组织血流仪

瑞沃德新一代激光散斑血流成像系统采用全新的LSCI (Laser Speckle Contrast Imaging）技术，集成照明光源和血流成像激光光源的一体化设计，无需任何调节，开机即可成像使用，极大的提高了用户的使用便利性性能特色RFLSI Ⅲ 激光散斑以非接触、高时间和空间分辨率、全场快速成像的技术优势，为广大科研工作者提供了一种实时动态血流监测和视频成像记录手段，是了解组织、器官病理或生理指标至关重要的依据。激光散斑成像仪器无需任何造影剂，时间分辨率可达毫秒量级，空间分辨率可达微米量级，实现了科研人员及医疗实时观察微血管的血流分布状态及血流数值相对变化的功能需求。散斑倒置支架：主要用于MCAO造模过程中从底部观察动物颅脑血流变化。动物固定器：特制简易动物固定器，在散斑观察过程中，可以简易将小鼠头颅固定。技术参数应用领域生命科学基础研究与药物开发脑血流 、MCAO模型 肠胃血流 、下肢缺血／血管生成烧伤评估 、 皮肤斑贴实验 脑皮层扩散抑制 、其它应用案例分享关键搜索查找：激光多普勒, 激光散斑, 血流仪创新点：（1）全场成像，非显微镜局部成像，可应用于大面积大视野观测需求的应用。（2）采用高分辨率工业级CMOS相机，分辨率上升至4K水平，拍摄速率大幅提升，同时降低功耗更为环保。（3）激光二极管电流及功率更稳定，数据波动小。（4）采用明场和激光双相机，可记录不同类型是实验数据，明场图像和激光图像位置通过软件校正，无位移。RFLSIⅢ激光散斑血流成像系统 激光多普勒 血流仪

想拥有一台微循环研究利器吗？不仅实时监测活体组织器官的血流灌注情况还可成像更快、更大，拓展性更广……新一代RFLSI ZW激光散斑血流成像系统实力全开，给你的科研工作更大的加速度！升级点1：全局快门COMS传感器-更快全新的RFLSI ZW采用全新的全局快门CMOS传感器。新款传感器具有更高的量子效率，即使是非常短的曝光也能获得清晰的图像；同时具备更加优秀的抗噪性能，在高分辨率模式下，采样速度相较于上一代产品提升了3倍，更快更精准获取成像图。升级点2：成像面积-更大RFLSI ZW的监测面积为225mm*300mm，相较于上一代产品提升了近8倍，应用对象从小动物扩展至大动物及人体的拍摄，进一步扩大了应用的范围。升级点3：成像算法升级-更强RFLSI ZW激光散斑血流成像系统，在成像算法上进一步提升，相较于上一代产品，在空间算法模式下将图像合成数量提升了5倍，在时间算法模式下提升了24倍，图片成像质量更加清晰、细节化增强。升级点4：扩展性-更广设备增加了BNC扩展接口，可实现与外部设备的通信，如电生理、刺激器、注射泵、光遗传等。通过软件控制协议，可自定义设备的工作顺序、间隔、频率等参数，满足多样化的实验需求。升级点5：内置校准程序—更智能使用标准校准物配合校准程序，可以定期进行自校准，保持设备处于最佳工作状态，使不同时期的血流灌注量具有可比较性。升级点6：激光安全性-更高新一代激光散斑血流成像系统在安全性上进行了升级，产品符合Class1-IEC 60825-1:2014安全激光等级标准，使用安全性更高，进一步保障实验人员的安全。RFLSI ZW激光散斑血流成像系统效果图参考Brain-c57bl/6Foot-HumanMesentery-SD ratFemoralartery-c57bl/6除了上述六大升级更多升级细节可查看下表想率先试用这款新品识别二维码，即可免费申请试用

2019年，瑞沃德第一代激光散斑血流成像系统RFLSI上市。上市初，瑞沃德激光散斑血流成像系统采用业界最高的参数指标，同时依托光学成像、精密传动、精确控温和微弱信号检测方面的技术背景，让其在分辨率、灵敏度、稳定性等方面有着独特的优势。2020年，瑞沃德更新了第二代激光散斑血流成像系统RFLSI Ⅲ，不仅延续了上一代产品出色的分辨率及灵敏度，在成像面积、图像算法、分析功能上又做了进一步的优化。RWD激光散斑血流成像系统RFLSI Ⅲ截至2021年底，瑞沃德激光散斑血流成像系统，装机量已突破100+台，获得如首都医科大学附属北京天坛医院、北京脑重大疾病研究院、斯坦福大学医学院、杜克大学医学中心等众多一流科研单位的青睐；并与全球 200 多家客户进行了线上演示和线下试用；助力科研人员在Gut、Blood、Diabetes、Theranostics、Nature Communications等专业期刊发表学术成果50多篇，为科研产出全面提速。案例：1肠道微生物群是许多中风风险因素的重要因素。然而，中风和肠道菌群之间的双向相互作用在很大程度上仍然未知。2021年2月，南方医科大学珠江医院尹恝、周宏伟、何彦研究团队在知名期刊《Gut》(2021 IF=23.059)发表了《Rapid gut dysbiosis induced by stroke exacerbates brain infarction in turn》一文。团队成员发现脑缺血迅速引起肠道缺血，并通过自由基反应产生过量硝酸盐，导致肠道菌群扩张失调。肠杆菌科富集通过增强全身炎症而加重脑梗死，是卒中患者主要不良预后的独立危险因素。使用氨基胍或超氧化物歧化酶减少硝酸盐生成或使用钨酸钠抑制硝酸盐呼吸均可抑制肠杆菌过度生长，减少全身炎症并减轻脑梗死。这些影响是肠道菌群依赖的，表明脑肠轴在中风治疗中的转化价值。这项研究揭示了中风和肠道失调之间的相互关系。缺血性中风会迅速引发肠道菌群失调，肠杆菌过度生长，进而加重脑梗死。案例：2脑卒中后会出现远隔区继发性脑白质损伤，造成脑卒中患者远期预后不良。然而可能的机制尚不明确。国外学者在其他脑白质病变患者的研究中发现星形胶质细胞吞噬作用参与脱髓鞘损伤，吞噬髓鞘碎片后肿胀变形的星形胶质细胞能募集炎症细胞并参与脑白质病变。脂质运载蛋白2（Lipocalin-2，LCN2）作为反应性星形胶质细胞的重要标志物，其功能研究多集中于星形胶质细胞分泌后引发的炎性改变，而LCN2在继发性脑白质损伤及星形胶质细胞吞噬作用的相关研究仍不清楚。2022年3月，南京大学神经病学研究所（南京大学附属金陵医院神经内科）团队在国际著名综合性期刊《Nature Communications》（2021 IF=14.919）在线发表文章《Astrocytic phagocytosis contributes to demyelination after focal cortical ischemia in mice》，发现急性局灶性脑皮质梗死后星形胶质细胞内源性LCN2表达升高，能与介导吞噬作用的受体LRP1结合，导致LRP1磷酸化，激活下游吞噬信号通路，造成星形胶质细胞吞噬活化，引起胼胝体髓鞘丢失。案例：3血小板是哺乳动物血液中主要的细胞成分之一，在血栓形成和止血过程中发挥关键作用。αIIbβ3整合素（αIIbβ3integrin）是血小板中特有的、与血小板激活密切相关的膜蛋白。临床中常使用的抗血栓药物依替巴肽、阿昔单抗和替罗非班，均是通过竞争性结合于αIIbβ3胞外域的配体结合区，通过抑制其与配体（如纤维蛋白原、纤维蛋白等）的结合发挥抗血栓作用，但这些药物会增加患者的出血风险。2020年8月，中国科学院昆明动物研究所研究员赖仞团队在专业期刊《Blood》(2021 IF=22.113)发表了在抗血栓领域的突破性成果。该团队发现，由血小板β3整合素、14-3-3ζ蛋白以及c-Src激酶构成的复合体在血小板激活和血栓形成中发挥重要作用。14-3-3ζ蛋白通过同时结合于β3整合素胞内“TST”结构域和c-Src的SH2结构域，促进14-3-3ζ-c-Src-integrin-β3复合体的形成以及αIIbβ3整合素外向内的信号传导。针对此复合物形成的关键结合位点，该研究设计发掘了两个抑制剂KF7、THO。这些抑制剂可干扰14-3-3ζ-c-Src-integrin-β3复合体的形成并抑制血小板的聚集和延展，但不会显著改变αIIbβ3与其配体（纤维蛋白原）的结合以及血小板的黏附。小鼠模型实验发现，干扰该复合体能够显著抑制血栓发生，但不会增加出血风险。该研究为开发新型、低出血风险的抗血栓药物提供了新靶点和思路，同时也提供了一系列潜在的抗血小板/抗血栓先导分子。案例：4下肢外周动脉疾病(PAD)是导致动脉粥样硬化性心血管疾病的第三大原因，为了促进缺血后血管的恢复，识别关键的内源性调节因子并探索增强其体内功能的途径是十分重要的。以往的研究表明，配体依赖的过氧化物酶体增殖物激活受体δ亚型(PPARδ)激活促进了血管生成。然而，低氧如何触发PPARδ及其在缺血后血管修复过程中的下游影响尚不清楚。2022年3月，香港中文大学的研究者们在《Theranostics》(2021 IF=11.556)杂志上发表了“Endothelial PPARδ facilitates the post-ischemic vascular repair through interaction with HIF1α”的文章，该研究揭示了低氧诱导的内皮细胞PPARδ非依赖于配体的激活稳定了HIF1α，并且是HIF1α激活的关键调节因子，以促进缺血后血管内稳态的恢复。在本研究中，研究者首先发现了内皮PPARδ的缺失延迟了组织的灌注恢复和修复，伴随着缺血后血管生成的延迟，损害了血管完整性的恢复，更多的血管渗漏和炎症反应增强。在分子水平上，缺氧上调和激活内皮细胞中的PPARδ，而PPARδ相互稳定HIF1α蛋白，以防止其泛素介导的降解。PPARδ直接与缺氧诱导因子1α(HIF1 α)的氧依赖降解结构域结合在PPARδ的配体依赖结构域上。重要的是，这种HIFα-PPARδ相互作用不依赖于PPARδ配体。腺相关病毒介导的稳定的HIF1α在体内的内皮靶向性过表达改善了小鼠后肢缺血后的灌注恢复，抑制了血管炎症，并增强了血管修复，以抵消PPARδ基因敲除的影响。🔽使用者评价🔽看到这里是不是超级心动想把它带回实验室，小沃想你所想为助力更多科研工作者瑞沃德激光散斑血流成像系统免费试用识别上方二维码，即可申请免费试用

第三代激光散斑血流成像系统RFLSI Ⅲ-新品来袭-通过不断创新迭代，瑞沃德新一代激光散斑血流成像系统新增诸多实用功能，带给你超凡使用体验！01超高2K分辨率（2048 × 2048）带你清晰观察肠系膜第五分支血管肠系膜02最高帧率可达140帧/秒快速记录每一次心脏跳动点击视频查看心脏区实验结果03超强12倍光学变倍轻松应对从颅脑到双侧下肢各类使用场景04采用万向支架随心调整仪器05同时展示实物图、散斑图、伪彩图互为参照，同步调整06离线模式无加密系统摆脱加密狗“控制”07可获取原始图片利用第三方软件分析数据08提供相关配套实验设备购买更省心09完善的售后服务体系及时响应客户需求给你全新使用体验用户评价实验数据在新品上市之前，已有多位老师试用RFLSI Ⅲ激光散斑血流成像系统，十分感谢老师们为我们提供的宝贵意见，以及反馈的诸多实验成像图：颅脑耳朵双侧下肢目前试用客户遍及北京、上海、深圳台湾、美国、欧洲等相关单位试用申请即日起扫描下方二维码，就有机会试用瑞沃德新一代的激光散斑血流成像系统。申请须知1.请填写有效联系地址和联系方式2.试用结束后，提供试用报告提交申请后7个工作日内我们的工作人员会与您联系更多产品详情，可咨询：电话：0755-86111286-8303邮箱：rwd@rwdmall.com产品地址：https://www.rwdls.com/product/imaging/case2/

徕卡显微系统副总裁Maxim Mamin于2017年11与17日来华，并于当日接受了“神外前沿”公众号的专访，对徕卡即将在国内上市的MFL800研发初衷与技术问题进行了独家的解读。神外前沿讯，在洛杉矶举行的2017 AANS美国神经外科年会上，徕卡基于手术显微镜的增强现实荧光成像技术AR荧光（MFL800）正式上市，这个血管荧光突破性的新技术，可以将近红外荧光成像与白光图像相结合，让神经外科医生在双目镜筒中实时观察解剖结构及荧光效果，为手术决策提供实时有效的信息。(点击上图播放手术效果视频)据悉，采用AR（增强现实）荧光技术的徕卡MFL800已经通过CFDA认证，将于明年一季度在中国上市。近日，徕卡显微系统副总裁Maxim Mamin先生就AR荧光新技术的研发情况接受了《神外前沿》的访谈。对话内容如下神外前沿：AR荧光（MFL800）研究开发的初衷是什么，能够帮助神外医生解决什么问题？Maxim Mamin：血管荧光造影剂广泛应用于脑血管手术，包括动脉瘤夹闭，脑血管畸形和微血管减压术等手术。在使用过程中就会发现ICG通过红外成像，是肉眼看不到的，只能在显微镜上看到，而且是黑白的，还有很多解剖结构的细节看不清，并且还有一点延时，这对医生来说是比较被动的事情。ICG只能看到荧光显影，周边的组织是无法看清楚的；MFL800也属于ICG技术，但在镜下高清的，可以把细节和血管等都显示出来。有了深度的感觉了，周边的血管可以看得很清楚，可以在这上面做一些操作。神外前沿：AR荧光（MFL800）和以往的显微镜下的荧光有什么不同，比如肿瘤手术使用的5?ALA肿瘤荧光？Maxim Mamin：ICG荧光方式现在主要用于血管病的手术治疗，因为ICG要用注射的方式注射到到血管里，可以通过血液的流动经过全身，然后可以观察到血流的情况。5-ALA是一种荧光显影剂，使用方式是在患者手术前，通过饮用的方式喝下去，不会在血管显现，只会在肿瘤上显现，而且只会在高级别胶质瘤上显现。可以说ICG是血管显影的介质，5ALA是胶质瘤显影的介质。另外，ICG和5ALA在激发后产生的光波的波谱和波长是不一样的，借助于发射波长为400nm蓝光手术显微镜，5-ALA是可以看见的，ICG的波长是780nm-800nm，是红外光，肉眼看不到的。神外前沿：AR荧光（MFL800）在神经外科中更适合血管还是肿瘤的显影？Maxim Mamin：这个新技术主要应用于血管病，包括动脉瘤、血管畸形、MVD（微血管减压）等，当然还可以用在心血管病的搭桥手术，看血管的流畅情况，还有可以用在整形手术中。（图注：Leica M530 OH6手术显微镜与MFL800的结合，有德国科隆医疗中心神经外科的Cleopatra Charalampaki教授提供的手术照片）神外前沿：这个技术如果应用于脑血管外科，是否会扩大适应症范围，相对于介入技术的不断发展？Maxim Mamin：这是个很好的问题，现在确实有趋势看到很多医生开始采用介入技术，MFL800肯定能帮助神经外科医生看得更清楚，以治疗更复杂的脑血管病。MFL800是基于（增强现实技术的）GLOW平台，现在开发的是用于脑血管病的技术，将来还可以开发应用于肿瘤的技术。这个平台的硬件包括摄像头等设备，另外还有相关软件，以实现定量化、多波长的荧光成像技术，最终就像地图一样，能够显示出比如血流的强度、随时间变化的情况等，因而能够区分动脉和静脉，带来更多的信息。我们采用的是开放性的设计平台，将来有了新技术都可以将其升级到手术显微镜上。新的技术把不可见的光通过数据化显示出来，最重要的一点是MFL800是一个实时的技术，术者可以在目镜下实时观察到手术中的情况，没有延时。神外前沿：MFL800预计在中国何时上市？Maxim Mamin：我们产品的正式上市是在10月份刚刚结束的AANS美国神经外科年会上，正式的装机在11月份，12月份还会在欧洲和美国有新的装机。在中国我们已经通过了CFDA的认证，应该在明年一季度上市。神外前沿：目前内镜技术在神经外科应用越来越多，显微镜如何面对内镜的竞争？Maxim Mamin：显微镜和神经内镜是互补的技术，手术显微镜最明显的优势就是术中可以有很好的深度感受，可以很直观的看到并操作，相对来说也容易操作。另外，显微镜现在可以搭载各种荧光成像技术，但目前的神经内镜还没有。再有，神经内镜很难判断方向，并且并非所有手术器械都适用于脑室镜，比如双极电凝。神经内镜可能更适合于不能直视的一些病变，比如在角落或者被重要器官遮挡的。目前最新的技术可以把神经内镜的成像集成到显微镜上，也就是可以在目镜下直接显示。受访者简介Maxim Mamin, Vice President Medical Division (Surgical Microscopes Imaging) at Leica Microsystems (Danaher company), Leica Microsystems, UCLA Anderson School of Management.International Executive with 15+ years of leadership experience in Siemens Healthcare across various functions (Marketing, Product Development, Sales, Regional Business Development, Country Operations), across diverse products portfolio (Imaging and Lab Diagnostics), and cultures (Russia, Germany, Singapore, Korea, Malaysia).来源：神外前沿关于徕卡显微系统Leica Microsystems 徕卡显微系统是全球显微科技与分析科学仪器之领导厂商，总部位于德国维兹拉(Wetzlar, Germany)。主要提供显微结构与纳米结构分析领域的研究级显微镜等专业科学仪器。自公司十九世纪成立以来，徕卡以其对光学成像的极致追求和不断进取的创新精神始终得到业界广泛认可。徕卡在复合显微镜、体视显微镜、数码显微系统、激光共聚焦扫描显微系统、电子显微镜样品制备和医疗手术显微技术等多个显微光学领域处于全球领先地位。 徕卡显微系统在全球有七大产品研发与生产基地，在二十多个国家拥有服务支持中心。徕卡在全球一百多个国家设有区域分公司或销售分支机构，并建有遍及全球的完善经销商服务网络体系。

美国哥伦比亚大学工程团队开发了一种技术，可实现活体内的实时成像并取代传统的活检。在28日的《自然生物医学工程》上发表的一篇论文中，研究人员描述了一种高速3D显微镜MediSCAPE，其能捕获组织结构的图像，以指导外科医生定位肿瘤及其边界，而无需活体取样分析病理结果。哥伦比亚大学生物医学工程和放射学教授、该研究的资深作者伊丽莎白希尔曼称，活检需要从体内切取小块组织，然后用简单的显微镜观察，因此可能需要几天时间才能得到诊断结果。希尔曼团队希望能直接捕获组织图像而不用切出样本。“这种技术可以让医生实时反馈他们正在查看的组织类型，无需长时间等待。”她解释道，这将让医生就如何最好地切除肿瘤并确保没有留下任何东西做出明智的决定。此外，对于珍贵的组织，如大脑、脊髓、神经、眼睛和面部等，切取组织还可能错过重要的疾病区域。希尔曼一直在开发用于神经科学研究的新型显微镜，这些显微镜可非常快速地捕捉活体样本的3D图像。此次，该团队通过观察小鼠肾脏对他们的显微镜进行了测试。他们观察到的结构很像标准组织学所得到的结构。最重要的是，过程中并没有添加任何染料。研究人员看到的一切都是组织中的自然荧光，而这些荧光通常太弱而无法看到。即使研究人员以足够快的速度进行整体3D成像，实时漫游，扫描组织的不同区域，MediSCAPE也能非常高效地显示出这些微弱的信号。研究人员甚至可将获得的体积拼接在一起，并将数据转化为组织的大型3D展示，这样病理学家就可像一整盒组织学幻灯片一样使用它。该团队展示了MediSCAPE在广泛应用中的强大功能，从分析小鼠胰腺癌到对人体移植器官（如肾脏）的非破坏性快速评估。研究人员认为，通过对体内的活组织进行成像，可获得比无生命的活检样本更多的信息。他们发现，实际上可看到通过组织的血流，并看到缺血和再灌注的细胞水平效应（切断肾脏的血液供应，然后让它回流）。该团队的最后一个关键步骤是将希尔曼实验室中标准SCAPE显微镜的大尺寸缩小为适合手术室并可供外科医生在人体中使用的系统。

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；

这是一档关注“生命科学行业变化”的专题栏目。我们将从合作伙伴入手，每一期研究和解读一家科研机构或科研课题组、实验室的背后故事、相关方法论、使用的工具等等，帮助科研从业者获得启发和思考。不久前，西湖大学贾洁敏团队在Nature Neuroscience期刊上发表题为Synaptic-like transmission between neural axons and arteriolar smooth muscle cells drives cerebral neurovascular coupling的研究论文，该研究证实单个谷氨酸能神经元轴突通过神经-小动脉平滑肌细胞(arteriolar smooth muscle cells, aSMCs)连接之间的突触样传递来扩张其支配的小动脉。这一发现揭示了神经元与脑血管直接对话的一座“新桥梁”，也为理解脑血流的快速和精准调控提供了一个全新的认知。本期【沃的研究所】，我们将对话文章的第一作者张冬冬博士，一起了解神经血管耦合的机制。冲破历史研究，为脑血流调节机制提供全新认知血液供应为大脑中的神经计算提供能量，计算活动的波动会在数秒内引起局部脑血流(cerebral blood flow, CBF) 的相应变化，这一现象称为神经血管耦合(Neurovascular coupling, NVC)。NVC功能受损，可导致脑微循环缺血缺氧，影响局部神经信号传导，引起并加重脑小血管疾病，甚至造成认知功能障碍、痴呆等。由于大脑的代谢神经元活化是需要能量的，且本身不能储存能量，所以这些能量主要来源于血液供给。张冬冬博士说道，“既然血液供给对于大脑活动如此重要，那么神经元活化后是如何将信息传递给血流的？”这成为了研究团队进行实验探索的出发点。事实上，虽然神经元活化对血流的调控机制已经有130多年的研究历史，但是对相关机制的探索研究目前仍处于探索阶段。“神经元活化如何去调节脑血流？这个过程中传递了哪些信息？什么时候来传递这个信息？是否还存在已知调节机制之外的其他未知机制来调节血流呢？”张冬冬博士在谈及实验初衷时提到，“对于神经血管耦合，我们能做的还有很多。”采用先进设备，用时间沉淀成果为了探究大脑神经元活化调节血流的结构基础，研究团队利用了大体积三维扫描电镜和光电联合技术，通过三维扫描电镜成像，解析出整个动脉以及动脉周围脑组织其他细胞之间空间上的关联。科学探索，路漫漫而长远。张冬冬博士从2017年便开始了该项实验研究，历经6年时间才有了今天的成果。“结构决定功能”，而在对动脉与周围血管组织、细胞间的结构探讨这一过程中，他不禁感慨：“我们采集了近30个T的电镜数据，并且还要再继续分析重构脑组织、细胞超微结构以及血管结构。仅在这个过程，前前后后就花费了两三年的时间，工作量特别大。”在该项实验中，终足对于穿支动脉的包裹率，是全世界首次进行解析。张冬冬博士介绍道，通过三维电镜扫描，他们发现星形胶质细胞终足对穿支动脉的包裹率并不是100%，反而存在“漏洞”。血管周围神经元轴突的子突触前会穿过这些漏洞，直接与动脉血管形成物理连接。这一结构为神经元与血管之间的对话提供了一座前所未见的“新桥梁”。在功能基础验证过程中，研究团队用到了瑞沃德激光散斑血流成像系统，张冬冬博士表示，通过使用该仪器，能够大范围看脑血流的变化，从而发现了神经元轴突末端跟动脉循环细胞之间形成的连接，可以调节血流以及调节动脉的舒张。研究团队用到瑞沃德激光散斑血流成像系统来监测血流变化“非常感谢瑞沃德激光散斑血流成像系统，这成为了我们实验过程中探究生理功能上脑血流变化的一个非常重要的仪器，帮助到我们很多”。除此之外，在研究团队的实验室中还能见到不少瑞沃德其他产品的身影，比如手术器械、脑立体定位仪、移动式呼吸麻醉等。“这些产品用下来感觉都很好”，张冬冬博士再一次对瑞沃德产品给予了认可，并对其中一些产品的优化方向也提出了宝贵建议。西湖大学实验室瑞沃德散斑不惧失败，讲究方法，科研是人生的一种选择2017年，那时的西湖大学叫做浙江西湖高等研究院，张冬冬博士是当时的第一批博士研究生。而在这之前，他在硕士时期的研究方向是中风，这和当时西湖大学生科院里五位PI中贾老师的研究方向最匹配，考虑到将来的研究方向和个人发展，他顺利地加入了贾老师课题组。“当时加入，贾老师并没有要求我要待几年，而是和我强调博士期间你有了什么样的科学发现，你能解决什么科学问题，你能给领域甚至是社会带来什么价值，这些才是最重要的。”张冬冬博士深受贾老师启蒙。“所以，就这样，我成为了贾老师的第一个学生。”该研究成果第一作者2017级博士研究生张冬冬（左）与导师贾洁敏（右）合影（摄于2017年）科研需要投入大量时间、经历去进行一些重复性的工作热情，需要保持足够的兴趣，高度的专注，才能有所收获。张冬冬博士内心也早已明确自己选择科研，坚持读博是为了享受科学探究带来的快乐。“原本博士三年我就可以发一篇文章然后顺利毕业，但我依然选择坚持做到5年，至今7年。正如贾老师当时所言，相比博士毕业，博士期间研究的课题有什么样的意义才更重要。”说来，还是内在驱动力，让张冬冬博士自始至终都坚定信念，对科研路上的困难和挑战甘之如饴。“从事科研，首先你要问自己为什么要做科研，是否对它感兴趣。”张冬冬博士并不屈于日复一日重复枯燥的实验与工作，而探索未知，满足好奇心正是他觉得科研充满乐趣所在。“其次，科学实验必定存在着失败，你抱着什么样的心态面对失败这很重要,一定要有一种在失败中站起来的勇气。”科研路上，勇于面对失败，才能走向真正的成功。由于张冬冬博士是贾老师的第一个学生，加上那时的西湖大学很多平台都还没有建立起来，所以大部分实验都是他自己在进行探索。提及当时一些陌生的实验手段和技术，他也非常感谢专业人员给予的帮助。“遇到困难时，很重要的一点，就是一定要学会向一些领域内的专家虚心请教。即便你是从零开始，也会更有利于你去解决一些问题。”对于如何克服实验过程中的失败与困难，张冬冬博士也和我们分享着他自己的经验。经过时间的沉淀和个人的努力付出，张冬冬博士在自己的研究领域下也有了不少收获，对于从事科研有着自己的见解。当被问及目前血管神经耦合领域比较有潜力的研究方向，他继续和我们分享。神经血管耦合机制有着漫长的130多年的研究历史，在这期间，大家一直在问同一个问题——神经元是如何调节神经血管耦合的机制。“但更深层次之下，神经元耦合除了调节能量的代谢之外，它是否具备调节一些其他生理行为的功能？这是一个非常有意思的研究方向。”“神经元活化可以调节血流，那么反之，血流的改变是否可以调节神经元的一些功能呢？这也是贾老师课题组关注的另一个有意思的方向。”科研之路，道阻且长，唯行则将至。期待张冬冬博士在自己专注的领域继续发光发热，为行业乃至社会带来更大的价值。- END -如果您想了解试用张冬冬博士实验室同款瑞沃德激光散斑血流成像系统长按识别下方二维码我们将会有专业人员与您联系

俄罗斯圣彼得堡理工大学和圣彼得堡第一国立医科大学正在研发一种使用高强度超声波止血的仪器。该仪器可作用于受损血管，加速血小板栓塞的自然形成。使用该仪器，伤者治疗时间可多出一倍，还可用于紧急手术，包括治疗在战场上的伤员。圣彼得堡理工大学工程师阿纳斯塔西亚别利亚科娃解释说，首先需要干扰止血过程，促使产生更多血小板，形成止血的血小板栓塞。在将血管暴露于超声波后，需要慢慢放松缚带，以使血流中不会有血凝块。她称，为了进一步加速血小板栓塞的形成，开发人员提出了将特殊纳米胶囊与药物一起使用的想法。特殊纳米胶囊将被引入血液循环，随着血流进入伤口区域，在超声波的影响下分解并释放药物。别利亚科娃表示，目前，为了防止患者失血，医生会在其受损动脉上使用止血带，但是止血带使用时间不能超过4个小时，因为如果时间过长，组织会在没有血流的情况下死亡。然而，新发明允许血流不完全被阻塞，因此安全止血的时间将翻倍。利用多出来的时间，能够将患者送到医院救助。她称，根据设想，小伤口使用该设备很容易愈合，无需外部干预。更大的伤口则需要额外操作。别利亚科娃还称，圣彼得堡理工大学的研究者正设法寻找西方国家的配件部分替代品，将电振动转换为高强度超声振动的进口治疗换能器替换为国产换能器。该装置的有效性已经通过动物实验得到证实。莫斯科物理技术研究所人口健康指标分析与医疗数字化实验室负责人斯坦尼斯拉夫奥茨塔夫诺夫表示，迄今为止，此仪器只在实验室中使用，还不是可用于治疗患者、用于临床实践的经过认证的医疗设备。

2011年5余人5日，中国政府采购网公布了北京中医药大学211项目仪器设备采购项目的中标结果。此次采购仪器涉及激光多普勒血流灌注成像仪、全波长酶标仪、电子万能试验机、微量热仪、电泳系列、移液器系列、分析天平、超微量高精度紫外/可见分光光度计系统、高效液相色谱自动进样器、高速逆流色谱仪等，采购金额近500万元。　　项目名称：北京中医药大学211项目仪器设备采购项目　　项目编号：0730-1161GD021101/01、02、03、04、05、06　　采购人名称：北京中医药大学　　采购人地址：北京市朝阳区北三环东路11号　　第一包：激光多普勒血流灌注成像仪、多通道生物信息采集分析系统　　招标编号：0730-1161GD021101/01　　预中标商：中国科学器材公司　　预中标金额：￥1015000.00(人民币小写)　　壹佰零壹万伍仟元整(人民币大写)　　第二包：全波长酶标仪、电子万能试验机、超速离心机、中医数字化采集及分析仪　　招标编号：0730-1161GD021101/02　　预中标商：北京诚茂兴业科技发展有限公司　　预中标金额：￥1070000.00(人民币小写)　　壹佰零柒万元整(人民币大写)　　第三包：微量热仪、红外热像仪　　招标编号：0730-1161GD021101/03　　预中标商：众联瑞科科技(北京)有限公司　　预中标金额：￥929288.00(人民币小写)　　玖拾贰万玖仟贰佰捌拾捌元整(人民币大写)　　第四包：正置荧光显微镜、无创性大鼠血压计、酸碱度PH计、自动高压灭菌锅、小型高速离心机、电泳系列、移液器系列、分析天平、水迷宫系统、组织捣碎匀浆机　　招标编号：0730-1161GD021101/04　　预中标商：众联瑞科科技(北京)有限公司　　预中标金额：￥515398(人民币小写)　　伍拾壹万伍仟叁佰玖拾捌元整(人民币大写)　　第五包：低温高速离心机、超低温冰箱、酶标仪、核酸蛋白转印系统、超微量高精度紫外/可见分光光度计系统、高效液相色谱自动进样器、分液收集器、台式高速离心机、高速逆流色谱仪、低速大容量离心机、微波真空干燥机　　招标编号：0730-1161GD021101/05　　预中标商：众联瑞科科技(北京)有限公司　　预中标金额：￥706020(人民币小写)　　柒拾万陆仟零贰拾元整(人民币大写)　　第六包：手动石蜡切片机、冰冻切片机、快速密闭自动组织脱水机、摊片机、石蜡包埋机　　招标编号：0730-1161GD021101/06　　预中标商：徕卡仪器有限公司　　预中标金额：￥480000(人民币小写)　　肆拾捌万元整(人民币大写)　　联系人名称及联系方式：李伟 电话：51909634 传真：51909681中航技国际经贸发展有限公司2011年05月05日　　相关新闻链接：北京中医药大学211项目仪器采购项目开始招标

一、项目基本情况1.项目编号：1499002023AGK007912.项目名称：分子医学中心多功能酶标仪等设备项目3.预算金额：人民币伍佰伍拾捌万伍仟元整（￥5585000.00） 最高限价：人民币伍佰伍拾捌万伍仟元整（￥5585000.00）4.采购需求：本项目不分包。采购明细见下表：序号品目名称采购数量预算金额（万元）最高限价（万元）简要技术需求备注1多功能酶标仪2套7070连续波长检测系统&高灵敏度滤光片&优化二向色镜光路设计；配三种检测模块：可见/紫外光吸收、荧光强度、化学发光检测模块进口2实时荧光定量PCR仪2套7070用于基因表达分析研究，目的基因的定量分析，进行SNP单核苷酸多态性和突变位点的分析检测进口核心产品3大容积冰箱1组（6台）22制冷方式：风冷；总容积：≥535L；能效等级：一级能效；控温方式：电脑控温4立式压力蒸汽灭菌器4台2828设计容积≥83L，有效容积≥75L；灭菌温度：115~135℃，最小分度值0.1℃，溶解温度：60~110℃，最小分度值0.1℃保温温度：45~60℃，最小分度值0.1℃。5全自动核酸提取仪1套4949适用样本：全血、血浆、血清、新鲜冰冻组织、培养细胞、尿液、拭子、痰液、脑脊液、粪便等进口6活体测试设备1台3232系统可以灵活调节光敏感度，可以应对不同体重的动物；系统通过内光源折射方法全自动识别和分类四只脚印，自动计算脚印和步态参数7光纤激光器(成套)3套16.516.5波长以及性能660nm+/-6nm2.0W，808nm+/-10nm5.0W；980nm+/-10nm8.0W；1064nm+/-2nm5.0W；功率稳定性 5%8样品干燥设备(成套)2套3636整套设备由：真空干燥箱*2、鼓风干燥箱*6、马弗炉*2、气氛微波管式炉*2、旋转蒸发仪*1、冻干机*3、低温冷却液循环泵*1、玻璃气流烘干器*5组成；9单道进口移液器(成套)50套5050量程范围：0.1-2.5ul；0.5-10ul：2-20ul：10-100ul；20-200ul；100-1000ul；1-10ml进口10合成反应设备(成套)2套5050整套设备由：实验室制冰机*2、混匀仪*4、循环水真空泵*2、非接触式全自动超声破碎仪*2、实验室半微量电子天平*5、超声波清洗机*3、电化学工作站*1,微波合成系统*1组成；11实验室系列离心机5套1010整套设备由：低速离心机*1、高速离心机*1，离心机配套转子和套筒3套以上组成；12合成搅拌设备(成套)2套3636整套设备由：磁力搅拌器*40、集热式搅拌器*60、六联电动搅拌器*10、高温磁力加热套*5组成13超微量紫外分光光度计1套2020波长范围：190－850nm连续波长全光谱分析；光程：内含0.03,0.05,0.1,0.2,1mm5个光程，根据样品浓度进行自动匹配最佳光程14微循环动态影像系统1套4040监控相机：成像区域大于18×12cm。测量技术：基于激光散斑对比成像技术，可对大面积组织进行非接触及实时的血流动态成像监测，可为待测组织（如血管、皮肤、口腔内皮等）提供实时动态监测曲线和血流视频记录。功能成像速率（血流图像）：1-20帧/秒可调15微流控设备1套4949设备组成：紫外光刻机*1,注射泵*1,制胶系统*1,光刻胶*4,等离子清洗机*1,细胞电阻仪*1合计558.5558.55.上述内容中未特别标注为“进口”字样的，均必须采购国产产品。本项目其他采购需求的具体内容，以招标文件中商务、技术和服务的相应规定为准。6.合同履行期限：具体详见技术需求书。品目1、品目2、品目5：合同签订后40日内交货；品目3、品目4、品目8、品目9、品目10、品目11、品目13：合同签订后30日内交货；品目6、品目7、品目12、品目14：合同签订后45日内交货；品目15：合同签订后30个工作日内交货；7.本项目不接受联合体投标。项目编号：1499002023ACS00809项目名称：山西医科大学第一医院分子医学中心倒置荧光显微镜等设备采购项目采购方式：竞争性磋商预算金额：328.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：328.0000000 万元（人民币）采购需求：本次磋商共二包，供应商可对其一包或多包进行响应，所投包内项目必须完全响应磋商文件所列示内容。（具体内容、配置、技术要求等详见磋商文件）包号序号产品名称数量要求简述最高投标限价总金额（万元）备注第一包1倒置荧光显微镜2台主机：超强合金材料；92进口2正置荧光显微镜2台用途：该仪器主要用于观察组织形态和荧光标记92进口第二包1超低温冰箱4台内部容积：不小于 549L，2 英寸冻存盒的存放数量：不少于 400 个26/2进口纯水超纯水一体机4台满足实验室用III级水及I级水纯水的应用要求。58进口3细胞间设备（CO2培养箱*4，超净工作台*4，高速冷冻离心机*2，自动细胞计数器*2，液氮罐*4，加热制冷型恒温金属浴*4，细胞摇床*4，真空吸液系统*4）1组CO2培养箱*41 HEPA过滤器和高温干热灭菌技术，减少污染。 60/ 注：（1）采购内容中未特别标注为“进口产品”字样的，均必须采购国产产品。所采购的货物、服务必须符合国家的强制性标准。（2）供应商的报价不得超过最高限价，否则视为响应无效。（3）第二包进口纯水超纯水一体机为核心产品，若出现相同品牌，按照第三部分评审标准和评审方法正文第四条处理。采购范围：包括货物的供应、运输、安装、调试、培训和售后服务等。具体报价范围、采购范围及所应达到的具体要求，以磋商文件中商务、技术和服务的相应规定为准。采购需求：详见磋商文件第四部分商务、技术要求。合同履行期限：详见磋商文件本项目( 不接受 )联合体投标。项目编号：项目名称：山西医科大学第一医院分子医学中心激光共聚焦显微镜项目采购方式：竞争性磋商预算金额：380.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：380.0000000 万元（人民币）采购需求：货物名称数量单位最高限价简要规格描述备注激光共聚焦显微镜1套380万元通过可见激光对线虫，活细胞、组织和切片进行连续扫描，获得精细的单个细胞或一群细胞的各个层面结构（包括染色体等）的三维图像。可利用荧光标记测定细胞内如钠、钙、镁等离子浓度的比率、动态变化及pH值的动态变化进口产品合同履行期限：合同签订后 40 天本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件1.时间：2023年6月1日00时00分00秒至2023年6月8日00时00分00秒（北京时间）2.获取地点：山西政府采购平台-政采云平台(https：//login.sxzfcg.zcygov.cn/user-login/#/login)线上获取；3.获取方式：政采云平台线上获取。不接受现场报名。凡有意参加本项目的投标人，请按照以下步骤免费获取招标文件：（1）在中国政府采购网山西分网完成注册，已完成注册的请跳过此步骤；（2）请于招标文件获取截止时间前(北京时间，下同)，进入山西政府采购平台(https：//login.sxzfcg.zcygov.cn/user-login/#/login)使用企业数字证书(CA) 在网上获取招标文件。4.招标文件售价：0元三、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：山西医科大学第一医院地 址：太原市迎泽区解放南路85号联系方式：0351-46398412.采购代理机构信息名 称：山西宏润招标代理有限公司地 址：太原市迎泽区解放南路87号菜园广场写字楼21层联系方式：0351-62929993.项目联系方式项目联系人：秦少春，张国梁，董香弟，张建钰，尹元，刘洋，苏天亮，刘月莹电 话：0351-6292999

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。除参与疾病病理进展以外，作用于ECs的化学和力学信号可协同地调节血管生成；然而血管生成的力学生物学机制尚不清楚。在伤口血管生成过程中，Yuge等[23]发现血流驱动的腔内压力负荷抑制了血流上游部位受损血管的伸长，而下游受损血管则主动伸长。分子生物学机制研究发现，F-BAR 蛋白的 TOCA 家族是ECs迁移和力敏感细胞拉伸调节伤口血管生成所需的关键肌动蛋白调节蛋白。上述研究表明，由生物力学所触发的细胞信号转导对血管功能的调节具有重要作用。2.2 SMCs水平上的研究进展最近的一项研究发现，内皮祖细胞（endothelial progenitor cells, EPCs）参与血管修复并调节SMCs的特性,与EPCs对损伤后新内膜的形成有关。通过建立损伤和脂质诱导的动脉粥样硬化模型，Mause等发现EPCs与SMCs在CXCL12-CXCR4轴的作用下共同参与血管表型的调控和血管平衡的维持[24]。冠状动脉旁路移植术通过在阻塞的动脉周围建立血管通路来恢复心脏的正常血流。既往的研究已经证明力学刺激在静脉移植术后的新生内膜增生中起着关键作用；然而，在该过程中关于机械力调控SMCs表型变化的研究相对较少。Tang[25]等将单轴循环拉伸（15％，1Hz），以及单轴循环拉伸（5％，1 Hz）或静态条件应用于培养的SMCs，以探究由拉伸力引起SMC表型变化的力学生物学机制。结合代谢组学分析、RNA测序以及等离子体共振分析等技术方法，作者发现MFN2过表达或药物抑制PFK1能够抑制15%牵张诱导的SMCs增殖、迁移并减轻移植静脉的新生内膜增生。另外，SMCs可以响应细胞外基质（extracellular matrix, ECM）固有的力学信号而呈现出高度的可塑性。Wang等[26]探究了聚丙烯酰胺底物上由可变弹性模量所致SMCs表型变化的力学生物学机制。该研究发现，基质硬度通过DDR1-DNMT1力学信号转导轴加剧了SMCs的促炎症反应（见图4），这对于工程人造血管移植物和血管网络的优化具有潜在的意义。图4 DDR1-DNMT1机械转导轴调控SMCs促炎症表型转换示意图[26]Liu等[27]使用不规则排列与周向排列的血管移植物来控制三维生长中的细胞几何形状，证明了DNMT1与细胞几何形状、血管收缩性密切相关。自噬是一种维持细胞稳态的适应机制，其失调与多种心血管疾病有关。静脉移植术后，血流动力学因素在新生内膜增生中起关键作用，但其机制尚不清楚。2022年的一项研究探索了动脉循环拉伸对静脉SMCs自噬的影响及其在静脉移植后新内膜形成中的作用。Chen等[28]在静脉SMCs上加载 FX5000拉伸系统的（10%，1.25 Hz ）循环拉伸，结果显示这样的力学参数加载在体外阻断了细胞自噬流，调节了内膜增生，而该过程是由p62/nrf2/slc7a11信号通路介导。2.3心血管其他细胞水平上的研究进展心血管环境的硬度在衰老和疾病过程中发生变化，并导致疾病的发生和发展。心脏成纤维细胞和心肌细胞是心血管系统中的重要细胞，它们也在心脏病和心血管疾病中扮演重要角色。研究表明，心脏成纤维细胞能够感知力学环境的变化，从而分泌细胞因子参与心脏损伤或修复。Ebrahimighaei等发现YAP 介导的 RUNX2激活对心脏成纤维细胞具有促增殖作用，以响应增加的 ECM 硬度变化[29]。在另一项YAP的相关研究中发现，YAP 协同 TGFβ1信号促进人心肌纤维化三维模型中肌成纤维细胞活化和基质硬化[30]。然而，在生理硬度的工程化心脏基质中，Ploeg等[31]研究显示，培养的成纤维细胞降低了肌成纤维细胞标志物基因表达，而成纤维细胞对拉伸或 TGFβ1的反应维持不变，表明这种新型心脏基质结构为研究心脏成纤维细胞功能和肌成纤维细胞分化提供了良好的生理模型。在心肌细胞中，纤维连接蛋白的存在与纤维化区域增强的硬度相结合，将强烈影响心肌细胞的行为，并影响疾病的进展[32]。Lin等[33]使用选择性HDAC6抑制剂处理的成年小鼠心室肌细胞表现出增加的肌原纤维硬度。而HDAC6在心肌细胞中的过度表达导致肌原纤维僵硬度降低，表明靶向 HDAC6可操纵心脏的弹性特性以治疗基质硬度改变相关的心脏疾病。有趣的是，Pioner等[34]评估了刚度调节心肌细胞功能的另一种机制，即在缺乏肌营养不良蛋白的 hiPSC-CM 中，较硬的底物不能改变动作电位和钙瞬变。这些发现强调了肌营养不良蛋白缺陷型心肌细胞不能调节其钙稳态以响应细胞外间质硬度的增加。此外，细胞牵引力对于功能性心肌细胞的分化和发育很重要。鉴于刚度感应机制是由整合素相关蛋白受体所介导，Rashid等[35]通过DNA 张力探针发现，心肌细胞成熟与整合素传递的牵张力有关。综上所述，心血管中的不同类型细胞通过各种信号通路感知了周围的力学环境变化，从而介导心血管的病理生理过程。阐明细胞的力学生物学机制，有利于揭示生物力学作用下的表型改变。3 研究方法与技术方面的进展心血管生物力学和力学生物学的研究方法不断发展，主要包括计算模拟在体内实验或体外实验中的应用进展。体内实验是研究者通过对动物模型或人体进行实验，获取心血管系统的生物力学特性和疾病机制的信息。这种方法可以直接观察心血管系统的生理和病理变化，并且具有较高的生物学可靠性。体内实验的缺点在于它可能有一定的伦理问题，而且成本高昂。体外实验是指利用细胞、组织或器官进行实验，以研究心血管系统的生物力学特性和疾病机制。这种方法可以更加精细地研究心血管系统的某些方面，例如力学信号感受及转导、血管内皮功能等。此外，由于其可重复性较强，体外实验成为了心血管生物力学研究中重要的一环。总体而言，涉及体内和体外实验的模拟相关研究技术和方法的创新都是为了了解组织结构、健康状况和力学性能之间的相关性。本文从组织和器官两个角度总结2022年心血管生物力学与力学生物学相关的研究方法与技术进展。在心血管组织的力学特性研究中，利用生物力学等方法，可以研究心血管组织的力学特性，包括组织的弹性模量、硬度、黏性等参数。这对于改进材料模型和开发组织工程支架至关重要。由于基于结构的材料模型缺乏实验获得的结构参数，Pukaluk等[36]对人腹主动脉的内层进行了等双轴加载和多光子显微镜观察。结果发现，胶原纤维和弹性蛋白纤维的波浪度参数都显示出作为组织强度指标的潜力（见图5）。这些数据解决了目前材料模型中的不足，并在主动脉中膜建立了多尺度机制。图5 在所有测试样品的双轴拉伸期间，每个拉伸步骤的胶原蛋白（绿色）和弹性纤维方向（红色）的归一化相对强度[36]动脉粥样硬化治疗的标准方法是通过搭桥手术进行血管置换；然而，自体血管来源并不总是可行的。因此，组织工程血管正在成为一种潜在的替代来源，基于细胞治疗和/或促血管生成的组织工程策略可以在一定程度上改善心脏功能。但缺乏能够承受持续变形性和适应性机械力学特性的适当心肌组织材料，严重影响了心肌壁完整性、心脏的收缩-舒张周期和再生能力。最近，Bosch-Rué等[37]通过同轴挤压方法在内层和外层使用高浓度的胶原蛋白来开发组织工程血管样结构，目的是将ECs和SMCs分别包裹在两个不同的层面中。其结果显示，两种细胞均显示出良好的活性；而20 mg/mL的胶原组织工程血管具有足够的力学特性，能够承受相当于动脉剪切应力的生理流速[37]。为了支持心肌壁结构的机械性能，调控心肌功能的电传导特性并维持心脏功能的完整性，Zheng等[38]基于改性透明质酸、明胶和Fe3+，通过离子相互作用和化学共价性，开发了一种具有良好处理性能的单一“一体式”原位双交联型导电水凝胶。该水凝胶不仅提供了自我修复和适应心肌收缩-舒张周期的机械性能，而且同时向纤维岛和正常组织传输电信号（见图6）。更为重要的是，该双交联导电水凝胶介导的协同肽和细胞疗法使受损心肌的结构和功能得到部分恢复和再生，从而显示出巨大的临床转化潜力。图6 具有多功能性的双交联导电水凝胶用于心肌修复示意图[38]再生疗法是治疗严重受损心肌的一种新的策略；而功能性心肌细胞的保有率是获得良好治疗效果的关键。因此，构建和移植一个类似于人类心肌的工程化成熟的三维心脏组织是至关重要的。Nakazato等[39]构建了一个旋转壁血管生物反应器，用于生长大量的功能性心脏构筑物，以恢复受损大鼠心脏的功能。具体而言，研究人员将诱导的人多能干细胞来源的心肌细胞种植在聚乳酸-羟基乙酸共聚物纤维片上，以构建三维心脏组织，并在旋转壁血管生物反应器中培养，随后将组织移植到心肌梗死裸鼠模型中，然后进行心功能评价。其结果显示，生物反应器处理组的细胞存活率、收缩特性和电学特性显著改善，并可见成熟的心肌细胞。移植后4周，处理组的组织存活率和左心室射血分数显著改善。由此可见，生物反应器中的动态培养可以为心肌的性能提供良好的培养环境，为治疗心肌细胞损失所致的心力衰竭提供了一种功能性心肌生成手段。此外，开发水凝胶补片来修复受损的心肌，也是弥补心肌再生能力受限的关键方法。尽管基于水凝胶的贴片在心肌梗死中已经显示出良好的治疗效果，但机械、电和生物的协同作用与心脏电传导和舒张期-收缩期功能之间的关系尚未完全阐明。Yu等[40]通过动态共价/非共价交联方式开发了一种可注射的机械-电耦合水凝胶贴片，适合于细胞封装和微创植入心包腔。其结果显示，心包固定和水凝胶的自黏性能使该贴片能够与周期性变形的心肌高度顺应地进行界面耦合。不仅如此，自适应的水凝胶贴片能抑制心室扩张，同时协助心脏的搏动功能（见图7）。图7 心包内注射机械-电耦合水凝胶贴片用于心肌修复示意图[40]除上述方法外，3D工程心血管组织在替换受损结构方面显示出巨大的前景。具体地说，组织工程血管移植物具有取代生物和合成移植物的潜力。Mayoral等通过3D打印、混合熔融沉积建模、静电纺丝技术和干细胞接种制作了一种组织工程化体外血管贴片（见图8），用于评价3D生物技术在再生医学中是否具有广泛的应用潜力[41]。该研究获取的参数是基于一名2个月大的患有主动脉弓发育不良患者的医学图像；其结果发现，患者特异性贴片显示足够的血流动力学特征、力学性能、生存力和功能。因此，这种创新的3D生物技术具有广泛应用于再生医学和预防心脏病的潜力。此外，该研究也为基于组织工程技术的个性化治疗提供了理论依据。图8 基于3D 打印和静电纺丝技术的组织工程化血管贴片制备[41]由此可见，利用生物力学相关方法，可以评估不同种类的组织工程学技术的效果，并进一步优化组织工程学的设计和构建。利用力学生物学方法则可以评估不同材料的力学特性以及材料与细胞间的相互作用，以选择合适的生物材料和细胞类型来构建功能性的心血管组织。总之，心血管力学生物学在组织水平上的应用有助于深入了解心血管组织的力学特性和动态行为，为心血管疾病的研究和治疗提供了理论和实验基础。在器官水平上，心脏是一个高耗能的结构，由4个形态和功能上不同的腔室组成。心脏功能的执行依赖于其内部力学特性。从整体上评价力学特性改变所致的心脏病理生理反应，对于研究心脏疾病的发病机制以及新型心脏病诊治手段的开发都有重要意义。心脏移植术一直是终末期心脏病患者的最佳选择，但是由于供体源的匮乏和手术成本的高昂，心脏移植术并非是所有患者都适合和能够接受的治疗方式。随着科技的不断发展，心脏辅助装置提供了一种心脏移植的替代治疗方法。左心室辅助装置已成为治疗严重心力衰竭越来越重要的方法。Amstad等[42]基于一项回顾性分析，探讨了心室辅助装置患者在心脏康复过程中运动能力和生活质量的变化。其结果发现，心脏辅助装置植入患者的运动能力和生活质量在统计学和临床上呈现显著的改善。在最近的一项离体猪心脏研究中，Dort等[43]描述了一种能够提高离体跳动猪心脏泵血功能的新型室内膜泵。通过研究血流动力学参数、动脉和冠状静脉血氧含量变化情况发现，室内膜泵在生理条件下提高了机械效率，因为心功能的显著提高仅导致耗氧量的适度增加。此外，室内膜泵在急性泵衰竭的情况下能迅速恢复心脏功能，这表明心脏辅助装置在一定程度上能够提高心脏的使用效率。在一项临床研究中，Krauss等[44]发现心室辅助装置的存在能够改善儿科心脏移植患者的预后，为围手术期患者带来了帮助。当然，还需要更多的临床和实验室研究来验证上述这些发现。人工心脏等替代治疗方法也逐渐成为了心脏病患者的治疗选择。作为一种机械循环支持装置，人工心脏可用于双心室性心衰患者。尽管人工心脏于2004年在美国被批准用于临床移植，但大多数中心不采用人工心脏作为双心室衰竭患者的标准治疗策略。因此，关于全人工心脏移植的研究相对较少。Aeson全人工心脏已经开发用于双心室衰竭死亡风险患者。为评估该装置的治疗效果，Peronino等[45]在1年多的时间里评估了9个植入Aeson全人工心脏受试者的炎症状态，主要包括植入前后白细胞计数、炎性细胞因子测定和外周血单核细胞变化等指标。结果发现，心脏植入后的12个月内，受试者外周血中没有明显的炎症信号。另外一项研究证实了该人工心脏不会引起溶血，具有良好的血液相容性[46]。除Aeson人工心脏外，美国克利夫兰医学中心的连续流动全人工心脏也得到了广泛研究。据报道，连续流动全人工心脏采用重新设计的右叶轮和马达。然而，其脉动血流的评价尚未在体内进行测试。Kuroda等[47]以小牛为对象，进行了为期30天的实验研究。通过脉动研究发现，泵的最大流量和最小流量与基线相比都有显著变化，而泵的平均流量没有变化。连续流动全人工心脏显示了正弦泵调速脉动循环的可行性。总之，心血管生物力学在器官水平上的应用可以帮助我们深入了解心血管系统的力学特性，为心血管疾病的研究和治疗提供了理论和实验基础。由此可见，基于计算机程序进行的心血管系统建模和仿真的计算模拟在未来可能会得到广泛应用。这种方法可以定量分析心血管系统的生物力学特性，并预测器官和组织在不同疾病状态下的行为。例如，心肌缺血的模拟可以帮助研究心肌缺血时的血流动力学特性，预测心肌缺血范围和程度，优化诊断和治疗方案。此外，心肌力学性能的体内评估对于患者特异性诊断和心脏疾病的预后至关重要，涉及心肌重塑，包括心肌梗死和心力衰竭。目前的方法使用耗时的逆有限元方法，包括重建心脏几何结构和划分网格、施加测量载荷和进行计算代价高昂的迭代有限元模拟。因此，亟需寻找更多的体内计算模拟方法。Babaei等[48]构建了一种机器学习模型，根据所选定的几何、结构和血流动力学指标，可以准确地预测被动心肌特性，从而绕过了心脏逆有限元方法中通常需要的详尽步骤。该项研究弥补了舒张末期压力-容积关系和内在组织级特性之间的差距。相对于传统的心功能指标，这些属性提供了增量信息，改善了心脏疾病的临床评估和预后。总体而言，计算模拟在心血管生物力学领域的应用越来越广泛，研究者们利用多种软件和方法，例如如有限元法、多物理场耦合模拟、计算流体动力学，进行心血管系统的建模和仿真。这些方法和工具不仅可以研究心血管系统的生物力学特性和疾病机制，还可以指导临床诊断和治疗。随着心血管生物力学领域的发展，相关的研究技术不断更新和完善，包括成像技术、材料测试技术和仿真软件等。成像技术方面，包括超声成像、磁共振成像、计算机断层扫描等技术，可以非侵入性地获取心血管系统的结构和功能信息，如血流速度、动脉壁厚度、血管直径等。近年来，随着技术的发展，例如超高频超声成像和功能性磁共振成像等技术的应用，使得心血管成像技术更加精细和灵敏。在材料测试技术方面，原子力显微镜、拉伸试验和压缩试验等可以对心血管材料的力学特性进行测量和分析。这些技术的应用，有助于研究心血管组织的本质力学特性，并为材料模型的建立提供数据支持。有限元软件、多物理场耦合等仿真软件可以建立心血管系统的数学模型，并通过计算机仿真对其进行分析和优化。这些软件的应用，可以预测和模拟心血管系统的结构和功能，包括血流动力学、血管壁应力和应变分布等，为疾病机制的探究和新型医疗器械的设计提供基础。4 结论与展望2022年，心血管生物力学和力学生物学的研究取得了许多重要的进展。在血管壁结构和功能的生物力学特征方面，研究已经深入探索了血管壁中不同成分的作用，以及它们对血管弹性和稳定性的贡献。在心血管疾病与生物力学关系的研究中，人们已经发现了许多与心血管疾病相关的生物力学特性，如动脉瘤形成和动脉粥样硬化等。在心血管细胞水平上的应用方面，力学生物学已经被广泛应用于细胞形态学、细胞黏附和迁移等方面的研究。在心血管组织和器官水平上的应用方面，力学生物学已经在心肌梗死、动脉瘤和动脉粥样硬化等方面取得了显著的进展。在研究方法方面，成像技术、材料测试技术和仿真软件的发展为心血管生物力学和力学生物学的研究提供了有力的支持。然而，心血管生物力学和力学生物学的研究仍面临着许多挑战和问题：① 数据获取难度是一个重要的问题。心血管系统具有高度复杂的结构和功能，而获取准确的生物力学数据是非常具有挑战性的。例如，测量血管壁的厚度、硬度和应力分布需要使用高端的成像技术和仪器，并且需要在实验中处理一些复杂的因素，如流动和应力变化等；② 模型精度不足是另一个需要解决的问题。尽管现代计算机模拟技术已经取得了很大的进展，但是仍然存在模型过于简单、假设过多和参数选择不准确等问题。这些问题可能会导致模拟结果与实际情况之间的差异，从而影响研究的可靠性和有效性；③ 个性化医疗也是一个需要解决的挑战。随着心血管生物力学和力学生物学研究的深入，未来的研究方向包括但不限于：① 多尺度建模：当前的研究主要集中在细胞、组织和器官水平；但是在未来，研究将会更加关注不同尺度之间的相互作用。例如，如何在心脏水平上对细胞和组织力学特性进行建模，以及如何将这些模型应用于疾病预测和治疗方案的优化等问题，都是未来研究的重点。此外，未来还将加强多尺度建模与数据挖掘技术的结合，利用大数据分析和机器学习算法，将不同尺度的数据整合起来，以更好地理解心血管系统的生物力学特性和疾病机制；② 个性化医疗：由于每个人的心血管系统结构和功能都有所不同，因此在未来，研究将更加关注个性化医疗的实现。这意味着，基于个体的医疗方案将会更加精确和有效，包括个性化的预防措施、诊断方法和治疗方案等。为了实现个性化医疗，需要采用多种技术，包括医学影像学、基因组学、蛋白质组学、计算机模拟等，以建立个体化的心血管系统模型，并将其应用于治疗方案的优化和预测；③ 数据科学：未来的研究将更加注重数据科学的应用，例如，如何从大量的生物医学数据中提取有用的信息，以辅助心血管生物力学和力学生物学的研究。总之，心血管生物力学和力学生物学的研究将为心血管医学领域的发展提供重要的支撑和推动，未来有望在心血管疾病的预防和治疗中发挥重要作用。

近日，中国科学院深圳先进技术研究院生物医学光学与分子影像中心刘成波、郑炜团队合作，在生物医学光学领域旗舰期刊Biomedical Optics Express发表了题为“Video-rate high-resolution single-pixel nonscanning photoacoustic microscopy”的研究论文，报道了一种基于单像素非扫描方式的高速光声显微成像技术，在国际上率先实现了30帧/秒的三维动态光声显微成像，达到同类技术最快的成像速度。该论文被期刊遴选为编辑推荐（Editor' s Pick）亮点文章。助理研究员陈宁波、余佳、刘良检为论文共同第一作者，刘成波研究员、郑炜研究员为论文共同通讯作者。论文上线截图论文链接：https://doi.org/10.1364/BOE.459363光声显微成像具备高分辨、三维无标记成像等优势，被广泛用于活体生物组织结构和功能成像。传统光声显微成像技术主要依靠逐点扫描进行三维图像采集，受限于步进电机、光学振镜等扫描器件的扫描速度局限，传统光声显微技术的成像速度远低于视频帧率（30 Hz），难以满足生物体快速生理活动监测的需求。针对该问题，研究团队提出了一种基于单像素成像技术的高速非扫描光声显微成像（SPN-PAM）。该技术利用高速数字微镜（DMD）实现成像区域的结构光场照明，通过快速调制结构光场的傅里叶照明条纹，获取图像的变换域频谱信息，采用傅里叶频谱逆变换即可完成图像快速重建。 （a）SPN-PAM成像系统图；（b）SPN-PAM图像重建原理。SPN-PAM技术无需逐点扫描成像，克服了扫描器件对成像速度的限制，此外，该技术能够充分利用图像在变换域独特的频谱稀疏特征，对频谱信息进行大幅压缩采样。活体成像结果表明，在4.86%的超低采样率下，该方法仍能够保持良好的图像分辨率和信噪比，同时成像速度得到大幅提升。基于此，研究团队首次实现了视频帧率（≥30 Hz）的高分辨光声显微成像。 活体小鼠微血管网络SPN-PAM压缩成像结果凭借高时间和空间分辨率优势，SPN-PAM实现了小动物活体水平，对微血管尺度血流再灌注过程的动态监测，观察到了血流量和流速的瞬时变化，为血流动力学和组织代谢研究提供了一种潜在的有效手段。与此同时，SPN-PAM压缩成像还能够有效降低高速光声显微成像需要的激光剂量，提升成像安全性，为该技术进一步临床转化提供了可能。 活体小鼠微血管血流（左）及血流再灌注过程（右）动态监测该工作得到科技部重点研发计划，国家自然科学基金，中国科学院以及广东省重点实验室等项目支持。

在感染性疾病的诊断方面PCR技术在感染性疾病中尤其适用于检测一些培养周期长或缺乏稳定可靠检测手段的病原体。PCR的模板可以是DNA，也可以是RNA。模板的取材主要依据PCR的扩增对象，可以是病原体标本如病毒、细菌、真菌等。标本处理的基本要求是除去杂质，并部分纯化标本中的核酸。多数样品需要经过SDS和蛋白酶K处理。难以破碎的细菌，可用溶菌酶加EDTA处理。所得到的粗制DNA，经酚、氯仿抽提纯化，再用乙醇沉淀后用作PCR反应模板。PCR检测仪是用于新冠病毒核酸检测的关键设备，核酸检测是根据病毒的基因序列配制出相对应的引物和探针，利用PCR检测仪对待测样本进行扩增。近日，河南计量院研制出无线传输分体式PCR检测仪校准装置，基于自行设计的多通道温度检测模块，应用无线传输技术实现数据采集分析，设计指标满足《JJF 1527-2015 聚合酶链反应分析仪校准规范》的要求。只需将该装置的检测模块置入待校准的PCR检测仪中，工作人员无需进入实验室内部，即可对仪器进行校准，不但能够节约PCR检测实验室的管理运行成本和宝贵的防护资源，还能极大降低计量人员本身的感染风险，具有较好的推广应用价值。 无线传输是利用无线技术进行数据传输的一种方式。无线传输和有线传输是对应的。随着无线技术的日益发展，无线传输技术应用越来越被各行各业所接受。无线图像传输作为一个特殊使用方式也逐渐被广大用户看好。其安装方便、灵活性强、性价比高等特性使得更多行业的监控系统采用无线传输方式，建立被监控点和监控中心之间的连接。无线传输分为：1、模拟微波传输就是把视频信号直接调制在微波的信道上（微波发射机，HD-630），通过天线（HD-1300LXB）发射出去，监控中心通过天线接收微波信号，然后再通过微波接收机解调出原来的视频信号。2、数字微波传输就是先把视频编码压缩(HD-6001D)，然后通过数字微波(HD-9500)信道调制，再通过天线发射出去，接收端则相反，天线接收信号，微波解扩，视频解压缩，临了还原模拟的视频信号，也可微波解扩后通过电脑安装相应的解码软件，用电脑软解压视频，而且电脑还支持录像，回放，管理，云镜控制，报警控制等功能；存储服务器，配合磁盘阵列存储；这种监控方式图像有720*576、352*288或更高的的分辨率选择，通过解码的存储方式，视频有0.2-0.8秒左右的延时。数据采集分析过软硬件结合，可以记录、显示和分析众多生命科学相关信号，可以完全代替传统的纸带记录仪、绘图仪、XY绘图仪、示波器和电压计。把信号变成便于数字处理的形式，以减少数字处理的困难。无论计算机的容量和计算速度有多大，其处理的数据长度总是有限的，所以要把长时间的序列截断。在截断时，会引入一些误差，所以有时要对截取的数字序列加权，如有必要，还可用专门的程序进行数字滤波。然后把所得到的有限长的时间序列按照给定的程序进行运算。例如作时域中的概率统计、相关分析，频域中的频谱分析、功率谱分析、传递函数分析等。数据采集分析应用领域包括：血流动力学、离体组织灌流、离体器官、灌流、微血管张力测定系统、微循环血流测定（激光多普勒）、新陈代谢研究（运动生理学、心肺功能测定）、电生理系统（细胞内、细胞外、电压钳）、超声血流量测定、植入式生理信号（血压、生物电、神经干放电、体温等）无线遥测、心理学、清醒动物血氧饱和度测定、人体无创血压、心输出量测定。PCR检测仪是利用聚合酶链反应技术对特定DNA扩增的一种仪器设备，PCR技术的原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于靶序列两端互补的寡核苷酸引物，由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成。PCR的三个反应步骤反复进行，使DNA扩增量呈指数上升。反应最终的DNA扩增量可用y=(1+X)n计算。Y代表DNA片段扩增后的拷贝数，X表示平均每次的扩增效率，n代表循环次数。平均扩增效率的理论值为百分百，实际反应初期，靶序列DNA片段的增加呈指数形式，随着PCR产物的逐渐积累，被扩增的DNA片段不再呈指数增加，而进入线性增长期或静止期，即出现“停滞效应”，使平均效率达不到理论值。PCR扩增仪通常由热盖部件、热循环部件、传动部件、控制部件和电源部件等部分组成。被广泛运用于医学、生物学实验室中，例如用于判断检体中是否会表现某遗传疾病的图谱、传染病的诊断、基因复制以及亲子鉴定等。PCR检测仪分类PCR仪分为普通PCR仪，梯度PCR仪，原位PCR仪，实时荧光定量PCR仪四类。荧光定量PCR仪光学校准方法实时荧光定量PCR仪特异性更强,自动化程度更高,且有效地解决了PCR污染的问题,应用领域及应用量都不断增加。但其设计更为复杂,温度模块和光学系统设计同时影响其性能和实验准确性,为定量PCR仪校准带来了巨大挑战。采用生物试剂等方式对定量PCR仪荧光部分校准缺乏溯源性,无法分析误差来源,存在较大缺陷。采用Cyclertest 3D optical定量PCR仪光学校准系统对ABI 7500 Fast Real-Time定量PCR仪的温场部分和荧光系统进行了检测并对检测结果进行了分析,结果表明对温度模块和光学系统共同进行检测并分析相关性能够更科学全面地评估定量PCR仪性能,满足定量PCR仪校准需求。

p　　近日，博邦芳舟医疗科技(北京)有限公司与清华大学历经十年合作研发的高科技创新产品“无创血糖仪”获得由国家药品监督管理局颁发的三类医疗器械注册证(注册证编号：国械注准20193070602)，成为国内首款获批、国际领先的无创血糖仪产品。/pp　　无创血糖测试方法可以分为体外获取组织液法和直接检测组织法，红外光谱法是直接检测组织法的代表性方法，是研究最多的无创血糖测试方法，但是其测量准确性还存在争议。除光谱方法外，也有阻抗谱法、超声波法、光声法等多种无创血糖检测方法。博邦芳舟研发的无创血糖监测设备是以代谢热整合法为基本原理，运用多传感器集成技术，实现血糖的无创、快速测量。代谢热整合法是通过测试与人体代谢相关的生理参数和人体的基本生理信息来计算血糖，可测试的参数包括环境温度、环境湿度、人体体表温度、人体体表湿度、血流速、血氧饱和度。其核心技术已获得多项国家发明专利，填补了国内该项医疗器械领域的空白。/pp　　相比患者要么刺破手指测血糖，要么在皮肤上插入微型管并带上监视器连续测量细胞间液体中的葡萄糖，无创血糖仪检测血糖过程中无需针刺采血，没有任何创伤，可避免刺破手指带来的感染风险，极大地减轻患者痛苦。在降低糖尿病患者血糖管理的综合成本的同时，也为血糖的连续检测提供可能。/pp　　此次获批的无创血糖仪在2016年至2017年对241名18—80岁的2型糖尿病患者的检测结果与全自动生化分析仪和指尖血血糖仪的检测结果进行对比的临床研究结果显示，其检测结果与静脉血检测结果相比一致性达到97.76% 与指尖血检测结果对比一致性可达99.19%。/pp　　这款无创血糖仪将应用在国家重点研发计划“主动健康和老龄化科技应对”重点专项有关项目进行糖代谢精准性对比和评估方法研究。目前，博邦芳舟团队正在积极地进行产品上市准备工作，力争早日让无创血糖仪产品惠及广大糖尿病患者。/p

自国内相关媒体曝出我区有两例超级细菌的患者后，不少市民感到超级细菌离我们越来越近。为加强对产NDM-1细菌(超级细菌)医院感染的预防与控制，保障百姓健康和医疗安全，11月1日，宁夏自治区卫生厅下发紧急通知，要求各市、县(区)卫生局，二级以上医疗机构立刻采取有效措施，预防和控制产NDM-1细菌医院感染。　　重症监护病房(ICU)、手术室、新生儿室、血液透析室、内镜诊疗中心(室)、消毒供应中心等都是此次防控的重点部门，卫生厅要求各级医疗机构必须加强重点部门的感染防控工作 同时加强对导管相关性血流感染、外科手术部位感染等以及关键环节，如各种手术、注射、插管、内镜诊疗操作等的医院感染监测工作，及时发现、早期诊断产NDM-1细菌感染病例。　　对医务人员和病人频繁接触的物体表面，如呼吸机等医疗器械的面板或旋钮表面、病人床栏杆等，采用适宜的消毒剂，每天必须仔细擦拭、消毒，疑似或确认有产NDM-1细菌感染或带菌者，所处病室需增加消毒次数。　　医务人员在接触病人前后、进行侵入性操作前、接触病人使用的物品或处理其分泌物、排泄物后，必须洗手或用含醇类速干手消毒剂擦手。一次性使用的医疗器械、器具和用品不得重复使用。进入人体组织和无菌器官的相关医疗器械、器具及用品必须达到灭菌水平，接触皮肤、粘膜的相关医疗器械、器具及用品必须达到消毒水平。　　在实施手术、注射、插管及其他侵入性诊疗操作技术时，应当严格遵守无菌技术操作规程和手卫生规范，避免因医务人员行为不规范导致患者发生感染，降低因医疗用水、医疗器械和器具使用及环境和物体表面污染导致的医院感染。　　同时医疗机构还应加强对全体医务人员医院产NDM-1细菌感染预防与控制知识的培训，特别要加大对一线医务人员感染预防与控制措施的培训力度，强化防控意识，加大对消毒灭菌、无菌技术操作、手卫生及隔离等措施的落实力度，提高医务人员有效预防和控制感染的工作能力和处置能力切实保障医疗安全。　　链接：　　产NDM-1泛耐药肠杆菌科细菌(以下简称产NDM-1细菌)，即媒体报道的泛耐药细菌，其广泛耐药性导致感染控制十分困难。疾病危重、入住重症监护室、长期使用抗菌药物、插管、机械通气等病人均为易感人群。其主要感染类型包括泌尿道感染、伤口感染、医院获得性肺炎、呼吸机相关肺炎、血流感染、导管相关感染等。感染患者抗菌治疗无效，特别是碳青霉烯类治疗无效，需要考虑产NDM-1细菌感染的可能，及时采集临床样本进行细菌检测。

医生：你的超声检测结果显示你有甲状腺结节，你可以考虑做一个细针穿刺活检，进一步判断下结节的性质。小李：我平时也没有感觉咽喉不舒服，为什么突然会有甲状腺结节？医生：很多人都会有甲状腺结节，不过大多数人的结节都是良性的，只需要定期检查就可以，但不排除少数形态不好的结节有恶性的可能。因此我建议你先做一个细针穿刺活检，来判断结节的良恶性。小李（害怕）：结节是良性还是恶性，超声检测不出来吗？细针穿刺活检是什么，听起来挺可怕的…… 甲状腺结节，图片来自hopkinsmedicine.org相信大家不免疑惑：既然医生说很多人都会有甲状腺结节，那我是不是也得去查一下？甲状腺结节是个坏家伙吗？细针穿刺活检又是个啥样的检查？ 实际上，甲状腺结节的患病率高达50%。古有“三人行，必有我师焉”，今有“二人行，或有一结节”，手机屏幕前的你，或许就是“结节”大军中的一员。甲状腺结节是由于甲状腺组织的异常过度生长导致的，可能是一个，也可能有多个。在大多数情况下，甲状腺结节都是良性的，少数为恶性。发现了甲状腺结节，到底需不需要切除或者治疗？这就涉及到诊断甲状腺结节的良恶性的问题。目前常用的诊断甲状腺结节的方法有超声和细针穿刺活检（Fine needle aspiration，FNA）等。常用的诊断方式1：超声诊断超声往往被看作是甲状腺常规检查的首选，一般常规体检中也会用到，具有灵敏性高、特异性强等特点。超声检查不仅可以判断甲状腺结节是单发还是多发；是囊性、实性还是混合性的；结节的回声是否均匀；边缘是否光滑；是否突出包膜、或包膜是否被连续性破坏；结节内有无钙化以及钙化的性状如何；有无血流以及血流是否丰富……此外，还可以了解甲状腺与邻近组织如颈动脉、颈静脉的关系。在甲状腺结节的超声检测中，还有一种更方便易懂的分级方式：TI-RADS分级。这个分级主要是根据结节的大小、边界、回声、血流、钙化程度来进行综合评估和分类，这种方法可以帮助分辨出甲状腺结节的良恶性。 Ti-RADS分级TI-RADS分级分为六个等级，其中4级中又分4A、4B、4C。总体而言，1、2级总体上都是良性的，随着级数的递增，恶性的概率也逐渐增加，最严重的6级，是指通过FNA已经证实结节中有癌细胞。通常来讲，1~3级不用太关心，随访观察即可，4~6级则需要找医生就诊。常用的诊断方式2：FNA（细针穿刺）诊断FNA检查是在超声的引导下对甲状腺结节进行穿刺，并取出一部分结节组织来进行病理检查，根据结节中是否具有癌细胞，来进一步判断甲状腺结节的良恶性，从而进一步判断患者是否确实需要进行甲状腺手术等治疗。细针穿刺手术，图片来自haodf.com复杂吗？不用担心，FNA诊断中也有贴心的分类——贝塞斯达（Bethesda）分类标准，这个分类方法的依据是FNA获取的组织样本的病理检查结果。美国国立卫生研究院（NIH）把贝塞斯达分为以下六个类别：1.标本无法判断或不满意（Nondiagnostic or Unsatisfactory），这种情况通常是组织样本中的细胞含量不足，无法给出明确的诊断。2.良性（Benign），这种情况常见于一些增生性或者炎性的反应。3.意义不明确的非典型性病变或意义不明确的滤泡性病变（Atypia of Undetermined Significance（AUS）or Follicular Lesion of Undetermined Significance），这种情况往往是细胞学上有一些异常，但是异常程度不足以进行诊断。 4.滤泡性肿瘤或可疑滤泡性肿瘤（Follicular Neoplasm or Suspicious for a Follicular Neoplasm），这种情况是确定在组织样本中发现有滤泡型的肿块，但是细胞学上并不能确定肿块的良恶性。5.可疑恶性肿瘤（Suspicious for Malignancy），这种情况是通常已经有肿瘤的特征，不过细胞含量比较少，或者是出现了比较严重的炎症反应，因此高度怀疑是恶性肿瘤。6.恶性肿瘤（Malignancy），即恶性肿瘤。 贝塞斯达分类，图片来源haodf.com除了超声和FNA这两种检测方法外，临床上使用的还有一些其他的手段也可以用于甲状腺结节的诊断。其他诊断方式除了超声和FNA外，常用的甲状腺结节的诊断方式还有视诊、触诊、CT扫描、磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）等。这些方式在诊断甲状腺结节时又各有优势和不足。视诊和触诊很容易理解，就像古人说的“望闻问切”一样。甲状腺的触诊非常重要，它比视诊更能明确甲状腺疾病的状态，因为医生可以通过触诊触摸到甲状腺的大小、有无震颤以及有无结节，同时根据患者的临床表现，以确定甲状腺发生了什么样的疾病。CT和超声类似，都是影像学检查方法，各有优缺点。在常规的诊断中，CT影像能够提供更多的信息给医生。但是在甲状腺结节的检测上，超声则更胜一筹。CT影像，图片来自frontiersin.orgCT比较适合用于检查比较大的肿瘤，但是甲状腺结节往往较小，面对1～2厘米的小结节，超声检查则相对比较灵敏和准确。此外，由于甲状腺位置表浅，因此相对更适合通过超声进行检查。与CT检查一样，磁共振通常也不是甲状腺影像学检查的首选方法。一方面，头颈部器官结构特殊，有鼻咽、口咽、喉和鼻窦等空腔脏器，容易在磁共振成像中产生伪影。此外，常规的吞咽、呼吸、颈部血管搏动等也会导致图像变形失真。另一方面，磁共振在确定结节有无钙化的问题上不及超声，况且检查费用昂贵，因此临床上一般不考虑采用磁共振检查。总的来说，视诊和触诊通常是甲状腺结节诊断的第一步，体检过程中也可以通过超声检测出甲状腺结节，而FNA诊断往往是为了更进一步确定甲状腺结节的良恶性，这对后续治疗方案的确定十分重要。 甲宝玉（西湖欧米） | 撰文参考资料1. B超、CT、磁共振检查甲状腺结节-有来医生 (youlai.cn)2. Bethesda Categorization of Thyroid Nodule Cytology and Prediction of Thyroid Cancer Type and Prognosis - PubMed (nih.gov)

大家好，今天给大家分享一篇近红外二区荧光宽场显微活体成像技术和应用的文章，本文的通讯作者是浙江大学的钱骏教授。传统的荧光成像技术是基于可见光波段（400~760 nm）和近红外一区波段（760~900 nm）实现的，但是由于受生物组织散射和自发荧光的影响，这些波段的光对厚样本、活体样本成像时，成像深度和空间分辨率受到了很大的影响。而近红外二区波段（1000~1700 nm， NIR-II）的光受生物组织散射和自发荧光的影响大大降低，因而用这个波段的光成像时，成像的深度和信噪比都显著提高。近年来，NIR-II荧光宽场显微术在高时间分辨率、高空间分辨率、高信背比和大深度组织穿透方面获得突破性发展，这些得益于荧光探针和成像仪器设备的开发和改进。作者在本文中通过介绍NIR-II荧光宽场显微活体成像的机制特点、演进历史、系统进展以及在不同生物模型上的最新应用，展现其临床试验的巨大潜力，使NIR-II荧光宽场显微成像术在基础研究和临床应用上得到更进一步的普及。1、NIR-II荧光活体生物成像近年来，研究者们展开了一系列的NIR-II荧光成像研究，实现了对活体生物样本的深层和功能性成像，尤其伴随着探测器性能的提升和荧光新探针的开发，NIR-II的活体荧光成像迅速成为热点。尽管NIR-II荧光成像应用日趋广泛，但其成像窗口的定义却并不统一。长期以来，NIR-II在学术界被定义为1000~1700 nm。然而，工业领域认可的典型短波红外波段为900~1700nm。浙江大学钱骏教授团队模拟了NIR区域（至2340 nm）中的光子传播，确认了活体成像中适度利用水对散射光子的吸收能提高信背比，并将NIR-II窗口扩展为900~1 880 nm，定义了2080~2340 nm为近红外三区。其中，1400~1500 nm和1700~1880nm分别被定义为NIR-IIx和NIR-IIc区域。图1：定义并扩展NIR-II窗口为900-1880nm2、NIR-II荧光宽场显微成像系统活体成像研究中，NIR-II的宏观成像不仅可以实现主动脉和微小血管循环检测，也可以实现各类器官的成像，如心、肝、脾、肺、肾、肝、肠、胆道等。但是，组织的微结构观察和检测需要更大倍率的成像系统，以提高生物组织的空间分辨率和对比度，实现生物微结构的清晰成像。钱骏教授团队与宁波舜宇仪器（SOPTOP）公司合作，开发出新型NIR-II荧光正置显微成像系统，将短波红外探测器与传统的荧光显微成像系统结合，可实现宽场激发、面阵探测，具备成像深度大、时间分辨高、空间分辨好、操作简便等优势，可实现深层组织的高倍探测，已满足商用要求。此系统先后被相关科研院所购置，已在宫颈癌靶向化疗、小鼠脑血管研究等领域得到应用和报导。图2：舜宇仪器 NIR II-MS 近红外二区活体显微影像系统3、NIR-II荧光宽场显微成像的应用基于NIR-II荧光成像的大深度、高分辨率等优势，诸多生物医学应用得以开发。其中，活体大深度显微成像不仅能够对脉管系统、组织器官清晰破译，而且能够获取生物体内生命活动细微过程的动态信息，具有对生理和行为动态观察的巨大潜力。NIR-II荧光宽场显微系统提供高时间分辨率和高空间分辨率，可实现脑血管实时解析成像，以及血流速度和心跳周期的测量。作者团队针对血流测速开展工作，静脉注射IR820（0.5 mg/mL， 200 μL）后，使用NIR-II荧光宽场显微系统监测小鼠脑血管结构和实时血液流动，实时获取150 μm深度处的毛细血管血流速度为725 μm/s。同时，研究人员使用NIR-II荧光宽场显微系统记录开颅小鼠头骨下方0 ~800 μm深度下脑血管图像，并在800 μm的深度下区分出直径仅6.1 μm（半高全宽）的毛细血管。图3：小鼠活体脑血管成像血管造影方法可提供血管状态的有用信息，用于监测疾病过程。NIR-II荧光宽场显微成像技术能以高时空分辨率实现深层组织血管可视化。作者及唐本忠院士课题组开发了一种近红外聚集诱导发射（Aggregation-Induced Emission ，AIE）纳米颗粒，借助NIR-II荧光宽场显微成像系统，对小鼠大脑中的光致血栓形成缺血（Photo-Thrombotic Ischemia， PTI）和血脑屏障（Blood–Brain Barrier，BBB）损伤过程实现了精确监测。图4：NIR-II荧光宽场显微成像系统用于血流动力学研究和小鼠脑血栓性缺血的实时跟踪肿瘤和炎症性病变的检测和诊断仍是临床的巨大挑战，而NIR-II荧光宽场显微系统亦可用于肿瘤的精准检测。唐本忠院士、钱骏教授等将AIE纳米颗粒TQ-BPN注射进入具有旧肿瘤（4周）和新肿瘤（2周）的小鼠体内，使用NIR-II荧光宽场显微系统来识别不同生长阶段的肿瘤。NIR-II荧光宽场显微系统凭借穿透深度大和成像实时的优点，能够清晰地原位显示肿瘤部位的EPR效应，这将有利于早期肿瘤检测和转移研究。图5：使用NIR-II荧光成像在肿瘤部位原位显示高渗透长滞留（EPR）效应除普通小鼠、大鼠外，大型灵长类动物（如狨猴）的NIR-II荧光成像技术的探索更有利于临床转化，对于这些动物神经活动和脑血流调节的研究，有利于揭开人类大脑疾病的神秘面纱。钱骏教授、高利霞教授及唐本忠院士等首次在非人类灵长类动物中进行了穿薄颅骨大深度脑血管显微成像。图6：高空间分辨率的狨猴穿颅脑血管显微系统NIR-II荧光宽场显微系统拥有高时间分辨率以监测动态生物过程，提供高空间分辨率以观察微小生物结构、精准定位药物分布，还具备大成像深度。同时，该系统对比其他显微成像系统（如共聚焦显微术、光片显微术）易于上手使用并且成本适中，便于在活体研究和临床实践中推广。通过相关研究团队的努力，实现了从小鼠、大鼠、狨猴到猕猴，从脑血管、肿瘤血管到炎症组织及离体细胞、组织切片等的NIR-II荧光宽场显微成像，证明了NIR-II荧光宽场显微成像技术的巨大潜力。综上所述，NIR-II荧光宽场显微成像技术不断在更大的成像深度、更优的信背比、更高的空间分辨率、更快的成像速度上得到创新、改进和突破。NIR-II荧光宽场显微成像系统有望在各种生物和材料研究实验室推广，甚至在医学机构和医院临床获得普及和应用。以上便是今天为大家分享的近红外二区荧光宽场显微活体成像技术与应用，其中所采用的实验设备均为宁波舜宇仪器的NIR II-MS活体显微影像系统。作为全球首款近红外二区活体正置显微成像系统，可以实现对近红外二区荧光探针的光学表征以及活体生物样品、厚生物组织等的大深度、高时空分辨成像，选择25X红外水镜时，活体成像深度≥1.4mm，空间分辨率≤2μm。其操作简便的系统，具备在医学研究、临床诊断和手术治疗领域作为活体成像的基础工具的潜力。本文为SOPTOP舜宇显微系统供稿。如有技术干货、科研成果、仪器使用心得、生命科学领域热点事件观点，欢迎广大相关行业朋友投稿。投稿邮箱：lizk@instrument.com.cn

据物理学家组织网近日报道，美国斯坦福大学的科学家开发出一种荧光成像技术，能够使活体动物血管脉动以前所未有的清晰度呈现。与传统的影像技术相比，其增加的清晰度类似于擦拭掉眼镜前的迷雾一般。该研究结果发表在最新一期的《自然医学》杂志在线版上。　　该技术被称为近红外-Ⅱ成像，或NIR-Ⅱ。研究人员首先将水溶性碳纳米管注射到活体的血液中，然后用激光照射要观察的对象，如小白鼠。激光的波长在近红外范围内，约为0.8微米，可导致专门设计的碳纳米管发出1微米至1.4微米的波长更长的荧光，用于检测确定血管的结构。　　碳纳米管发出的荧光波长要比传统成像技术更长，这是实现令人惊叹的微小血管清晰图像的关键。由于更长波长光散射较少，因此形成了更清晰的血管图像。此外，这种技术使图像呈现更精致的细节，允许研究人员能够获得一个快速的图像采集速度，近乎实时地测量血流量。　　同时获得血流信息和看到清晰血管对于动脉疾病动物模型的研究将特别有用，如血流是如何受到动脉阻塞和收缩诱发的影响，还有其他事项如中风和心脏病发作的影响。　　研究人员说：“对于医学研究而言，这是一个非常好的观察小动物特征的工具。其将有助于我们更好地理解一些血管疾病，以及其对于治疗的反应和如何可以设计出更好的治疗。”　　由于NIR-Ⅱ至多只能穿透身体1厘米，所以它不会取代其他成像技术，而是X射线、CT、MRI和激光多普勒技术的补充。不过，它却是一个用于研究动物模型的强大方法。　　研究人员说，下一步将使这项技术在人体内更容易接受应用，并探索可替代的荧光分子。他们希望找到小于碳纳米管又能够发出同样波长光的物质，以便使其可以很容易地从体内排出，消除任何毒性的担忧。

扫描仪体积小、重量轻，可以随身携带，几乎可以在任何地方使用。图片来源：朱利叶斯-马克西米利安-维尔茨堡大学在一项最新研究中，德国物理学家和医生团队成功开发出一种便携式扫描仪，可借助新的无辐射成像技术——磁粉成像，可视化人体内的动态过程，例如血流情况。科学家们表示，这是迈向无辐射干预的重要的一步。相关研究刊发于最新一期《科学报告》杂志。磁粉成像是一种基于对磁性纳米颗粒直接可视化的技术。这种纳米颗粒不是在人体内自然产生的，必须作为标记物给药。最新研究负责人、朱利叶斯-马克西米利安-维尔茨堡大学物理研究所的沃尔克贝尔教授解释道，与依赖放射性物质作为标记物的正电子发射断层扫描一样，他们开发出的磁粉成像技术具有灵敏快速的优势，不会“看到”来自组织或骨骼的干扰背景信号。论文第一作者、物理学家帕特里克沃格尔解释称，纳米颗粒的磁化强度在外部磁场的帮助下被专门操纵，因此不仅可检测到这些纳米颗粒的存在，还可检测到它们在人体内的空间位置。在最新研究中，贝尔等人开发出了一款新的介入磁粉成像扫描仪，其体积小、重量轻，几乎可带到任何地方。他们在逼真的人体血管模型上进行了测量，并拍摄出了第一批图像。研究团队表示，这是迈向无辐射干预的第一个重要步骤，有可能彻底改变这一领域。他们正在进一步提升这款扫描仪的性能，以提高图像质量。

人体是天然的生物发热体，自身的热辐射携带了大量的健康状态信息。通过红外热成像系统可采集人体红外辐射形成伪彩色图，从而判断出人体病灶部位、疾病性质和病变程度，为临床诊断提供可靠依据。一般来说，机体任何部位出现病变都是先出现局部组织的代谢异常，而对于恶性肿块或炎症病变，由于代谢增快、血运旺盛、新生血管的形成，会比周围正常组织产生更强烈的红外线辐射，因而在红外热像图上显示比正常组织温度高的图像。故可借红外热像仪检测出局部高温及血管变化，从而有助于判断病变程度。通过红外热像仪储存的患者图像，在连续进行的跟踪检测中，发现病情的发展变化。|红外热像仪进行临床诊断的特点早期预警：病灶发现定位、疾病性质和病变程度检测。预防处理，降低病灶对人体危害；绿色诊断：红外热成像技术诊断疾病，非接触性检测，无辐射损伤，无物理性创伤；动态效率：实时动态检测功能组织，检测速率快、准确性高、使用人群广，可在连续进行的跟踪检测中，通过热图及时掌握病情发展变化。|红外热像仪在医疗诊断中的应用外科手术术中体温监测50%-70%手术中病人会出现低体温，增加手术部位感染风险，诱发其他并发症等术中安全风险。结合红外热成像设备对术中体温/被温/保温设备监控，实时进行加温输液等操作，避免手术安全风险。中医辅助辩证通过热成像技术获得人体体表的温度分布图像。可辅助中医辨证、中医体质评估、艾灸、经络穴位探索和疗效评估。并且在评估疗效上可明确药物、针灸或其他治疗方式的作用部位，监测起效时间， 持续时间及作用程度，指导疗程客观准确给出治疗方案。外周血管疾病筛查血管存在病变时，血循环发生障碍，病变皮肤温度降低，用医用红外热像仪可清楚确定病变部位。通过热像图所显示的温度、图像反映了血液的循环状态以及病情的轻重。红外热像图对于确定肢体血管闭塞、炎症部位等具有很高的诊断价值。皮肤损伤病症筛查皮肤在冻伤或烧伤后，会出现坏死结痂等现象，需要确定损伤面积及损坏程度等，通过红外热像图分析对比，可及时掌握发炎和血运的恢复状况等。快速定级损坏程度面积，检测皮肤组织血运恢复，掌握发炎、感染或植皮方案判断，对后续诊精准诊疗提供参考。红肿热/疼痛症状筛查肌肉损伤、发炎，神经病等引起局部血流不畅，神经传导阻滞，都会造成体表代谢异常表达，红外热成像可以准确探查痛点和炎症区域，初步判断疼痛分级，并制定出医疗方案。红外热成像技术凭借其非接触、非介入、无辐射、绿色无痛、动态展示等优势在医疗行业的应用还在持续深入。

&bull 此次收购将解锁全新的未来价值创造机遇，预计将为碧迪医疗带来即时收益增长、调整后毛利率、调整后运营利润率和调整后每股收益&bull 拓展碧迪医疗智能互联护理解决方案：整合双方的先进医疗监测技术、先进AI临床决策工具及强大的创新研发管线&bull 重症监护将作为碧迪医疗医疗板块的一个独立业务单元运营碧迪医疗(Becton, Dickinson and Company)(纽约证券交易所代码:BDX)和爱德华生命科学(纽约证券交易所代码:EW) 宣布，双方已达成最终协议，碧迪医疗以42亿美元现金收购爱德华兹的重症监护业务(“重症监护”)，后者是先进医疗监测解决方案的全球领导者，此次收购将解锁全新的未来价值创造机遇，并增强碧迪医疗在智能互联护理解决方案方面的产品组合。重症监护业务是高增长、创新型的行业领导者，专注于先进的患者监测技术，并借助先进的人工智能算法为全球数百万患者服务。其开创了血流动力学监测这一领域，该解决方案目前在全球超过10,000家医院中应用，旨在更好地实时了解重症患者的循环系统状况，从而帮助改善治疗结果。血流动力学监测与药物管理技术常在手术室或重症监护病房同时使用，为护理全程中的深远创新与系统间兼容性开辟了持久的发展机遇。重症监护业务目前拥有约4,500名员工，其中大多数在位于加利福尼亚州尔湾工作。2023年，该业务创造了超过9亿美元的收入。碧迪医疗全球董事会主席、CEO兼总裁柏乐（Tom Polen) 表示：“重症监护业务凭借其不断增长的领先监测技术、先进的人工智能临床决策工具和强大的创新渠道，扩展了碧迪医疗的智能互联护理解决方案组合，补充了碧迪医疗为手术室和重症监护室服务的现有技术。我们相信，通过碧迪医疗广泛的全球足迹、对新的和现有的医院客户的渗透率提高、数据集和平台的新创新机会以及碧迪医疗卓越操作系统的应用，这一组合开启了多种新的增长和价值创造途径。预计该交易将立即促进所有关键的财务指标，并带来强劲的回报，这突出了我们对创造持续股东价值的持续承诺。重症监护与碧迪医疗的核心创新和商业战略非常一致，是一种强大的文化契合，我们期待着欢迎凯蒂和重症监护的杰出人才加入碧迪医疗。”重症监护产门的产品线包括黄金标准的Swan-Ganz肺动脉导管、微创传感器、无创袖套、组织血氧仪传感器和监视器。其智能技术依托于先进的数据分析，结合机器学习和基于AI的预测与规范性算法，旨在帮助临床医生更全面地理解患者当前及未来的状况，并提供临床决策支持工具。 交易亮点 根据交易条款，碧迪医疗将以42亿美元现金收购重症监护业务。此项交易符合碧迪医疗在增长、盈利能力和回报率方面的所有严格投资标准。预计该交易将即时提升所有关键财务指标，包括收益增长、调整后毛利润率和营业利润率，以及调整后每股收益。重症监护业务的长期财务状况预期将实现约6%至7%的持续收益增长，第一年的调整后毛利率至少为60%，调整后营业利润率至少为25%，且随着时间的推移还将逐步提高。这与BD2025战略相符，促进增长和创造价值的并购仍然是碧迪医疗目标财务结构中的关键组成部分。预计通过适度的协同效应预计将进一步扩大利润率并创造更多价值，这些效应主要源自销售成本、供应链效率提升，以及通过实施碧迪医疗卓越运营系统原则降低一般和行政开支，同时保持重症监护业务的商业运作和创新能力资源。为了筹集收购资金，碧迪医疗计划动用约10亿美元的现金以及32亿美元的新债务。交易完成后，碧迪医疗的预计净负债率为约3倍，并期望在交易完成后12至18个月内，主要通过自由现金流偿还债务的方式，将其净负债率降至长期目标的2.5倍。该笔交易将在本年度末完成，并需经过常规监管审查和满足成交条件。 管理与架构 交易完成后，重症监护将作为碧迪医疗医疗板块内的一个独立业务单元运作，以适应其智能互联护理策略，并将继续保留在加州尔湾的业务总部。自2015年起担任爱德华生命科学重症监护部门副总裁的Katie Szyman，将负责领导碧迪医疗的重症监护业务，并直接向碧迪医疗全球执行副总裁、医疗板块总裁Mike Garrison汇报

日前，由中国科学院合肥物质科学研究院安光所刘勇研究员、王贻坤研究员团队研发的一款基于新型光谱成像技术的组织血氧检测装备，正式获批医疗器械注册证，这也是目前唯一获得NMPA（国家药品监督管理局）认证的血氧成像技术产品。　　血氧监测技术不断推陈出新，近年来，基于空间频域光谱成像技术的组织血氧检测新技术成功问世。安光所光电子中心团队长期专注于生物医学光学的研究工作，在组织光谱测量与分析等方面积累了较好的经验。　　经过多年研发，在国家自然科学基金、合肥综合性国家科学中心项目、安徽省重点研究与开发计划等多个项目的支持下，合作团队在基于空间频域光谱成像技术的组织血氧检测新技术方面进行了深入研究，突破组织光学参数提取、表面轮廓提取、图像切割、运动伪影消除等多项关键技术，并与多家三甲医院进行临床合作研究，成功研制出了具有完全自主知识产权创新医疗器械——组织血氧成像仪。　　组织血氧成像仪作为一种非接触式的光学成像技术，与传统的监测方法相比，这项基于新型光谱成像技术的组织血氧检测技术有显著优势。一是高精度，新型光谱成像技术结合了结构光和特定的光传输模型，在检测组织形态结构的同时可以提供组织的光学参数，从而提高血氧检测的准确性；二是高效，相比传统接触、耗时的检测方式，组织血氧成像仪，采用可移动的扫描探测器，实现局部组织的氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白、血氧饱和度等重要生理参数的快速成像，并定量给出具体数值；三是应用广泛，在内分泌科、血管外科（手足外科）、健康管理中心以及烧伤创面、各类重建皮瓣手术等检测评估方面具有较好的临床价值。

一.采购人名称：浙江省药品检验所 　　二.采购项目名称：科研仪器设备　　三.采购组织类型：分散采购委托代理　　四.招标项目概况(内容、用途、数量、简要技术要求等)：　　氢气发生器、离心机、风量仪、照度计、浮游微生物采样器、凝胶成像仪、数显玻管直线度仪、旋转蒸发仪、均质器、高效液相色谱仪、制备液相、超高效液相、气相色谱仪、核酸蛋白分析仪、紫外分光光度测定仪、紫外分光光度计、激光共聚焦显微拉曼光谱仪、液质联用仪、小角度光散射检测器、CAD检测器、傅里叶变换显微红外光谱仪、不溶性微粒检测仪、水活度测定仪、倒置显微镜、冷冻切片机、封片、染片机、水平离心机、测汞仪、荧光PCR仪、IVC系统、旋光仪、全自动凝胶净化在线定量浓缩系统、紫外线透过分析仪、多导生理记录仪、超声多普勒血流仪、全自动固相萃取、玻璃容器应力测定仪、恒温恒湿箱等　　五.拟采用的采购方式：公开招标　　六.申请理由：　　目前国内同类产品尚不能满足实验和检测需求，另外部分仪器设备目前国内尚无相同配置的同类产品，特申请采购进口产品。　　七.拟定供应商：　　八.其它事项：　　供应商对该项目拟采购进口产品及其理由和相关需求有异议的，可以自本公示发出之日起三个工作日内，以书面形式向浙江省财政厅提出意见。　　政府采购财政部门联系方式　　财政部门：浙江省财政厅　　地点：文一路80号文欣大厦421室　　联系人：马瑞敏　　联系电话：0571-87055741　　传真：0571-87056984

时间：2017年9月14日 19:30 - 20:30内容简介：淋巴瘤是起源于淋巴造血系统的恶性肿瘤。根据形态特征、免疫表型、遗传学突变等特点，淋巴瘤可分为多种复杂类型。部分周围型淋巴瘤细胞易侵犯到骨髓和外周血，可通过对体液分析将这些异常细胞进行鉴别，流式细胞术是淋巴瘤诊断的重要工具，特别是在疑难亚型的淋巴瘤诊断中，具有非常重要的意义。此次讲座，我们有幸邀请了解放军总医院的王莉莉教授，为我们介绍流式细胞术在淋巴瘤诊断中的应用。主讲人简介：王莉莉 副研究员 硕士生导师解放军总医院血液科实验室负责人》中华医学会第八届血液学分会 青年委员》中国免疫学会血液免疫分会流式细胞学组 常务委员》中国抗癌协会血液肿瘤专业委员会血液病理工作组 委员》中国研究型医院学会血液病精准诊疗专业委员会 委员》中国中西医结合学会血液病专业委员会 委员》北京中西医结合学会第一届血液学分会 常务委员2004年获得日本东京大学医学博士学位。一直从事血液病的实验诊断及相关基础研究，擅长免疫分型诊断、基因诊断及细胞遗传学诊断。作为第一负责人承担国家自然科学基金3项、北京市自然科学基金1项。发表SCI论文10余篇，其中第一作者单篇最高影响因子为10.89分。如需报名或索取相关资料，请在线留言，告知需要参加的讲座名称。

癌症可以在我们体内的许多地方生长，并对我们的健康造成巨大威胁。但是，如果能在早期发现癌细胞的生长，那么成功治愈的机会将更大。有实现这一目标的方法吗？来自慕尼黑大学（LMU）激光物理部的宽带红外诊断(BIRD)研究团队揭示，红外光谱图谱可以用于拾取实体瘤在我们血流中留下的分子痕迹。检测早期和侵袭性较低的癌性病变对于有效的药物治疗选择至关重要。除了使体内肿瘤组织显影的射线照相工具，以及从内部器官中切下用于显微镜检查的组织活检之外，现代诊断方法通常专注于非侵入性的癌症检测：他们分析体液并试图捕获癌症引起的肉眼“看不见”的分子变化。事实上，肿瘤将许多异常的代谢产物和信号分子传播到周围环境中。同样，肿瘤也与邻近组织的正常细胞相互作用，随后与我们的免疫细胞和血管相互作用。这些相互作用实质上影响了许多分子的类型和数量，这些分子最终在我们的血流中循环，甚至在肿瘤仍然局限于一个器官而尚未转移的时候。然而，明确识别癌症分子（医学诊断和制药的圣杯）仍然是一个挑战。慕尼黑大学的attoworld研究团队做出了巨大努力，为复杂液体基质中分子的最可靠和最灵敏检测铺平了新的技术途径。在此背景下，BIRD研究团队刚刚在《eLife》上发表了一篇论文，题为“Infrared molecular fingerprinting of blood-based liquid biopsies for the detection of cancer”，他们将极小体积的血样流过比色皿，并通过其发出红外光，并根据溶解在样品中的数十万不同分子的同一性和数量，对来自血液样品的光波模式的复杂变化进行定量。通过使用机器学习算法来提取信息可以确定签名，该签名是个体血液样本的高度特征，因此该签名可以称为“分子指纹”。BIRD团队早期发表在《Nature Communications》上的研究，题为“Stability of person-specific blood-based infrared molecular fingerprints opens up prospects for health monitoring”表明，这种红外分子指纹在重复抽取个体血液时具有高度重现性。现在，通过红外分子指纹来追踪癌症等疾病的问题变得非常明显：必须转移到人群水平。因此，科学家们必须分析近两千名个体的这些指纹，才能提取出平均健康指纹和平均疾病指纹之间的差异。在现实生活中如何工作？与LMU诊所的医生合作下，BIRD团队建立了一个匹配的病例对照临床研究，并对独立诊断为肺癌、前列腺癌、乳腺癌或膀胱癌的患者样本进行了比较红外分子指纹图谱分析。事实上，血液的红外指纹图谱具有惊人的稳健性，能够正确检测癌症状态。令人兴奋的是，红外指纹不仅可用于检测癌症，还可用于区分不同的癌症类型，表明每种癌症都引发了特定的分子改变。这种方法有一天可以进入诊所吗？虽然远非一种患者可以在医疗诊所获益的方法，但已发表的研究证实了一种预期，即在未来，红外指纹图谱可能会成为有用的辅助癌症诊断，甚至用于使用当前癌症检测方法会被忽略的低级癌症的癌症筛查。红外指纹图谱可能很快会发展到另一个水平，特别是当attoworld研究中的超快光源和高精度电场计量学将发挥作用时。探索将会继续，道路十分光明。

p　　依据国家食品药品监督管理总局《创新医疗器械特别审批程序(试行)》(食药监械管〔2014〕13号)要求，创新医疗器械审查办公室组织有关专家对创新医疗器械特别审批申请进行了审查，拟同意以下申请项目进入特别审批程序，现予以公示。/pp　　strong1.　产品名称：低温等离子手术系统/strong/pp　　申 请 人：北京诺特斯科技有限公司/pp　　strong2.　产品名称：定量血流分数测量系统/strong/pp　　申 请 人：波动医学影像科技(上海)有限公司/pp　　strong3.　产品名称：吸附式血液透析系统/strong/pp　　申 请 人：美敦力医疗器械(成都)有限公司/pp　　strong4.　产品名称：正电子发射断层扫描及磁共振成像系统/strong/pp　　申 请 人：上海联影医疗科技有限公司/pp　　strong5.　产品名称：生物可吸收冠状动脉雷帕霉素洗脱支架系统/strong/pp　　申 请 人：北京阿迈特医疗器械有限公司/pp　　strong6.　产品名称：生物可吸收冠状动脉雷帕霉素洗脱支架系统/strong/pp　　申 请 人：深圳市信立泰生物医疗工程有限公司/pp　　strong7.　产品名称：近红外荧光成像系统/strong/pp　　申 请 人：北京数字精准医疗科技有限公司/pp　　公示时间：2017年5月17日至2016年6月1日/pp　　公示期内，任何单位和个人有异议的，可以书面、电话、邮件等方式向我中心综合业务处反映。/pp　　联 系 人：徐亮/pp　　电 话：010-86452911/pp　　电子邮箱：xuliang@cmde.org.cn/pp　　地 址：北京市海淀区西外太平庄55号202室/pp　　邮 编：100044/pp style="text-align: right "　　国家食品药品监督管理总局/pp style="text-align: right "　　医疗器械技术审评中心/pp style="text-align: right "　　2017年5月17日/p

近代自然科学发展的趋势表明，21世纪的自然科学重心将在生命科学，生命科学研究必将飞速发展。分子生物学的奠基人之一，诺贝尔奖获得者沃森宣称：&ldquo 20世纪是基因的世纪，21世纪是脑的世纪。&rdquo 。创业于1875年的岛津制作所，始终站立在科学技术的前沿，从不间断地向世间推出一个又一个尖端科学技术，为社会发展做出着贡献。在当今令人瞩目的脑功能研究领域，随处可见岛津制作所活跃的身姿，从医学生物学领域的基础研究到临床应用，再到产业应用，在广泛领域内对作为尖端学术性领域之一的脑科学实施了深入研究。 目前，作为脑功能研究的手段主要有脑电图、fMRI（功能性磁共振成像）、PET、MEG等。而fNIRS：（functional Near Infrared Spectroscopy）功能性近红外光学成像技术，是近年来日本发明的新型脑功能测量手法。它可以通过生物体穿透性高的近红外光谱对脑功能进行无侵袭性测量。其原理是通过三个特定波长的近红外光来测量大脑皮层的含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白以及总血红蛋白的含量，从而表征大脑在接受外界刺激或思维过程中不同区域的反应和功能表达。 岛津制作所早于1980年开始了近红外光谱测量身体组织内氧动力学的研究，1991年发售了日本国内首台临床用无侵袭氧监测仪OM-100A。目前，在全世界范围内发售多通道型红外光学成像装置（FOIRE-30000系列，OMM-300系列）。 近红外光学脑成像系统可广泛应用于脑功能、脑认知领域，在医疗、教育、脑疾病康复、诊断、产业、基础研究等领域有着广泛的应用前景。岛津的近红外光谱系统，为大脑功能研究提供了极大的可能性。 我们不妨阅读以下文章，可以加深对近红外光学脑成像技术的发展和应用的了解。 《在新技术下观察大脑机能》从血流量测量到大脑的功能分析 YOKO HOSHI是fNIRS在大脑成像中研究和开发的主要专家，现任神经学东京研究院综合神经科学研究组的主任，但是她对近红外光谱临床应用的兴趣，源自于1987年在北海道大学开始的关于监控大脑中血流量的项目。那时候，她已经加入了近红外光谱的开发者之一 &mdash &mdash Mamoru Yamura实验室，她的第一个任务是测量细胞色素C氧化酶，这种酶通过氧气供应改变氧化态。HOSHI解释说：&ldquo 我认为通过这个途径有可能来监测大脑中的氧，因为细胞色素C氧化酶的氧态是通过神经细胞中氧浓度改变的。&rdquo 近红外光用于脑功能成像的思想源于和Tamura交流中的偶然发现，Tamura作为实验室领导人，那时其研究关注在心肌方向，有一天询问Hoshi：&ldquo 如果人不能再思考，是因为大脑正经受缺乏能量的痛苦吗？&rdquo Hoshi认为可能并不是如此，她转而想通过交给学生一些问题，并同时用近红外光监测他们大脑的方法来测验这个想法。测量结果显示当他们正在思考的时候，大脑血流量增加，但当他们停止思考这些问题的时候，大脑血流量减小。 因为血红蛋白在近红外波长范围内的光吸收特性不依赖一定有氧的存在，所以她决定与其分析细胞色素c氧化酶，不如研究血液血红蛋白。Hoshi回应到：&ldquo 经过大量的技术改进和实验，我们已经撰写利用NIRS检测血红蛋白改变来测量大脑功能的相关文章。&rdquo 与岛津共同发展 不久后，来自岛津的研究人员加入了HOSHI在北海道大学的研究团队，在Tamura 和Hoshi的指导下，岛津公司着力发展一个NIRS的通用模型。终于，岛津成功开发了NIRS系统，可以对大脑和四肢进行局部测量，1991年扩展了它的第一个测量系统。随后伴随大量的设计修改和持续的改进，直到2001年岛津开始发售OMM-2001多波段fNIRS系统。这种新的设计可以测量大脑更大范围的区域，紧接着2003年新的改进版本OMM-3000面世。这些设备自此开始应用于临床研究，2006年，岛津公司看到这些应用，于2006年开发了新的设计FORIE-3000系统，此系统现在仍应用在全日本的基础大脑科学研究中。 多波段fNIRS允许病人在自然条件下活动的同时实时监测大脑功能，比如，与婴儿母亲配合可以监测婴儿的大脑，或者记录脑损伤患者在复原过程中的大脑功能。&ldquo 现在，越来越多的研究人员开始在新生儿和患者的大脑活性的研究中应用fNIRS系统，希望fNIRS能在我们获得神经网络生长机制方面有所帮助&rdquo hoshi如此说到，她同时注意到一个新发现：在脑损伤复原过程中，在正常活动中大脑某一部分减除活性，一旦损伤部位得以康复，大脑的相应部位在康复运动中不再变的活跃。近红外光用于情绪分析 HOSHI把FOIRE-3000平台作为她最新研究项目的一部分，&ldquo 我最近的工作是当志愿者在注视可引起肯定或否定的情绪回应的图像的时候，分析其大脑机能的变化。&rdquo fMRI经常用于包括大脑的函数图像的研究中，但是，由于志愿者必须躺在狭窄的通道中，fMRI的测量系统才能执行，所以fMRI不太适合应用于实时情感分析试验中，对于志愿者姿势和行动有很少限制的实验可使用fNIRS来执行。 Hoshi解释说：&ldquo 我们的实验结果显示，当志愿者经历一个非常强烈的不愉快情绪，情绪开始3到4秒后，大脑中特定区域的血流量明显增大。&rdquo 相同实验显示愉悦的情绪可以降低大脑另一部分的血流量，这与之前报告的愉快的感觉可以降低血流量是一致的。HOSHI持续深入分析后解释说&ldquo 情绪和情感研究常常靶向大脑内部的边缘系统，但是，我们认为大脑控制认知能力的部分，诸如脑前额叶表层，同样与控制非愉快情绪有密切的关系。&rdquo 分离认知空间 Hoshi的另外一个持续项目是利用fNIRS实施眼动的联合测量，hoshi说到&ldquo 当我们试图记住某物或者试图思考的时候，我们会使眼睛偏向特定的方向，我希望能找出其原因。&rdquo 当我们全神贯注思考的时候，我们试图把眼睛投射到某一物体上，而且在相同任务下每个人凝视的方向也不同。儿童以相似的方式移动头部，但是会有更大的变化范围，随着年龄的增长，他们凝视的方向和范围会变得聚焦，&ldquo 10岁大概是明确路线形成的临界年龄。&rdquo 通过对上述现象设计方法所获得的fNIRS数据的分析，可以发现当人陷入沉思开始注视的时候，大脑的两个特定区域是活跃的。&ldquo 这两个区域中的一个是ventral premotor，当人们把注意力放在某一个物体上的时候这个区域会被激活，另外一个区域是人们从一个物体转移注意力到另外一个物体时被激活的。心理学家和信息科学家都认为认思考发生在认知空间内，在思考中注视某一物体也许反应了我们对认知空间的注意，和这个空间内从一个到另外一个信息过程转换我们的注意力。&rdquo fNIRS的更多可能 fNIRS众多优点中其中一个是它可以很方便和其它分析方法结合在一起，它也是一个非常容易使用的系统，并应用于非常多的领域，不管是工程教学，还是动物学和医药领域，尤其是令人激动的领域是脑机接口(BMI)领域。岛津已经开始实验用BMI来控制由本田公司开发的MSIMO类人机器人，在肉眼观察诸如腿脚活动等人为动作的同时，可以通过应用fNIRS来描述志愿者大脑机能特点，志愿者精神上的努力可以被实时的监测和处理，并被转化成机器人行动的信号。 Hoshi作为在基础和应用研究中，不断推进大脑图像技术深入发展的众多专家中的一员，她说到，&ldquo fNIRS提供了更多的可能，我希望科研人员在了解了fNIRS的原理和限制后，可以在自己的研究项目中可以积极运用fNIRS。&rdquo 关于岛津 岛津国际贸易（上海）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津国际贸易（上海）有限公司在中国全境拥有12个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。

导读最近看到一则新闻，某患者因为肺部感染、哮喘，到医院放射科做了CT平扫，发现有一肺部肿块，医生建议再做个增强CT来进一步确定疾病的性质。那么，新闻中所说的增强CT究竟是什么呢？其实，增强CT就是指在CT平扫基础上，对发现的可疑部位，在经静脉注入含碘造影剂后，进行有重点的检查。也许您有疑问，为什么要注入含碘造影剂呢？它的安全性又如何控制呢？ 为什么要注入含碘造影剂呢？含碘造影剂具有密度大的特点，经静脉注射进入体内后，因为病变组织内或血管丰富或血流缓慢而在病理组织中停滞、积蓄，使病变组织与邻近正常组织间的密度对比增加（即影像上黑白对比增加），CT图像能够更加清楚地显示组织血流和病变情况，以帮助鉴别疾病的良、恶性，提高病灶的定性能力，从而提高诊断准确率。 含碘造影剂小科普l 含碘造影剂的变迁自20世纪50年代被发现后，含碘造影剂经历了第一代的离子型造影剂飞跃到非离子型单体造影剂，再次飞跃到非离子型二聚体造影剂的过程。 图1 4种碘化CT造影剂的化学结构：离子单体、离子二聚体、非离子单体和非离子二聚体 目前被广泛用于临床的非离子型造影剂，如碘帕醇、碘海醇、碘普罗胺、碘曲轮、碘克沙醇等，具有毒性低、性能稳定、低渗等渗、耐受性好等优点。 l 碘帕醇的手性构型碘帕醇是一种非离子型水溶性碘造影剂，具有良好的显影作用，对血管壁及神经组织毒性低，化学性质稳定，不良反应较少，适应范围广。 碘帕醇（CAS号：66166-93-0）有1个手性中心，两个异构体（S-构型、R-构型），结构式见图2。碘帕醇中的R-碘帕醇含量增加会使碘帕醇注射液黏度升高，进而导致碘帕醇注射液的不良反应增加。因此控制不良构型的含量是碘帕醇及其他含碘造影剂质量控制的关键步骤。 图2 碘帕醇的S构型（左）和R构型(右) l 碘帕醇的一维手性分离探索利用色谱柱中手性固定相对异构体的吸附速度不同实现的色谱分离是常用手段。以Chiralpak MA（＋）色谱柱和硫酸铜溶液为流动相建立碘帕醇的分离，R/S-碘帕醇分离结果如图3所示。 图3 250 mg/L浓度的R-碘帕醇样品溶液 (1)和S-碘帕醇样品溶液(2) 的1stD LC色谱图 通过分离结果可以看到，该手性分离体系能在20 min内实现碘帕醇两种构型的手性分离，但和多数液相手性分离的色谱行为相似，存在柱效较低的问题，因此在定量分析中对于含量较低的待测物的检出存在不足。 岛津解决方案对于类似碘帕醇这样的分子结构提示其可在反相色谱上有良好保留，因此考虑构建手性色谱体系和反相色谱体系的二维液相色谱系统，对已获分离的异构体杂质再次进行反相色谱分离以提高检测的灵敏度。 l 手性构型的二维分离 l 分离结果解析R-碘帕醇溶液（0.5 mg/L）2D LC 分析色谱图 5-10min间为R碘帕醇在1维液相上的保留，可以看到该浓度下无明显色谱峰，无法进行定量分析。经过阀切换将R碘帕醇在1维液相上的组分切入二维后，通过反相色谱作用，可以在16.5min左右发现明显的色谱峰同手性分离的 1 stD LC 结果相比，经过二维液相色谱分离的 R-碘帕醇灵敏度较之有 10 倍的提升。 结语药物杂质的高灵敏检查是控制药物纯度，提高药品质量的一个非常重要的环节。为了让含碘造影剂更加安全的为患者服务，岛津的二维液相色谱系统可发挥作用，弥补手性色谱柱效不足的缺点，既获得两种异构体的有效分离，又在经过反相色谱分离中获得良好响应。 撰稿人：李月琪 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

p　　11月4日，“一带一路”国际科学组织联盟成立大会暨第二届“一带一路”科技创新国际研讨会在北京开幕，来自40余个“一带一路”沿线国家的700余名科研机构及大学负责人、国际组织代表、国际知名专家等出席开幕式，共建“一带一路”国际科学组织联盟，共商“一带一路”地区的科技创新合作事宜。本届会议主题为“一带一路”科技合作与可持续发展。/pp style="text-align: center "img title="20181152120221640.jpg" alt="20181152120221640.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/4eb14ce0-cebc-4a4d-8c60-29fa25641556.jpg"//pp style="text-align: center "　　国务院副总理刘鹤与到会各国嘉宾合影/pp　　开幕式上，中华人民共和国主席习近平为“一带一路”国际科学组织联盟成立发来贺信。习近平指出，共建“一带一路”受到了国际社会广泛欢迎。与相关国家开展科技合作是共建“一带一路”的重要内容，在改善民生、促进发展、应对共同挑战等方面发挥着积极作用。希望各国科学界携手并肩，共同努力，发挥好“一带一路”国际科学组织联盟的平台作用，加强科技创新政策和发展战略对接，开展重大科技合作，培养创新创业人才，提升科技创新能力，为促进民心相通和经济社会可持续发展，为推动建设绿色之路、创新之路，为推动构建人类命运共同体作出重要贡献。/pp　　中华人民共和国国务院副总理刘鹤出席大会并宣读了习近平主席的贺信。刘鹤指出，习近平主席的贺信充分体现了中国政府对科技支撑“一带一路”建设的高度重视，充分肯定了科技合作在“一带一路”建设中的重要作用，为“一带一路”国际科学组织联盟和相互科技合作指明了未来的发展方向，具有非常重要的指导意义。/pp　　刘鹤表示，“一带一路”的倡议是由中国政府提出的，但它的发展机遇属于整个世界。五年来，这个倡议得到了很多国家的积极响应和广泛支持。目前，这个倡议已经对拉动投资、贸易增长，促进就业、经济发展起到了非常重要的作用。/pp　　刘鹤强调，科技合作是共建“一带一路”的重要内容，在弘扬科学精神，加强基础研究、应用研究，在应对气候变化、自然灾害、生命健康等共同挑战，在促进民心相通方面发挥着关键的作用。/pp　　刘鹤指出，中国科学院倡议并联合40多个国家、地区的科教机构和相关国际组织发起成立的“一带一路”国际科学组织联盟，有利于加强“一带一路”沿线国家和地区的科技合作，有利于推动建设科技共同体。/pp　　刘鹤希望，“一带一路”国际科学组织联盟能够把科学精神和解决人民关心的问题紧密结合起来，坚持问题导向和需求导向，聚焦共同应对挑战，加强有针对性的合作和研究，向跨国高端智库的方向稳步发展，并且在加强对年轻科学家的支持方面发挥更大的作用。通过各国科教机构和国际组织的紧密合作、共同努力，“一带一路”国际科学组织联盟一定可以也完全应该大有作为。/pp　　中科院院长白春礼对与会代表的到来表示热烈欢迎，强调科技创新对“一带一路”建设与国际社会经济繁荣与发展有着重要意义，并指出，科技创新与合作对于“一带一路”沿线国家和地区携手应对人口过快增长、气候变化影响加剧等共同挑战具有十分重要的意义。白春礼回顾了2016年首届“一带一路”科技创新国际研讨会取得的成果与两年来“一带一路”国际科学组织联盟的筹建准备工作，介绍了联盟未来在开展战略咨询研究、实施科学计划、开展人才培训等方面的工作方向，并表达了中科院与联盟其它成员单位携手推动“一带一路”沿线地区科技合作的共同意愿。/pp　　大会宣布“一带一路”国际科学组织联盟正式成立，俄罗斯科学院、巴基斯坦科学院、联合国教科文组织、哈萨克斯坦科学院、尼泊尔特里布文大学、巴西科学院、发展中国家科学院、波兰科学院、匈牙利科学院等37家科研机构作为首批成员单位加入联盟。在联盟执行理事会与联盟大会上，各科研机构代表通过了联盟的任职人选和章程，商定了联盟的未来发展规划等事宜。联盟设主席1名，副主席2名和理事若干。联盟秘书处将设在中科院。/pp　　联盟将作为首个在“一带一路”倡议框架下由沿线国家科研机构和国际组织共同发起成立的综合性国际科技组织，为沿线各国深入开展科技合作、携手应对共同挑战、促进民心相通与人文交流、推动构建人类命运共同体搭建机制性、保障性的平台。/pp　　俄罗斯科学院院长亚历山大?谢尔盖耶夫、巴基斯坦科学院院长穆罕默德?卡西姆?詹、联合国教科文组织助理总干事史凤雅、巴西科学院院长路易斯?大卫德维奇、中科院院士高福、中科院院士姚檀栋等发表演讲，对联盟的成立表示祝贺，并深入探讨了“一带一路”地区的科技合作、南南合作等议题。/pp　　大会期间召开了联盟新闻发布会，白春礼介绍了“一带一路”倡议实施以来中科院在“一带一路”倡议框架下开展的工作与取得的成果，并介绍了联盟成立的背景与联盟框架、未来发展方向等，谢尔盖耶夫等人出席并回答相关记者提问。/pp　　与此同时，大会围绕“绿色发展”、“信息与数据”、“政策与战略”、“基础研究与教育”等议题召开了7个科学分会，与会人员进一步总结了合作成果与经验，探讨了未来合作重点。大会期间也举办了中科院“一带一路”科技创新合作成果展。/pp/p