空间结构,允许分子间的电荷转移在多个方向上自由进行。研究表明,与传统的SERS技术相比,SICTERS基于的小分子纳米探针在拉曼散射截面上表现出显著的增强,能够实现对微肿瘤的术中检测和对血管及淋巴管的非侵入性成像。SICTERS技术不仅克服了基底材料的安全性问题,还在体内成像的灵敏度、空间分辨率和成像深度方面超越了现有的SERS技术和其他拉曼成像技术,如刺激拉曼散射(SRS)和相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)。这些进展标志着SICTERS在生物医学成像领域的潜力和应用前景。【科学亮点】1. 实验首次提出了SICTERS效应,用于小分子的无基底拉曼散射增强。通过这一新机制,小分子在不依赖传统金属或半导体基底的情况下,展示了显著的拉曼散射增强。2. 实验结果:机制验证:SICTERS效应利用小分子的π-共轭平面结构和自堆叠形成的有序空间排列,实现了邻近分子之间的三维电荷转移。这种结构显著提高了拉曼散射的截面。与以往通过π-π堆叠实现的增强效果相比,SICTERS表现出更高的拉曼截面。结果对比:实验对比了SICTERS与传统的SERS技术。结果表明,SICTERS基于BBT纳米颗粒的拉曼散射截面高达1.61 × 10-21 cm2,明显高于基于有机半导体膜的MB(2.4 × 10-24 cm2 sr-1)和[34](1,2,4,5)环芳烃(9.1 × 10-25 cm2)。这一巨大增强证明了SICTERS在提高拉曼散射截面方面的有效性。成像性能:SICTERS技术在体内成像中的灵敏度、空间分辨率和成像深度都优于传统SERS技术,能够实现高分辨率的非侵入性透皮成像。SICTERS的成像深度达到1.2 mm,显著高于CARS/SRS技术的0.4 mm限制。通过对比,SICTERS在淋巴引流和微血管成像方面展现了更强的能力。应用前景:SICTERS技术可用于术中多重成像,不依赖基底且具备较高的灵敏度和成像深度。尽管SICTERS的成像深度尚不足以穿透人类皮肤,但其在术前PET/MRI和术中SICTERS成像的结合,将有助于实现精准的疾病诊断和手术引导。【科学图文】图1:聚集增强小分子拉曼散射效应。图2:基于DTBT的平面D-A-D分子的堆叠诱导分子间电荷转移。图3:原位小鼠结肠肿瘤的SICTERS术中拉曼成像。图 4: 基于SICTERS的小分子纳米探针与基于SERS的金纳米探针的拉曼散射截面比较。图5:使用SICTERS对原位小鼠结肠肿瘤进行的手术中拉曼成像。图6:使用基于SICTERS的BBT纳米探针对淋巴引流和血管进行的非侵入性拉曼成像。【科学结论】本文揭示了小分子在无基底情况下通过SICTERS机制实现拉曼散射增强的潜力,与传统的SERS技术相比具有显著优势。SICTERS通过小分子间的三维电荷转移效应,克服了传统拉曼散射中低效率的问题,展现出远高于现有技术的拉曼散射截面。与SERS相比,SICTERS不仅避免了基底材料的生物安全性问题,还在灵敏度、成像深度和空间分辨率方面表现优异。SICTERS技术能够非侵入性地实现高分辨率的体内成像,特别是在肿瘤和淋巴管的成像应用中具有显著的优势。此外,SICTERS的优越性能超越了现有的SRS和CARS技术,显示出更高的检测灵敏度和成像深度。未来,SICTERS技术有望在疾病早期检测和术中精准成像中发挥重要作用,进一步推动拉曼成像技术在生物医学领域的应用。参考文献:Gao, S., Zhang, Y., Cui, K. et al. Self-stacked small molecules for ultrasensitive, substrate-free Raman imaging in vivo. Nat Biotechnol(2024). https://doi.org/10.1038/s41587-024-02342-9
  • 中国自主研发高灵敏度心磁图仪面世更好识别心血管疾病
    记者29日获悉,中国心磁图自主研发技术实现了新的突破:中国企业自主研发、拥有完全自主知识产权的高灵敏度心磁图仪——谛听?高灵敏度心磁图仪在沪面世,其灵敏度达到5飞特。这意味着中国心磁图仪的技术水平步入一个新台阶。研发该高科技设备的中国企业为中国科学院微系统所下属生物磁产业化企业,是“十四五”国家重点研发计划心磁图仪重点专项课题承担单位。企业董事长曲列锋博士接受采访时告诉记者,谛听是传说中地藏王菩萨的坐骑,善听人心。他希望高灵敏度心磁图仪能像谛听一样,成为医生的忠诚伙伴,为患者祛除“心病”尽一份之力;并时刻提醒企业谛听来自医者和患者的需求。中国科学院院士、中国医师协会心血管内科医师分会会长葛均波接受采访时介绍,心磁图是一种心肌缺血功能学检查方法,具有信号高度保真、对局部电流高度敏感的技术特点,灵敏、快速、无创、无辐射,在心血管疾病早期筛查、诊断评估、长期监测等方面具有良好应用前景,还可用于冠脉微循环障碍患者的评估。他希望谛听?高灵敏度心磁图仪能帮助医务工作者更好地识别诊断心血管疾病,为中国心血管事件拐点的早日到来等作出贡献。中国人民解放军总医院崔建国博士介绍了基于心磁图的心肌缺血功能学评估的新进展。他说,研究人员发现心磁图的动态变化过程蕴含丰富的缺血定位信息。另外,研究证实心磁图对于微循环障碍的患者有着重要的提示作用,对心肌缺血评估具有明确价值,是现有心脏检查的重要补充。上海市第六人民医院马健教授告诉记者,随着国内外对心磁技术的关注逐步提高,人工智能分析、多模态融合、心脏康复、肿瘤心脏病学等学科与心磁技术的交叉,逐渐成为心磁下一阶段在心血管疾病诊断中的应用热点。相关企业总经理张树林研究员介绍,这款中国企业自主研发的心磁图仪创新性地采用了全球领先的八维降噪技术以及智能分析,能够在百万倍地球磁场下提取高质量的微弱心磁信号。他介绍,谛听?高灵敏度心磁图仪能够动态显示心磁定量指标;通过研发AI智能分析模型,心磁图分析诊断的准确度已达87.8%,后续期待与临床专家达成更多的合作。张树林研究员坦言,从技术本身而言,目前国内心磁技术快速发展。在临床应用上,建立心磁的诊断标准和体系,是未来心磁技术发展的关键。其所在企业将依托国家重点研发计划心磁图仪专项,致力与临床专家共同建立心磁大数据平台,推动心磁仪的临床应用。在采访中,中科院上海微系统与信息技术研究所所长谢晓明坦言,医疗设备的性能和临床价值挖掘是一个长期持续的过程,需要医工紧密合作。中科院微系统所十多年前从“零”开始组建超导团队,经过艰苦努力,研发了5飞特级灵敏度心磁图仪。他表示,现阶段心磁技术的发展,特别需要更多的临床医院和专家加入,使其更加普及易用,共同打造中国的创新产品和解决方案。(完)
  • 岛津全自动样品前处理设备 助您轻松、安全完成新冠治疗药物监测
    共同战疫 迄今为止,新型冠状病毒仍在全球范围蔓延。人体感染新冠病毒后会出现诸如发热、咳嗽、咽喉痛、乏力等症状,尤其是新冠引发的肺部炎症(简称COVID-19)及其并发症,会导致患者极高的死亡率。基于此,如何实现新冠患者血液样本的安全检测已成为医疗工作者亟需解决的问题。 01 病毒致病机理研究介绍 新冠病毒是一种单链RNA包膜病毒,通过刺突(S)蛋白与宿主细胞的血管紧张素转化酶2(ACE2)受体结合,从而进入宿主细胞。TMPRSS2蛋白酶可以协助病毒的入侵。进入细胞后,病毒基因释放,编码合成病毒复制酶和转录酶;随后通过依赖RNA的RNA聚合酶(RdRp)完成RNA复制和转录;进而合成结构蛋白,最终完成病毒颗粒的组装和释放。病毒生命周期的这些过程为药物治疗提供了靶点。有潜力的药物靶标包括非结构蛋白(洛匹那韦/利托那韦、瑞德西韦、法匹拉韦等)、病毒入侵途径(氯喹/羟氯喹、阿比朵尔)以及免疫调节途径(靶向IL-6的药物)。 图片来源于:James M. Sanders, et al., (2020). Pharmacologic Treatments forCoronavirus Disease 2019 (COVID-19). JAMA, DOI:10.1001/jama.2020.6019 02 抗病毒药物TDM监测意义 由于目前并无新冠治疗的特效药,上述授权和\或非授权药物在临床应用及评价时会遇到:①有报道的COVID-19治疗药物均属于超说明书使用,临床给药剂量、频率及患者在多器官功能受损情况下,药物的毒副作用、相互作用等信息不明晰;体内药物浓度监测可以为临床医生提供积极的参考,因此需求迫切;②新冠病毒传染性极强,体内药物浓度评价必然会接触到如咽拭子、血浆、血清、组织等患者样本,如果采样后还需要进行人工前处理如沉淀、萃取等净化步骤,相应医护人员的暴露和感染风险会进一步加剧。因此,尽可能的减少人工操作、减少样品分析次数、增加样品监测通量、增加监测方法的适用性(即一次进样分析涵盖尽可能多的目标待测物);成为当前最为行之有效的方法。 03 岛津全自动TDM监测方案介绍 岛津公司开发了一种采用岛津全自动在线前处理设备CLAM-2030和LC-MS/MS联用系统,内标法同时监测人血浆中瑞德西韦、洛匹那韦/利托那韦、法匹拉韦及其代谢物、阿奇霉素、羟氯喹、去乙基氯喹、氯喹等9种治疗COVID-19药物浓度的方法。 监测药物名称及MRM参数 CLAM-2030是一款全自动前处理系统,只需简单放置采血管或其他样品管,系统就会自动完成对血样或其他样品的前处理,然后自动输送至LC-MS /MS进行分析,实现前处理与上机分析的无缝集成,并且能够精密控制分析结果的重现性。 采用CLAM-2030与三重四极杆液质联用系统系统,考察了血浆基质中9种化合物的检测限、线性、重复性;结果如下所示: 04 结论 结果表明,血浆基质中,9种化合物的灵敏度、线性范围、重复性均完全满足临床监测需求,可以很好的实现全自动化、流程化、高通量监测,使得监测新冠治疗药物的过程变得更加安全和高效。 CLAM-2030系统能够最大限度地减少分析人员接触生物样本机会,降低生物感染的风险。目前,全球已有众多研究者选择岛津全自动在线前处理设备CLAM-2030和LC-MS/MS联用系统来进行血药浓度监测。相信他们的选择,也是您的选择! 撰稿:杨乐
  • 四川3D生物打印血管在猴体实验成功 获全球性突破
    四川3D生物打印血管在猴体实验成功 获全球性突破投资者总是先知先觉,12月9日午后,3D打印板块崛起,蓝光发展(600466)涨停。12月11日上午,涨停原因揭晓,蓝光发展控股子公司四川蓝光英诺生物科技股份有限公司(以下简称“蓝光英诺”)召开成果发布会,宣告蓝光英诺3D生物打印血管植入恒河猴体内实验取得成功,这标志着困扰临床半个世纪的人工血管内皮化问题成功找到解决办法,为全球近十八亿心血管疾病患者带来福音。去年10月,蓝光英诺发布全球领先3D生物血管打印机,如今打印血管成为现实,并取得动物体实验成功,这意味着成都3D生物打印取得全球阶段性重大技术突破。中组部首批“千人计划”国家特聘专家、美国毒理科学院院士、蓝光英诺首席执行官兼首席科学家康裕建教授介绍,今后不仅是血管,人体其他器官皆可3D生物打印,“以病为本的医药产业,将转向以人为本的健康产业”。30只恒河猴植入3D打印血管100多天后还是活蹦乱跳“截至2016年12月1日,蓝光英诺已在30只恒河猴进行3D生物打印血管体内植入实验,实验动物术后存活率为100%”。康裕建告诉记者,术后对植入血管取出进行功能观察,截至2016年12月1日,对实验动物植入血管的结构和功能一致性观察分别从最短1天内即时观察到最长104天持续观察不等,在实验期内,所有实验动物在3D生物打印血管植入后,其脂肪间充质干细胞均有序分化为内皮细胞、平滑肌细胞等血管组织,在3D生物打印血管再生完成后,其结构和功能均与实验动物自身血管的结构和功能一致,实验动物各项生理指标均未发现异常。据他介绍,团队科研人员利用取自恒河猴自体的脂肪间充质干细胞制备成3D生物打印墨汁,应用自主研发的3D生物血管打印设备构建出具有生物活性的人工血管,并将其置换恒河猴体内一段腹主动脉。“上述实验结果与原定实验预期一致有效,且打印材料取自实验动物自体的脂肪间充质干细胞,保证了该血管移植在体内的安全性。”康裕建说。动物实验持续到明年5月华西医院出具总结报告据悉,蓝光英诺于2016年5月与四川大学华西医院签订《3D生物打印血管体内移植动物实验研究》技术开发委托合同,正式开始进行3D生物打印血管动物实验。实验目的为进行3D生物打印血管与实验动物自身血管的结构和功能一致性的验证。本次动物实验设定的预期成功指标包括3D生物打印血管与实验动物自体血管可替换;3D生物打印血管与实验动物自体血管可融合;3D生物打印血管与实验动物自体血管结构和功能一致。该动物实验是在具有GLP资质的四川大学华西医院动物实验中心进行,实验数据充分,并具有阶段性总结报告。据悉,该动物实验将持续到2017年5月,后续阶段将完成3D生物打印血管移植手术程序的标准化。实验结束后,四川大学华西医院按照《3D生物打印血管体内移植动物实验研究》技术开发委托合同的要求出具动物实验总结报告。康裕建教授表示:“3D生物打印血管在体实验的成功解决了困扰临床半个世纪的人工血管内皮化的问题。同时,在体实验打破了脂肪间充质干细胞不能分化成血管组织所需的多种细胞的认识。”康裕建强调,该技术的核心理念是在不对干细胞加以修饰的前提下保持干细胞的干性,通过调动体内自主再生能力,实现机体自主调节的组织再生和功能恢复。这是对目前在干细胞研究与应用过程中对干细胞进行人为诱导、分化等方向的认知的根本性重大挑战。将申请人体临床试验进军158亿美元心血管疾病市场蓝光英诺3D生物血管打印未来主要应用于心血管疾病领域。心血管疾病发病率为全球第一,其中需要血管支架和人工血管置换的市场需求规模巨大。目前在心血管领域治疗主要应用的是非生物活性的人工血管或人工支架。根据世界卫生组织统计,2012年全球心脑血管疾病患病人数超过17亿人,约占全球人口的25%。北京大学研究(《介入器械分类及其发展趋势》,2014年)表明,2010年,全球冠状动脉手术为333万例,全球介入性心血管疾病治疗市场规模超过158亿美元,并将于2018年超过251亿美元,市场前景广阔。蓝光发展公告称,下一步,公司3D生物打印血管将向有关监管机构申请临床试验,并进一步补充表示,根据动物实验的结果和相关法规要求,公司正在撰写、补充和完善临床试验申报资料。康裕建表示,此举将对传统医疗市场产生革命性影响,传统医疗是针对疾病分类的标准化制药,比如血管疾病治疗,需要为病人在有限的人工血管选择合适的型号,而随着上述技术的突破,通过病人身体三维影像数据,提取病人自身脂肪作为3D生物打印“墨汁”,打印出为病人量身订造的个性化血管。“干细胞应用技术的突破将引领人类迈入组织制造、器官修复的再生医学和精准医疗新时代。
  • 阜外华中心血管病医院346.90万元采购红外光谱仪,离心机
    html, body { -webkit-user-select: text } * { padding: 0 margin: 0 } .web-box { width: 100% text-align: center } .wenshang { margin: 0 auto width: 80% text-align: center padding: 20px 10px 0 10px } .wenshang h2 { display: block color: #900 text-align: center padding-bottom: 10px border-bottom: 1px dashed #ccc font-size: 16px } .site a { text-decoration: none } .content-box { text-align: left margin: 0 auto width: 80% margin-top: 25px text-indent: 2em font-size: 14px line-height: 25px } .biaoge { margin: 0 auto /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 25px } .table_content { border-top: 1px solid #e0e0e0 border-left: 1px solid #e0e0e0 font-family: Arial /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 10px margin-left: 15px } .table_content tr td { line-height: 29px } .table_content .bg { background-color: #f6f6f6 } .table_content tr td { border-right: 1px solid #e0e0e0 border-bottom: 1px solid #e0e0e0 } .table-left { text-align: left padding-left: 20px } 基本信息 关键内容: 红外光谱仪,离心机 开标时间: 2022-03-08 09:00 采购金额: 346.90万元 采购单位: 阜外华中心血管病医院 采购联系人: 高宏杰 采购联系方式: 立即查看 招标代理机构: 河南省信人工程造价咨询有限公司 代理联系人: 朱勇 代理联系方式: 立即查看 详细信息 阜外华中心血管病医院国家区域医疗中心设备(超高速离心机、FTIR红外线光谱仪、心理测评系统、X射线防护舱、温度压力检测仪)采购项目-公开招标公告 河南省-郑州市-金水区 状态:公告 更新时间: 2022-02-14 项目概况 阜外华中心血管病医院国家区域医疗中心设备(超高速离心机、FTIR红外线光谱仪、心理测评系统、X射线防护舱、温度压力检测仪)采购项目招标项目的潜在投标人应在登录“河南省公共资源交易中心(http://www.hnggzy.net/)”,凭CA数字证书获取招标文件,并于2022年03月08日09时00分(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 1、项目编号:豫财招标采购-2022-38 2、项目名称:阜外华中心血管病医院国家区域医疗中心设备(超高速离心机、FTIR红外线光谱仪、心理测评系统、X射线防护舱、温度压力检测仪)采购项目 3、采购方式:公开招标 4、预算金额:3,469,000.00元 最高限价:3469000元 序号 包号 包名称 包预算(元) 包最高限价(元) 1 豫政采(2)20220062-1 阜外华中心血管病医院国家区域医疗中心设备(超高速离心机、FTIR红外线光谱仪、心理测评系统、X射线防护舱、温度压力检测仪)采购项目 3469000 3469000 5、采购需求(包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等) 5.1 采购货物名称及数量:超高速离心机1台、FTIR红外线光谱仪1台、心理测评系统1套、X射线防护舱2台、温度压力检测仪1台。5.2 标包划分:1个标包5.3 采购货物技术性能指标:具体参数详见招标文件第五章“采购需求”5.4 核心产品:超高速离心机5.5 采购范围:超高速离心机、FTIR红外线光谱仪、心理测评系统、X射线防护舱、温度压力检测仪的供货、运输、保险、装卸、安装、检测、调试、试运行、验收交付、培训、技术支持、售后保修及相关伴随服务5.6 资金来源:财政资金,已落实5.7 交货期:15日历天5.8 交货地点:采购人指定地点 6、合同履行期限:15日历天 7、本项目是否接受联合体投标:否 8、是否接受进口产品:是 二、申请人资格要求: 1、满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2、落实政府采购政策满足的资格要求: 节约能源、保护环境、扶持不发达地区和少数民族地区、促进中小微企业、监狱企业及残疾人福利性单位发展等政府采购政策。 3、本项目的特定资格要求 供应商须具有医疗器械经营许可证或医疗器械经营备案凭证(医疗器械注册人、备案人经营其注册、备案的医疗器械,无需办理医疗器械经营许可或者备案,但应当符合《医疗器械监督管理条例》规定的经营条件),投标产品须符合《医疗器械监督管理条例》相关规定,取得医疗器械注册证或相关凭证。 三、获取招标文件 1.时间:2022年02月15日 至 2022年02月21日,每天上午00:00至12:00,下午12:00至23:59(北京时间,法定节假日除外。) 2.地点:登录“河南省公共资源交易中心(http://www.hnggzy.net/)”,凭CA数字证书 3.方式:《河南省公共资源交易中心-市场主体系统》中下载投标项目所含全部资料 4.售价:0元 四、投标截止时间及地点 1.时间:2022年03月08日09时00分(北京时间) 2.地点:河南省公共资源交易中心远程开标室(一)-3 五、开标时间及地点 1.时间:2022年03月08日09时00分(北京时间) 2.地点:河南省公共资源交易中心远程开标室(一)-3 六、发布公告的媒介及招标公告期限 本次招标公告在《河南省政府采购网》、《中国政府采购网》、《中国招标投标公共服务平台》、《河南省公共资源交易中心网》上发布, 招标公告期限为五个工作日 。 七、其他补充事宜 无。 八、凡对本次招标提出询问,请按照以下方式联系 1. 采购人信息 名称:阜外华中心血管病医院 地址:河南省郑州市郑东新区阜外大道1号 联系人:高宏杰 联系方式:0371-58680089 2.采购代理机构信息(如有) 名称:河南省信人工程造价咨询有限公司 地址:河南省郑州市金水区文化路9号永和国际1702室 联系人:朱勇 联系方式:0371-63899156、13673666378 3.项目联系方式 项目联系人:高宏杰 联系方式:0371-58680089 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() }) 基本信息 关键内容:红外光谱仪,离心机 开标时间:2022-03-08 09:00 预算金额:346.90万元 采购单位:阜外华中心血管病医院 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:河南省信人工程造价咨询有限公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 阜外华中心血管病医院国家区域医疗中心设备(超高速离心机、FTIR红外线光谱仪、心理测评系统、X射线防护舱、温度压力检测仪)采购项目-公开招标公告 河南省-郑州市-金水区 状态:公告 更新时间: 2022-02-14 项目概况 阜外华中心血管病医院国家区域医疗中心设备(超高速离心机、FTIR红外线光谱仪、心理测评系统、X射线防护舱、温度压力检测仪)采购项目招标项目的潜在投标人应在登录“河南省公共资源交易中心(http://www.hnggzy.net/)”,凭CA数字证书获取招标文件,并于2022年03月08日09时00分(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 1、项目编号:豫财招标采购-2022-38 2、项目名称:阜外华中心血管病医院国家区域医疗中心设备(超高速离心机、FTIR红外线光谱仪、心理测评系统、X射线防护舱、温度压力检测仪)采购项目 3、采购方式:公开招标 4、预算金额:3,469,000.00元 最高限价:3469000元 序号 包号 包名称 包预算(元) 包最高限价(元) 1 豫政采(2)20220062-1 阜外华中心血管病医院国家区域医疗中心设备(超高速离心机、FTIR红外线光谱仪、心理测评系统、X射线防护舱、温度压力检测仪)采购项目 3469000 3469000 5、采购需求(包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等) 5.1 采购货物名称及数量:超高速离心机1台、FTIR红外线光谱仪1台、心理测评系统1套、X射线防护舱2台、温度压力检测仪1台。5.2 标包划分:1个标包5.3 采购货物技术性能指标:具体参数详见招标文件第五章“采购需求”5.4 核心产品:超高速离心机5.5 采购范围:超高速离心机、FTIR红外线光谱仪、心理测评系统、X射线防护舱、温度压力检测仪的供货、运输、保险、装卸、安装、检测、调试、试运行、验收交付、培训、技术支持、售后保修及相关伴随服务5.6 资金来源:财政资金,已落实5.7 交货期:15日历天5.8 交货地点:采购人指定地点 6、合同履行期限:15日历天 7、本项目是否接受联合体投标:否 8、是否接受进口产品:是 二、申请人资格要求: 1、满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2、落实政府采购政策满足的资格要求: 节约能源、保护环境、扶持不发达地区和少数民族地区、促进中小微企业、监狱企业及残疾人福利性单位发展等政府采购政策。 3、本项目的特定资格要求 供应商须具有医疗器械经营许可证或医疗器械经营备案凭证(医疗器械注册人、备案人经营其注册、备案的医疗器械,无需办理医疗器械经营许可或者备案,但应当符合《医疗器械监督管理条例》规定的经营条件),投标产品须符合《医疗器械监督管理条例》相关规定,取得医疗器械注册证或相关凭证。 三、获取招标文件 1.时间:2022年02月15日 至 2022年02月21日,每天上午00:00至12:00,下午12:00至23:59(北京时间,法定节假日除外。) 2.地点:登录“河南省公共资源交易中心(http://www.hnggzy.net/)”,凭CA数字证书 3.方式:《河南省公共资源交易中心-市场主体系统》中下载投标项目所含全部资料 4.售价:0元 四、投标截止时间及地点 1.时间:2022年03月08日09时00分(北京时间) 2.地点:河南省公共资源交易中心远程开标室(一)-3 五、开标时间及地点 1.时间:2022年03月08日09时00分(北京时间) 2.地点:河南省公共资源交易中心远程开标室(一)-3 六、发布公告的媒介及招标公告期限 本次招标公告在《河南省政府采购网》、《中国政府采购网》、《中国招标投标公共服务平台》、《河南省公共资源交易中心网》上发布, 招标公告期限为五个工作日 。 七、其他补充事宜 无。 八、凡对本次招标提出询问,请按照以下方式联系 1. 采购人信息 名称:阜外华中心血管病医院 地址:河南省郑州市郑东新区阜外大道1号 联系人:高宏杰 联系方式:0371-58680089 2.采购代理机构信息(如有) 名称:河南省信人工程造价咨询有限公司 地址:河南省郑州市金水区文化路9号永和国际1702室 联系人:朱勇 联系方式:0371-63899156、13673666378 3.项目联系方式 项目联系人:高宏杰 联系方式:0371-58680089
  • 专家解读PM2.5:颗粒物可通过气血交换进入血管
    12月5日清晨,在山东聊城市街头,市民在大雾中骑车出行。   灰蒙蒙的天气让越来越多的中国公众注意到PM2.5——一个由英文和数字组成的专业术语。其实很多中外学者早已证实,它潜伏在空气中,不仅会伤害人的健康,更给社会造成难以挽回的经济损失。   所谓PM2.5,是指空气中悬浮的颗粒物,其直径小于2.5微米。因为这些颗粒物太轻,很难自然沉降落到地面上,而是长期漂浮在空中,不仅小到看不见,更小到可以直接进入肺泡甚至融入血液,和人体内的细胞“搏斗”并伤害这些细胞。从某种程度上说,叫它“凶手”并不为过。   根据公开的学术资料和采访领域内权威专家,可以拼合出这个“凶手”的“面貌”和“行凶手段”,公众则更希望知道应如何“缉凶”。   PM2.5如何“定罪”   从公开的科研资料看,对PM2.5的研究很多聚焦于肺脏。   研究者们从肺脏的毒理学研究入手:以PM2.5对4组大鼠每天进行1次染毒,连续进行3天。对这些大鼠的肺灌洗液并对肺组织病理切片分析后发现,PM2.5能够引起肺部血管通透性的改变、肺细胞损伤和加重氧化应激损伤,在高剂量染毒组,大鼠肺部炎性细胞渗出,肺间隔水肿。   2009年的一项实验采集了北京城区大气中的PM2.5,以人肺泡上皮细胞株(A549)为模型进行毒理作用研究。在这个实验中,以25、50、100、200μg/ml等不同的染毒状况进行对比发现,随着染毒浓度的增加,PM2.5可引起这些细胞的炎性损伤。   此类学术研究不胜枚举,但普通读者很难完全“吃透”。   “种种证据表明,目前这些小颗粒物对细胞损伤已是公论。”中国工程院院士魏复盛告诉中国青年报记者,当这些小东西进入人体后,一般直接到达支气管和肺泡,甚至可以进入血液,其吸附的重金属氧化物或多环芳烃等致癌物质危害很大。   今年公开发表的一项研究以甘肃某镍开采冶炼区为PM2.5采集区。研究者发现,在镍污染区大气中,PM2.5含镍剂量是实验对照区的65倍,长期暴露于PM2.5中,高浓度的镍会增加对细胞的损害。该实验用来测试的细胞叫做“血管内皮细胞”,是一种连续被覆在全身血管内膜的一层细胞群。在研究者看来,内皮层不仅仅是血液和组织的屏障,其损伤及功能紊乱还与多种疾病的发生密切相关,包括高血压、冠心病、糖尿病、慢性肾功能衰竭等。   北京大学医学部公共卫生学院教授潘小川发表论文称,2004年至2006年间,当北京大学校园观测点的 PM2.5日均浓度增加时,在约4公里以外的北京大学第三医院,心血管病急诊患者数量也有所增加。   “我们利用时间系列分析研究,对搜集的数据进行分析发现,PM2.5每立方米浓度增加10微克,医院高血压类的急诊病人就会增加8%,心血管疾病也会增多。”潘小川说。   从一群看不见、摸不着的小颗粒物,到进入人体,学者们的研究指向越来越清晰。   今年3月,上海市环保局的一个项目以定量评价研究某市PM2.5引起的居民健康危害及其经济损失。结果显示,该市2009 年霾污染因子PM2.5引起的居民健康危害共造成经济损失达24.61亿元,人均损失377元,占该市2009年GDP的0.17%。   研究显示,从各种疾病造成的经济损失来看,呼吸系统病例造成的经济损失最大,占到总经济损失的76%,但是哮喘疾病却比呼吸系统疾病更容易受到影响,2009年该市哮喘患病达19589例。研究还显示,不同地区由大气污染引起的居民健康危害经济损失不同,如唐山2004年大气污染对居民的健康危害较大,人均经济损失达到414 元/人 辽宁抚顺大气污染引起的居民健康损失较小,为153.15元/人 同时期的上海大气污染引起的居民健康损失达到315.95 元/人。   PM2.5如何“行凶”   一粒尘埃小到可以被忽视,但PM2.5正因为太小,而无法被忽视。   魏复盛告诉本报记者,一般而言,直径超过10微米的颗粒物,会被挡在鼻子的外面 直径在2.5微米至10微米之间的颗粒物可以进入呼吸道,但随着吐痰、打喷嚏被部分排出体外 而直径在2.5微米以内的细颗粒物,却会顺利通过下呼吸道,小于2.5微米的颗粒可进入肺泡之中,并可通过气血交换进入到人体血管。   如果放大了看这些小颗粒,他们并不一定是圆形或者方型,而呈不规则状。魏复盛表示,这些颗粒物中少部分是自然形成的扬尘,绝大部分是人类行为造成的二次污染,如二氧化硫、氮氧化物、硫酸铵、硝酸铵等粒子。这些粒子很多是因化石燃料燃烧不完全产生的有机碳,有时燃煤电厂在高温中生成的致癌物,在冷却时被这些细小的颗粒物吸附着进入人体。   魏复盛表示,这么小的颗粒很难自然沉降,会在空气中停留一个星期甚至几个月,本身对呼吸系统就有影响,造成咳嗽、不适。而小颗粒物上吸附的致癌物,更导致癌症高发。   12月5日,清华大学教授施一公发表博文称,过去两年间,他常常因为空气污染而痛苦。他的慢性咽炎自2010年开始逐渐加重,遇到污染天时,“就像嗓子里堵了个东西,咽不下去,又吐不出来,很难受。不知还有多少人像我一样在忍受这样严重的空气污染。”   而在潘小川看来,颗粒物吸附各种各样的毒性化学物质才更加要命。   他告诉记者,这些因为工业等人类活动产生的、燃烧不完全而排出的小粒子,本身由一定的二氧化硅和碳组成。也就是说,在它们“出生”的瞬间,可能是清白无害的,唯一的特点在于太小,太多。然而,相同质量浓度下,颗粒物越细,数目更多。比起PM10,PM2.5的表面积要大好几倍,吸附空气中的毒性物质就会更多。   当PM2.5吸附了致癌物,就有致癌效应 吸附了致畸物,就有致畸效应。它通过下呼吸道,进入肺的深处,而它携带的有害气体、重金属就溶解在血液里。   魏复盛表示,目前学界对PM2.5的研究主要有两个方面。一种是通过研究其吸附的成分对人体细胞的影响入手,一种是不计成分,单纯对一定浓度的、可能混有多种成分的PM2.5入手。“现在已经肯定的是,浓度越高,对人体的危害越大,但由于这涉及长期的、大规模人群实验,具体的量值和对人体具体的伤害,还没有准确数据。”   由于PM2.5更容易在老人和孩子身上“发威”,研究者们很关注“凶手”接近他们的可能。一项研究表明,北京市城区交通干道附近居住的儿童PM2.5个体暴露水平较高。而发表于2008年9月的一篇论文,国家“十一五”科技支撑计划资助项目,测定北京某社区冬季时老人在污染物中的暴露水平较高。   施一公2008年从美国普林斯顿大学终身讲席教授的岗位上辞职回国,现任清华大学生命科学学院院长,但这两年来,他的心情“一直随着空气质量的好坏而变化”,因为“一切都是为了孩子”。   在他看来,污染的空气对幼儿的发育、智力、健康都会有不良影响。可怕的是,这些影响一般不会在几个月甚至几年内被明显察觉到,也许有些长期受到空气污染的人一辈子都不会觉察其影响……最为可怕的是,普通老百姓对空气污染没有足够的意识,一般情况下也不会主动诉求。而对患者,很难确诊是否由于空气污染引发病变。   他表示,空气污染比其他的污染危害更大。首先,受害人最多。除非生活在过滤器里,所有人都会受害。其次,几乎无法防护。我们担心水污染时,可以加装一个有害物过滤器 担心食物安全时,可以选择一些比较安全的食物或洗干净后再食用。对付空气就没有办法了,因为空气无孔不入、无处不在。最多就是在办公室和家里装上空气过滤器,但效果有限。   怎样“缉拿”PM2.5   PM2.5无所不在,但人不能生活在罩子里。公众们希望,至少知道“对手”的力量以求自保。   刘昌峰在位于北京的一家世界500强企业上班。业余时间,他带着检测器,去比较地铁、出租车、公交车、骑车的4种交通方式。他发现,地铁上没有二手烟的危害,没有地面上汽车尾气的排放,因而PM2.5数值最低。于是他放弃了每年春秋两季的骑行,尽量乘地铁。他发现封闭的写字楼里PM2.5的数值尚可,午餐时放弃外出吃饭,就在写字楼的地下二层用餐。他还给自己的家里种了27盆绿色植物,虽然他心里清楚,这也没有多大用处。   这台检测的仪器是他从达尔问自然求知社借来的,在刘昌峰看来,这台仪器受湿度的影响,分辨不出来空气中的小水珠和微尘。所以他们准备换一台设备,使得这种测试朝着更加科学的方向发展。   潘小川是致力于研究环境与公共卫生关系的专家,为保证其研究数据的精准,他的研究团队采取“最原始”的方法“缉拿”PM2.5。   这个方法就像用“虾笼”捕捉“猎物”:研究者们采用专门的采样头,这是一种滤膜,表面有一定的入口,大的颗粒进不来,只有“小鱼小虾”才能被捕获进来,进来了保证其出不去。把这个“虾笼”放置在采样点24个小时后,拿来称重,多出来的重量就是小颗粒们的重量。   潘小川表示,用目前流行的检测仪等设备进行测试,从技术条件上来说并不完善。   复旦大学环境科学与工程系大气化学研究中心主任庄国顺告诉本报记者,我国对PM2.5的检测无论是在技术上还是经济上都没有难度。技术上完全可以与成熟的国际技术接轨,专业的检测设备每台约10万元,在北京、上海、广州等大城市配备这样的设备完全是有能力的。   对PM2.5的缉拿和判罪,其实不是新鲜事。魏复盛曾任中国环境监测总站总工程师,早在上世纪90年代就开展了空气污染对呼吸健康影响的研究。他告诉本报记者,当时美国尚未制定PM2.5的相关政策。   魏复盛告诉本报记者,上世纪90年代美国的PM2.5研究主要从学理角度出发,美国的卫生部门和环保部门极力主张制定PM2.5标准,但产业部门和企业家们都反对,政府也有一些反对的声音。因为一旦制定标准,标准确定将PM2.5纳入治理范围,意味着企业和社会都要付出更高的成本和代价。环保部门为搜集证据,花了很多钱和精力去进行相关研究。   魏复盛说,美国制定PM2.5标准的博弈持续了近20年。
  • 研究揭示仿生脂蛋白系统重塑肿瘤物理屏障增强T细胞浸润
    基于免疫检查点抑制剂(ICIs)的免疫治疗正在成为一种革命性的肿瘤治疗方案,仅适用于一小部分癌症患者。ICIs的临床反应主要依赖于肿瘤组织中浸润的效应T淋巴细胞(CTL)识别并杀死肿瘤细胞。然而,肿瘤组织中CTL浸润较为有限,且复杂的瘤内物理屏障严重阻碍CTL的浸润,削弱了ICIs的治疗效果。因此,如何重塑肿瘤内物理屏障以增强CTL的浸润成为提高ICIs介导的免疫治疗迫切需要解决的难题。  1月29日,中国科学院上海药物所研究员张志文、李亚平,以及沈阳药科大学教授王思玲团队合作完成的最新研究成果,以Bioinspired lipoproteins of furoxans-oxaliplatin remodels physical barriers in tumor to potentiate T-cell infiltration为题,在线发表在《先进材料》(Advanced Materials)上。该研究提出并证实利用仿生脂蛋白系统高效递送一氧化氮(NO)供体-奥沙利铂前药,通过重塑肿瘤物理屏障促进CTL瘤内浸润、增强ICIs免疫治疗的新策略。   对乳腺癌及结肠癌的临床样本检测发现,肿瘤部位广泛存在各种细胞外基质组分但CD8+ T浸润严重缺乏。基于此,科研团队设计合成了一种细胞内还原响应的NO供体-奥沙利铂前药(FO),构建高效靶向瘤内各种基质细胞的仿生脂蛋白系统(S-LFO)。研究显示,S-LFO能够在肿瘤部位高效蓄积、渗透进入肿瘤深部区域,并可到达瘤内肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)、肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)和血管内皮细胞(ECs)等基质细胞。S-LFO处理后能够显著促进肿瘤血管正常化、灌注能力和血管密度,降低TAMs和CAFs的比例,清除Collagen、Fibronectin和chondroitin sulfate等主要细胞外基质成分,为促进CTL的瘤内浸润铺平了道路。进一步研究发现,S-LFO能够显著增加肿瘤部位CD3+CD8+ T细胞以及表达IFN-γ、Granzyme B亚型的比例,与对照组相比分别提高2.96、5.02和8.65倍,并显著促进CD8+ T细胞向瘤内4T1-GFP癌细胞区域的浸润和扩散能力,进而在胰腺癌PANC02、乳腺癌4T1和结直肠癌CT26等肿瘤模型中,与aPD-L1合用显著增强了抑制肿瘤生长和延长存活期的疗效。该策略为重塑肿瘤基质屏障提高CTL浸润增强ICIs的免疫治疗效果提供了新方法。          研究工作得到国家自然科学基金、山东省自然科学基金和复旦-SIMM联合研究基金等的资助。  论文链接
  • Thermo蛋白质组学解决方案在高端心血管研究中的应用
    本文将讨论伦敦国王学院采用的蛋白质组学解决方案在先进的心血管研究中的重要性。 引言 蛋白质组学是对蛋白质的大范围分析,被认为是生物系统研究的下一趋势。尽管干细胞疗法对于再生医学和组织工程具有很大的潜力,但是干细胞如何分化为心血管系统细胞的机理仍不明晰。很多以往的研究着重于基因表达,但是蛋白质组学能够在超越基因水平上通过对蛋白质改性的研究推进对干细胞分化的认识。 高端蛋白质组学解决方案的出现使得研究者可以揭示干细胞分化的新认识,这一点通过传统技术无法获得。该方法的应用可能引出治疗和治愈心血管疾病的新方法。 研究进展 伦敦国王学院James Black中心的心血管蛋白质组学研究团体(The Vascular Proteomics Group)正进行蛋白质组学的最新研究。该团体具有包括基因组学、蛋白质组学、多光子共聚焦显微镜技术(multiphoton confocal microscopy)和核磁共振成像技术(MRI)等一系列核心能力。2007年12月,心血管科获得了英国心脏基金会颁发的优秀研究奖奖金9,000,000欧元奖金。部分奖金将用于推进蛋白质组学研究应用于心血管疾病的发展。国王学院的研究焦点之一就是确定干细胞如何修复心血管或者缺血心肌。 心血管蛋白质组学研究团体进行研究的目的是解释干细胞起源的心血管细胞不同的蛋白质组学和代谢特点。因为干细胞研究对于再生医学和组织工程具有深远意义,研究的总体目标是鉴别出可能成为促进干细胞分化的药物靶标的关键蛋白或者小分子。 蛋白质组学在心血管研究中的重要性 以往研究局限于表面标记物的表达来表征干细胞。然而,细胞表面标记物并不一定表明很多细胞活化状态的信息。但是它可以解释为什么注射入一个病人体内的干细胞比在另外一个病人体内更有效。 心血管蛋白质组学研究团体的目标是展示注入病人体内的细胞特性及其分子特性的综合架构。这一目标需要通过分离干细胞和研究其分泌因子来完成。标准的ELISAs(酶联免疫吸附试验)可以一次测试一个分子,质谱可以对某个数值以上的所有蛋白进行综合测试。分泌蛋白质组的复杂性是非常有限的,因此,即使是ng/mL水平的蛋白质,例如细胞因子和趋化因子,也可以被鉴别出来。 随着研究的进行,国王学院将分离出病人的干细胞,表征其分泌因子,并设法确定干细胞如何有益于临床应用。 挑战 心血管蛋白质组学研究团体进行的研究中,所用设备的灵敏度和耐受性是非常重要的。国王学院的研究者和技术人员是生物医学研究者,因此,该团体所需要的是一种用户友好,几乎不需要日常维护,并可以给出高准确数据的非常可靠的解决方案。该解决方案必须可以可进行短肽序列分析和提供准确的蛋白鉴定。国王学院要求前沿技术来支持研究中心多学科环境和核心能力。 因此,中心要寻找一种高速、强大而尽少维护的系统,用以发展鉴别复杂蛋白质的高通量方法。该系统可以保证小组准确分析很多样品。操作仪器也需要高度灵敏和高度可靠以便应用蛋白质组学来保证细胞分化和在移植或者组织修复中的安全使用。 解决方案 对于这项具体的研究,国王学院要求一种高灵敏度仪器来处理大数量的样品和分析低浓度水平的较大的分子。 国王学院购买了高性能质谱、蛋白质鉴定和生物标记物发现工作平台(Thermo Scientific LTQ Orbitrap XL)和具有电子转移解离能力(ETD)的线性离子阱(Thermo Scientific LTQ XL)等仪器的组合。这些设备提供了研究必需的高质量和高灵敏度。 采用高性能的线性离子阱使得国王学院可以比传统离子阱质谱输送更多的结构信息;ETD选项则提供了传统分析方法无法提供的序列信息。研究小组发现通过快速交互变换破碎技术,可以显著扩大蛋白质组的范围,并增强了蛋白质改性鉴定的把握。心血管蛋白质组学研究团体相信ETD技术是蛋白质组学研究的未来,因而愿意成为首先使用这种前沿设备的一员。ETD提供了蛋白质分析中最前沿的技术,该组织相信,在未来,ETD将成为蛋白质组学研究中广泛应用的一种破碎技术。 OrbitrapXL很高的质量准确度和分辨率使得国王学院可以研究不同干细胞的分泌因子。即使是低丰度蛋白,仍然可能获得可靠的匹配,而准确的质量则增加了复杂基质中肽分析的可靠性。 这些不同仪器的组合为复杂的蛋白质分析和智能肽序列分析提供了综合解决方案。 结论 国王学院的心血管蛋白质组学研究组织将蛋白质组学应用于干细胞和心血管研究中。该研究的潜在意义在于应用于临床治疗。从长远看来,该组织希望鉴定因子,这一点传递了干细胞疗法的优势。从药理学观点来看,给病人注入蛋白或者小分子比细胞要好的多。 将蛋白质组学应用于心血管研究中的高级专业技术将会帮助今天的研究者推进他们对心血管疾病的认识,并有助于将来新药品的发现以及基于干细胞的治疗。
  • 血浆甘油磷脂与生活方式和心血管代谢性疾病风险研究获进展
    中国科学院上海营养与健康研究所研究员林旭研究组与中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员曾嵘研究组合作,分别在Diabetologia、The American Journal of Clinical Nutrition上,发表了题为Associations of plasma glycerophospholipid profile with modifiable lifestyles and incident diabetes in middle-aged and older Chinese、Plasma glycerophospholipid profile, erythrocyte n-3 PUFAs, and metabolic syndrome incidence: a prospective study in Chinese men and women的研究论文。  近几十年来,我国居民的肥胖、代谢综合征及糖尿病等心血管代谢性疾病的患病率快速攀升,威胁居民健康。健康的生活方式是国际公认的预防和控制这类疾病经济有效的方法,但目前人们对其在疾病过程中的复杂影响和调控路径认识有限。近年来,包括脂质组在内的代谢组学技术的快速发展,为发现疾病早期的生物标记物、阐释疾病发生发展相关的代谢通路和调控因素提供了契机。在诸多脂质分子中,甘油磷脂(glycerophospholipid, GPLs)作为哺乳动物细胞膜含量丰富的磷脂,参与了多种生理功能,如细胞信号传导、脂蛋白分泌和代谢,以及内质网、线粒体的功能等。大量动物研究提示,GPL代谢紊乱能引发内质网应激、以及肥胖、胰岛素抵抗、血脂异常等代谢异常。迄今为止,国际上有关GPL与糖尿病、代谢综合征的前瞻性队列研究有限,尤其是在亚洲人群中的研究十分匮乏。  林旭团队与曾嵘团队合作,通过采用高通量靶向液相色谱-电喷雾串联质谱法定量检测了2248名参加“中国老龄人口营养健康状况研究”志愿者的基线血浆脂质组(728种脂质),其中包括160种GPLs。林旭组博士生陈双双和副研究员孙亮等在GPL与糖尿病的相关研究(Diabetologia)中发现:(1)8种GPLs [1种溶血磷脂酰胆碱、6种磷脂酰胆碱(PC)以及1种磷脂酰乙醇胺(PE)],尤其是与脂质从头合成途径(de novo lipogenesis pathway,DNL)脂肪酸相关的PC水平升高可显著增加6年糖尿病发病风险(相对风险比值比:1.13-1.25;图1);(2)其中4种仅包含饱和、单不饱和的脂肪酸酰基链的GPLs[PC(16:0/16:1, 16:0/18:1, 18:0/16:1)和PE(16:0/16:1)]与高精制谷物(大米和面条),低鱼类、奶制品和大豆制品摄入相关的膳食模式呈显著正相关(P 0.001;图2);(3)上述8种GPLs与糖尿病风险之间的正相关性在体力活动水平较低的个体中更为显著(P-inter 0.05;图3)。而在与代谢综合征相关的研究(AJCN) 中则发现:(1)11种GPLs(1种PC、9种PE以及1种磷脂酰丝氨酸)水平的升高可显著增加6年后代谢综合征的发病风险(相对风险比值比:1.16-1.30;图4),而这些GPLs的sn-2位置大部分含有长链或超长链多不饱和脂肪酸(PUFAs);(2)其中7种GPLs与代谢综合征发病风险之间的正相关性在红细胞膜n-3 PUFAs水平较低的人群中更显著(P-inter 0.05;图5)。上述研究提示特定GPL能显著增加6年后糖尿病或代谢综合征的发病风险,但增加体力活动或摄入n-3 PUFAs可能有助于降低其对心血管健康的负面影响。  研究工作得到中科院战略性先导科技专项(B类)、国家自然科学基金及上海市科技重大专项等的资助。  论文链接:1、2
  • 应用分享 | 近红外二区荧光成像技术用于血管靶向光动力治疗的深层组织成像和动态监测
    论文摘要△图1 论文部分截图。血管靶向光动力治疗(V-PDT)是治疗血管相关疾病的一种有效手段,但是目前对深层血管在V-PDT过程中形貌及功能变化的实时、高分辨可视化监测依然是一个重大挑战。近红外二区 (NIR-II) 荧光成像具有背景干扰低、分辨率高及穿透深度深等优点,近年来被广泛应用于深层组织成像及血管相关变化的动态监测。应用报道近期,中科院理化技术研究所开发了一种明亮、高稳定的聚集诱导发射(AIE)荧光团(PTPE3 NP),用于V-PDT期间超过1300nm窗口的血管功能障碍的动态荧光成像。△图2 PTPE3纳米粒子对多尺度血管系统的近红外二区荧光体内成像。PTPE3 NP具有高亮度和高分辨率,不仅可以获得全身和局部血管系统(后肢、肠系膜和肿瘤)的高清晰度图像,而且可以实现跟踪血液循环过程的高速视频成像;由于NP血液循环时间长以及良好的光/化学稳定性,在V-PDT过程中shou次通过荧光成像成功显示肠系膜和肿瘤血管功能障碍。此外,可以实时监测血流速度的降低以用于精准评估V-PDT的疗效。目前,这篇论文已在《Biomaterials》进行了发布,想要查看完整英文版全文的读者,可以复制下方链接获取。https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0142961223001382△图3 论文部分截图。值得一提的是,论文中拍摄的近红外二区荧光图像所使用的设备为北京睿光科技有限责任公司自主研发的NirVivo-Pro近红外二区小动物活体荧光成像系统。产品推荐NirVivo-Pro 活体荧光成像系统是北京睿光科技自主研发的一款专门用于近红外二区的光学成像系统。该系统可实现高质量荧光图像的采集及图像处理,实时地观察基因在活体动物体内的表达、肿瘤的发生、生长、转移及药物的治疗效果,对同一个动物进行时间、环境、发展和治疗影响跟踪,可用于生命科学、医学研究及药物开发等应用领域。产品特点:采用-80℃科学级红外相机,曝光可达5分钟;支持电动切换显微成像和宽视野成像镜头;多路光纤匀化照明,支持多种波长激光器;自主知识产权软件,支持自动曝光,自动对焦;
  • 中药抗病毒文献解读丨岛津LCMS-8060助力新冠肺炎治疗研究
    随着国内新型冠状病毒(COVID-19)感染的肺炎疫情逐渐得到控制,重症及危重症患者数量也开始相应减少,新型冠状病毒肺炎诊疗方案的成效日益凸显。在与疫情的斗争中,传统中医药的普遍使用,为病人症状的改善和病情的控制发挥了巨大作用。 新冠病毒COVID-19感染者的常见症状为发热、咳嗽、肌痛或疲劳,重症患者会产生大量的细胞因子,而细胞因子风暴的出现会严重威胁病人生命。 科学家们在之前的研究中发现,黄芩苷、黄芩素、橙皮苷、烟碱胺、甘草酸等中草药化合物具有与冠状病毒受体血管紧张素转换酶2(ACE2)结合的能力,因而具有潜在的抗COVID-19病毒的作用。 在对于生物体中的这些天然化合物进行研究的过程中,定量分析研究是必不可少的重要部分。三重四极杆型液相色谱质谱联用仪在复杂生物样品体系的痕量化合物定量分析中有着无可比拟的优势,尤其是岛津旗舰级的LCMS-8060所具备的超高灵敏度和超快速分析性能,更是为广大分析科研工作者所青睐。 岛津旗舰级LCMS-8060 最近,华中农业大学的研究团队在预印本平台Preprints上发表题为“Citrus Fruits Are Rich in Flavonoids for Immunoregulation and Potential Targeting ACE2”的文章(Cheng, L. Zheng, W. Li, M. Huang, J. Bao, S. Xu, Q. Ma, Z. Citrus Fruits Are Rich in Flavonoids for Immunoregulation and Potential Targeting ACE2. Preprints 2020, 2020020313)。 研究人员尝试从柑橘属植物中的黄酮类化合物中发现有效的抗病毒和抗炎化合物,并提出预防和治疗COVID-19的建议。 为了评估柚苷、柚皮素、橙皮苷、橙皮素、新橙皮苷、川皮苷等6种黄酮类化合物与ACE2结合的能力,研究人员对柑橘、柚子和甜橙进行了有针对性的代谢谱分析,利用LCMS-8060对16个栽培品种的柑橘中的459种已知代谢产物进行了定量检测,并确认了不同黄酮类化合物在不同种类柑橘中的含量差异。 通过LC-MS / MS(Shimadzu LCMS-8060)分析了不同柑橘属种和栽培品种中六种化合物的含量。通过LabSolutions Insight LCMS软件进行数据分析。离子信号峰值面积代表相对含量。(A)柚皮素,柚苷,橙皮素,橙皮苷,新橙皮苷和川皮苷在不同柑橘种类中的分布。(B)不同栽培品种中六种类黄酮化合物的含量。 随后的体外和体内实验表明,柚苷可以抑制脂多糖(LPS)诱导的巨噬细胞中促炎细胞因子的表达,并进一步发现可能通过抑制高迁移率族蛋白B1(HMGB1)来抑制细胞因子的表达。因此,柚苷可能具有预防细胞因子风暴的潜在应用。 通过模拟分子对接,以柚苷为代表的6种黄酮类化合物均与ACE 2表现出不同的结合亲和力。柑橘类中的黄酮类化合物由此表现出抗COVID-19的潜力,该研究也为柑橘类或其衍生的植物化学物质在COVID-19感染的预防和治疗中指明了广阔的应用前景。 文献题目《Citrus Fruits Are Rich in Flavonoids for Immunoregulation and Potential Targeting ACE2》 使用仪器岛津LCMS-8060 第一作者程丽萍、郑伟康、李明 原文链接:https://www.preprints.org/manuscript/202002.0313/v1
  • 应用分享 | PH响应性NIR-II光学诊疗制剂用于原位监测肿瘤血管和抗血管/光热联合治疗
    图1 论文部分截图。发集成在近红外二区(NIR-II)窗口中的荧光成像能力和肿瘤微环境响应多模态治疗的纳米平台,对于实时反馈治疗效果和优化肿瘤抑制效率而言具有重要意义。鉴于此,中国科学院理化技术研究所开发了一种对pH敏感的吡咯吡咯aza-BODIPY基两亲性分子(PTG),该分子具有平衡的NIR-II荧光亮度和光热效应。应用报道将PTG进一步与血管破坏剂(DMXAA)共同组装,制备PTDG纳米颗粒,用于联合抗血管/光热治疗和实时监测肿瘤血管破坏情况。每个PTG分子都有一个活性的PT-3核心,它通过pH敏感的酯键与两条PEG链相连。在酸性肿瘤环境中,酯键的裂解会使DMXAA释放,并用于抗血管治疗,并进一步将PT-3核心组装成微米颗粒,用于长期监测肿瘤进展。图2(a) PTDG NPs的构建和ph响应聚集的示意图。(b) NIR-II对肿瘤血管破坏和抗血管/PTT联合治疗的实时成像。此外,得益于PTDG纳米颗粒在NIR-II区域的高亮度(119.61M&minus 1cm&minus 1)和长血液循环时间(t1/2 = 235.6 min),可以在治疗过程中实时、原位可视化对肿瘤血管破坏过程进行成像。该研究设计了一种能够用于构建pH响应性NIR-II纳米平台的自组装策略,该平台可实现对肿瘤血管破坏情况的实时监测,并且能够长期追踪肿瘤进展和进行抗血管/光热联合治疗。目前,这篇论文已在《Biomaterials》进行了发布,想要查看完整英文版全文的读者,可以长按下方二维码进行查看。值得一提的是,论文中拍摄的NIR-II荧光图像数据均采用北京睿光科技有限责任公司自主研发的NirVivo-Pro NIR-II小动物活体荧光成像系统。图3 论文部分截图。产品推荐NirVivo-Pro NIR-II小动物活体荧光成像系统NirVivo-Pro NIR-II小动物活体荧光成像系统是北京睿光科技自主研发的一款专门用于NIR-II的光学成像系统。该系统可实现高质量荧光图像的采集及图像处理,实时地观察基因在活体动物体内的表达、肿瘤的发生、生长、转移及药物的治疗效果,对同一个动物进行时间、环境、发展和治疗影响跟踪,可用于生命科学、医学研究及药物开发等应用领域。产品特点:使用-80℃制冷InGaAs相机,曝光可达5分钟;电动切换10cm宽视野镜头及0.8倍显微视野镜头;0.08mm高精度三维电控平台,支持自动对焦功能;内置808nm/980nm/1064nm多种激光器,均匀照明;全中文操作软件,界面友好,拥有自主知识产权;
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