再生医学

【序号】：3【作者】： 关斯文1刘旋2刘刚【题名】：介入再生医学中干细胞治疗研究进展【期刊】：中国生物医学工程学报. 【年、卷、期、起止页码】：2022,41(02)【全文链接】：https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=3uoqIhG8C44YLTlOAiTRKibYlV5Vjs7iJTKGjg9uTdeTsOI_ra5_XbJaW5XOc7objxNoWCOljUhXk73cAneOJ09tqO5rJudT&uniplatform=NZKPT

[align=center]作者：许越 [url=https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3OTE0NTI3OQ==&mid=2651820382&idx=2&sn=b59711014ab3bac4117cfe0f115a62da&chksm=844cc10eb33b48181a6e3cd18f734ae66f9059d781d54320e045b89677bd8bb7943c8bb0df6c&scene=21#wechat_redirect]点击查看作者自传[/url][/align][align=center][color=#545454][img]https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/iaFShJzBuGDHOUFjXFV7ic7CZt5GL0M9cC4vVPhpibGgHricqqVG24APdBDGLVMyR53bh1I0h4Vbompwq7swVPMOzg/640?wx_fmt=jpeg&wxfrom=5&wx_lazy=1[/img][/color][/align][color=#545454]继《[/color][color=#545454][url=https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3OTE0NTI3OQ==&mid=2651820402&idx=1&sn=75ff584943ab424049b05a316c1e7b20&chksm=844cc122b33b48347ca664d1c16d6c8f1da528d3403529743b50d49e6790071f088e9cbf3630&scene=21#wechat_redirect]再生医学与NMT非损伤微测技术（1）技术解读[/url][/color][color=#545454]》[color=#545454]之后，今天让我们来看看NMT给中国[/color]再生医学研究带来的机遇。[/color][b]1） 热点领域[/b][align=center][b][img=,835,498]https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/iaFShJzBuGDHCnMqAeLSTib39W0DFRL8ibF65FS12jzzuXVNq3NFlvkCOGueVuZ9j5q3LM20Bbs0QDjTVhGzxxoDA/640?wx_fmt=jpeg&wxfrom=5&wx_lazy=1[/img][/b][/align][align=center][b][/b][/align][align=center][color=#545454]（来自文献 3）[/color][/align]图是人们通过互联网大数据总结出的（文献3），围绕着‘再生医学’的一些关键词。这些关键词不仅告诉了我们目前‘再生医学’研究的热点领域，而且可以让我们看到未来发展的一些端倪。比如，干细胞研究与治疗；组织工程；器官（再生）；修复研究；损伤愈合；骨骼（再生）；衰老研究；肿瘤研究；信号通路（传导路径）；......[align=left][color=#000000][b]2）NMT应用[/b][/color][/align][align=left][color=#000000]NMT非损伤微测技术在下面三个方向上（当然可能不只这三个方向），将有助于提高再生医学的研究和应用效率[/color][/align][align=left][color=#000000][/color][/align][align=left][color=#000000] 1-信号传导；[/color][/align][align=left][color=#000000]能够快速简便地测量进出活体材料的Ca2+、NO、H2O2、H+等这些生物第二信使，使得NMT非损伤微测技术自然成为再生医学研究不可或缺的关键技术之一。除了NO外，Ca2+、H2O2、H+三种指标早已商业化多年，技术十分成熟。NO的商业化障碍不在技术，而是市场使用量尚未越过商业盈亏平衡点。[/color][/align][align=left][color=#000000]NMT在信号传导方面的成功应用文献非常多，读者到旭月研究院网站搜索即可。[/color][/align][align=left][/align][align=left][color=#000000] 2-生理指标；[/color][/align][align=left][color=#000000]Na+，K+，Cl-，Mg2+，O2等离子分子的跨膜运输与生物能量代谢、动力学变化、细胞迁移、离子平衡等等重要生理功能有着十分密切的关系。如果将这些指标变成，干细胞、组织器官再生，损伤愈合等过程中的定性或者定量生理指标，将对再生医学的标准化、流程化和工业化、商业化打下坚实的理论基础。相关论述可见《[/color][color=#000000][url=https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3OTE0NTI3OQ==&mid=2651820474&idx=1&sn=0b925fc606ddbc33063969ec8f7e07fa&chksm=844cc1eab33b48fc0e451451fe6746b59e9dc796a34a5b66697e8d6ec0939f459c8b8cf6484e&scene=21#wechat_redirect]飘忽不定的诺贝尔奖机遇：如何理解和用好NMT数据？[/url][/color][color=#000000]》[/color][/align][align=left][/align][align=left][color=#000000] 3-组织水平研究；[/color][/align][align=left][color=#000000]自从本世纪初，肿瘤研究工作者在经历了半个多世纪的艰辛工作之后认识到：[/color][/align][align=left][color=#000000]a）不存在肿瘤疾病开关基因；[/color][/align][align=left][color=#000000]b）肿瘤组织的微环境研究极度匮乏；[/color][/align][align=left][color=#000000]究其原因，是人们对组织水平研究的不重视而导致的长期欠账，导致组织水平研究手段十分匮乏。[/color][/align][align=left][color=#000000]因此，NMT非损伤微测技术在其它科研领域的，报复式和井喷式地应用浪潮，毫无悬念地也将在再生医学领域重复上演。读者可以到旭月研究院网站申领《NMT论文集》来了解在其他领域已有的应用。[/color][/align][b]3）中国的机会[/b][img=,992,672]https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/iaFShJzBuGDHCnMqAeLSTib39W0DFRL8ibFTG6ZIV1vLC9d54BKbBwpxuFoJL2QM8T89FLnvppbnlfqqAXxXNZvsw/640?wx_fmt=png&wxfrom=5&wx_lazy=1[/img][b][/b][align=center][color=#545454]（来自于文献 4）[/color][/align][align=center][color=#545454][/color][/align][align=left][color=#000000]我国再生医学的起点和水平并不低，在个别领域甚至处于世界先进水平。[/color][/align][align=left][/align][align=left][color=#000000]但我们必须警惕的是，由于我们整体研究手段的落后，以及对新的研究手段传统意识上的不敏感，最终不但会失去一些本可以属于我们中国的原始创新，而且在其后续的商业化、国际标准化过程中也会处于竞争劣势！[/color][/align][align=left][/align][align=left][color=#000000]非损伤微测技术NMT，在中国整体处于世界领先应用水平的今天，我们可以期待中国的再生医学科学家们，一定要利用好NMT，让其发挥最大的作用，使我国在再生医学这一未来的医学及商业制高点上引领世界！[/color][/align][align=center][img]https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/iaFShJzBuGDHCnMqAeLSTib39W0DFRL8ibF6HL6Fs1nXLq55H46FPqCqWVBVDuCrDA7gIiagln3bKBbWr8CGWDO18g/640?wx_fmt=gif&wxfrom=5&wx_lazy=1[/img][/align][align=center]扫描获取NMT论文集，更多了解NMT！[/align][align=left][color=#000000]参考文献：[/color][/align][hr/][list=1][*][align=left]https://zh.wikipedia.org/wiki/再生醫學[/align][*][align=left]http://www.businessinsider.com/venture-capital-interest-in-regenerative-medicine-2017-4[/align][*][align=left]Chaomei Chen, Rachael Dubin & Meen Chul Kim. Emerging trends and new developments in regenerative medicin: a scientometiric update (2000-2014). Expert Opin. Biol. Ther. (2014) 14(9):1259-1317[/align][/list][align=center][img]https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/iaFShJzBuGDF10rbBePJYG5zRjc9HLVic9xmlx0oiblS8ovRyT0or5FH5j2yXavGeoexUU5NW0WiaRkFe6heu7Vzrg/640?wx_fmt=png&wxfrom=5&wx_lazy=1[/img][/align][b][color=#a5a5a5]许越，男，1967年生于北京。[/color][/b][list][*][color=#a5a5a5][color=#888888]于[/color][color=#888888]1993[/color][color=#888888]年和[/color][color=#888888]2000[/color][color=#888888]年分别获得首都师范大学及美国麻省州立大学，植物生理学双硕士学位。[/color][/color][*][color=#a5a5a5][color=#888888]2001[/color][color=#888888]年在美国创建基于[/color][color=#888888]NMT[/color][color=#888888]技术的美国扬格公司，次年运用[/color][color=#888888]NMT[/color][color=#888888]服务于设立在美国北卡州立大学的美国航空航天局[/color]([color=#888888]NASA[/color])[color=#888888]空间植物学研究项目。[/color][/color][*][color=#a5a5a5][color=#888888]2005[/color][color=#888888]年成立旭月（北京）科技有限公司，在匡廷云院士、杨福愉院士和林克椿教授的帮助，以及各级政府的大力支持下，将非损伤微测技术引进中国大陆。[/color][/color][*][color=#a5a5a5][color=#888888]2014[/color][color=#888888]年带领旭月团队提出被誉为“第二个人类基因组计划”的“动态分离子组学（[/color][color=#888888]imOmics[/color][color=#888888]）”创新概念，同年成立旭月生物功能研究院。[/color][/color][*][color=#a5a5a5][color=#888888]2015[/color][color=#888888]年推出世界领先的“自动化非损伤微测系统”，并倡导建立中关村[/color][color=#888888]NMT[/color][color=#888888]产业联盟，开启以水安全、个体化精准医疗、粮食安全等民生应用为代表的[/color][color=#888888]NMT[/color][color=#888888]产业化进程。[/color][/color][*][color=#a5a5a5][color=#888888]截至[/color][color=#888888]2016[/color][color=#888888]年，已帮助国内[/color][color=#888888]400[/color][color=#888888]多个科研单位及实验室，利用[/color][color=#888888]NMT[/color][color=#888888]实现了科研水平的跨越式发展。[/color][/color][/list][align=center][b]旭月公司版权所有，转载请注明出处[/b][/align][align=center][b][/b][/align][align=center][img]https://wx1.sinaimg.cn/large/e515c2aely1fqfel8e1j7j20hs0bq0ti.jpg[/img][/align]

在上周的《自然》编者按中，或许是因为日本科学家曾经有过的，在干细胞研究中的不诚实记录，《自然》毫不留情地以《日本需要为其宣称的能够修复受损心脏的干细胞治疗，出示令人信服的治疗结果》（Stem-cell tests must show success -Japan needs to demonstrate that a promising therapy for damaged hearts works as claimed.）为题，要求出示更令人信服的临床证据。言外之意，世界不再相信他们的所说所写，人们要看到他们用这种干细胞治疗方法，到底已经成功治疗了几个病人！无独有偶， 5月24日至29日在俄罗斯举办的第22届圣彼得堡国际经济论坛上，日本首相安倍在发言中不遗余力地向世界推销日本的最新医疗手段和成果。看来这是日本的举国战略，要在再生医学等重要领域抢占世界商业先机。马上让笔者联想到的是，早在2002年左右，有几位日本学者到我美国的NMT实验室访问，除了对NMT技术魅力的赞叹之余，在随后的午餐上，一位较年长的日本学者对我不无感慨地说道：“唉！难怪这些技术都先出现的美国，因为世界的人才都是首选美国，然后欧洲，最后才到我们日本啊。”熟悉NMT技术的朋友们或许有这个印象，就是从NMT技术诞生至今二三十年，日本人应用NMT技术发表科技论文的实验室几乎没有，在我们旭月研究院的NMT文献库里日本人的名字都很难找到（读者可以试试，我是没有找到！）。尽管通向罗马的道路不止一条，但是，重水、浓缩铀、离心技术大概是拥核路上必须要过的几道坎儿。生命科学的研究也有其自身的规律，特别是人们难以想象的是没有显微镜技术，怎会有今天的细胞生物学；没有基因测序仪，怎么会有人类基因组计划等等。作为世界上不多的几个研究细胞/组织微环境手段之一的NMT技术，如果在这个领域缺少日本人的身影，那么他们的任何宣誓和技术的突然跃升，都是缺乏技术基础的。所以，在世界科学家都刚刚意识到细胞/组织微环境的重要性的时候，一个干细胞研究细胞水平存在造假劣迹的国度，当他宣称自己已经成功地将干细胞技术应用到了人体的心脏器官损伤修复时，世人的质疑就是理所当然的了。

稳定同位素δ13C因其具有安全、无损伤和非侵害性等特点己被广泛应用于生物医学等研究领域。尤其是应用不同的δ13C标记物所进行的呼气试验，更是在生物学、临床医学的诊断与研究中发挥了重要作用，应用前景广阔。热忱欢迎广大版友对此相关问题展开积极讨论！[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=141293]稳定同位素δ13C在生物医学研究中的应用[/url]

请提供书名及购买地址，此书详细讲述低温电镜技术在生物医学应用的教科书，包括样品制备技术，试验操作技术， 设备维修和维护技术。以下是参考书单，不知哪本合适。1.《生物显微镜原理与维修 》--------[罗必胜编著. ] [1997 ] 2.《生物医学电子显微镜技术 》--------[程时，彭学敏主编. ] [1997 ] 3.《生物电子显微镜观察与分析 》--------[陈柏林主编. ] [1997 ] (点击：210次) 4.《生物电子显微镜实验技术 》--------[曹汉民编著. ] [] (点击：61次) 5.《生物医学超微结构与电子显微镜技术 》--------[洪涛主编. ] [1980 ] (点击：49次) 6.《电子显微镜生物标本制备技术 》--------[黄立编. ] [1982 ] (点击：136次) 7.《生物学中的电子显微镜技术 》--------[朱丽霞等编著. ] [1983 ] (点击：57次) 7.《医学生物学电子显微镜图谱 》--------[中国医学科学院主编. ] [1978 ] (点击：59次)很感谢

[b]职位名称：[/b]广州再生医学与健康广东省实验室-中心协调员[b]职位描述/要求：[/b]应聘条件： 1、硕士及以上学历； 2、生物医药、生物化学、细胞生物学、生物化学、与分子生物学、生物信息学等相关背景； 3、精通英语听说读写，熟练运用office等办公软件； 申请方式：请将本人详细简历发送至邮箱：gdl-hr@grmh-gdl.cn，请务必在邮件主题中注明“申请岗位+姓名” 4、工作积极主动，具有良好的沟通协调能力以及执行力。 岗位职责： 1、在单位领导下，负责具体的技术管理协调； 2、根据科研工作发展规划，组织筹备研究项目的设备等工作； 3、制定和落实单位科研办公室管理制度和科研办公室管理标准； 4、负责科研资料的归档管理工作； 5、完成领导布置的其他工作。 岗位待遇： 1、有竞争力的薪酬（具体薪酬根据面试情况确定）； 2、合同聘用制，五险一金齐备。 [b]公司介绍：[/b] 仪器信息网仪器直聘栏目针对高校科研院所的免费职位发布平台，汇集了全国数十所高校科研院所的招聘信息。发布信息请联系010-51654077...[url=https://www.instrument.com.cn/job/user/job/position/60936]查看全部[/url]

磁性纳米粒子/磁性纳米颗粒（Magnetic Nanoparticles, MNPs）是近年来发展迅速且极具应用价值的新型材料，在现代科学的众多领域如生物医药、磁流体、催化作用、核磁共振成像、数据储存和环境保护等得到越来越广泛的应用。 在科学家、工程师、化学家和物理学家的共同努力下，纳米技术使得生命科学和健康医疗领域在分子和细胞水平上取得很大的进展。磁性纳米粒子是纳米级的颗粒，一般由铁、钴、镍等金属氧化物组成的磁性内核及包裹在磁性内核外的高分子聚合物/硅/羟基磷灰石壳层组成。最常见的核层由具有超顺磁或铁磁性质的Fe3O4或γ-Fe2O3制成，具有磁导向性（靶向性），在外加磁场作用下，可实现定向移动，方便定位和与介质分离。最常见的壳层由高分子聚合物组成，壳层上偶联的活性基团可与多种生物分子结合，如蛋白质、酶、抗原、抗体、核酸等，从而实现其功能化。因此磁性纳米粒子兼具磁性粒子和高分子粒子的特性，具备磁导向性、生物兼容性、小尺寸效应、表面效应、活性基团和一定的生物医学功能。 由于其独特的物理、化学特性，磁性纳米粒子可以简化繁琐复杂的传统实验方法，缩短实验时间，是一种新型的高效率的试剂。目前，磁性纳米粒子在生物医药方面主要应用在磁性分离、磁性转染、核酸/蛋白质/病毒/细菌等的检测、免疫分析、磁性药物靶向、肿瘤热疗、核磁共振成像和传感器等。下文将具体介绍磁性纳米粒子的性质及在生物医学领域的主要应用， 并列出对应于不同应用的具体产品。 磁性纳米粒子的性质 磁性纳米粒子有一系列独特而优越的物理和化学性质。随着合成技术的发展，已成功生产出一系列形状可控、稳定性好、单分散的磁性纳米粒子。磁性纳米粒子具有的磁性使其易于进行富集和分离，或进行定向移动定位。磁效应由具有质量和电荷的颗粒运动形成。这些颗粒包括电子、质子、带正电和负电的离子等。带电颗粒旋转产生磁偶极，即磁子。磁畴指一个体积的铁磁材料中所有磁子在交换力的作用下以同一方向排列。这个概念将铁磁与顺磁区别开来。铁磁性材料有自发磁化强度，在无外加磁场时，也具有磁性。铁磁材料的磁畴结构决定磁性行为对尺寸大小的依赖性。当铁磁材料的体积低于某个临界值时，即成为单磁畴。这个临界值与材料的本征属性有关，一般在几十纳米左右。极小颗粒的磁性来源于基于铁磁材料磁畴结构的尺寸效应。这个结论的假设是铁磁颗粒在具有最低自由能的状态对小于某个临界值的颗粒有均匀的磁性，而对较大颗粒的磁性不均匀。前者较小颗粒称为单磁畴颗粒，后者较大的颗粒称为多磁畴颗粒。当单磁畴颗粒的直径比临界值更进一步降低，矫顽力变成零，这样的颗粒即成为超顺磁。超顺磁由热效应造成。超顺磁纳米粒子在外加磁场作用下具有磁性，而在外加磁场移除后不具有磁性。在生物体内，超顺磁颗粒只在有外加磁场时具有磁性，这使得它们在生物体内环境中具有独特优点。铁、钴、镍等晶体材料都有铁磁性，但由于氧化铁磁铁（Fe3O4）是地球上天然矿物中最具磁性的，且生物安全性高（钴和镍等材料具有生物毒性），因而在多种生物医学应用中，超顺磁形式的氧化铁磁性纳米粒子最常见。 铁磁流体(磁流体)是在外加磁场作用下变得具有很强磁性的液体，它是既具有磁性又具有流动性的新型功能材料。铁磁流体是由纳米级的铁磁或亚铁磁构成的胶体溶液，颗粒悬浮于载体溶液中，载体溶液通常为有机溶剂或水。纳米颗粒完全被表面活性剂包裹以防止聚合成团。铁磁流体通常在无外加磁场时不保持磁性，因而被归类为超顺磁。铁磁流体中的纳米粒子在正常条件下由于热运动不发生沉降。 球形颗粒的磁性纳米粒子的比表面积（表面积与体积之比）与直径成反比。对于直径小于0.1um的颗粒，其表面原子的百分数急剧增大，此时表面效应显著。颗粒直径减小，比表面积显著增大，同时表面原子数迅速增加。当粒径为1nm时表面原子数为完整晶粒原子总数的99%，此时构成纳米粒子的几乎所有原子都分布在表面上，在表面原子周围形成很多悬空键，具有不饱和性，易与其他原子结合形成稳定结构，表现出高化学活性。因此，固定目标分子/原子效率高。[font='

【序号】：2【作者】：赵新美【题名】：水凝胶复合材料在生物医学方面的研究进展【期刊】：广州化工. 【年、卷、期、起止页码】：2018,46(05)【全文链接】：https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=-93ivAxQXRptrmnRvVUnI90cYXfrOvcgSb5tiP3T_86eQxXfm1HOka8SNNkZiGq7fVRsVMLRBuggv8iZAmKsGPpVXcaj9IrWHdJEO0CLzWK3w8esx7XdT5Mnx5aPB4A6O99qPEENCQ2mj_Yd3PIaMQ==&uniplatform=NZKPT&language=CHS

摘 要 纳米技术与生物化学、分子生物学整合将对21世纪的生物医学产生深刻的影响。它将利用生物大分子进行物质的组装、分析与检测技术的优化、并将药物靶向性与基因治疗等研究引入微型、微观领域，用纳米生物技术检测是否患有癌症只用几个细胞。　　关键词 纳米技术；纳米生物学；DNA纳米技术　　20世纪80年代才开始研究的纳米技术在90年代获得了突破性进展。最近美国《商业周刊》列出了21世纪可能取得重大突破的三个领域：一是生命科学和生物技术；二是从外星球获取能源；三是纳米技术。所谓纳米技术(Nanotechnology)是指在小于100 nm的量度范围内对物质和结构进行制造的技术，其实就是一种用单个原子、分子制造物质的科学技术［1］。纳米技术在新世纪将推动信息技术、生物医学、环境科学、自动化技术及能源科学的发展，将极大的影响人类的生活，衣、食、住、行、医疗等方面。本文将围绕纳米技术给21世纪的生物医学可能带来影响作一概述。　　1 纳米生物学的研究对象　　有人把在纳米尺度(水平)上研究生命现象的生物学叫做纳米生物学。纳米结构通常指尺寸在1 nm～100 nm范围的微小结构。1纳米等于10-9m，即1m的十亿分之一。我们知道，细胞具有微米(10-6m)量级的空间尺度，生物大分子具有纳米量级的空间尺度。在它们之间的层次是亚细胞结构，具有几十到几百纳米量级的空间尺度。显然在纳米水平上研究生命现象的纳米生物学，它的研究对象就是亚细胞结构和生物大分子体系。由于纳米微粒的尺寸一般比生物体内的细胞、红细胞小得多，这就为生物学研究提供了一个新的研究途径即利用纳米微粒进行细胞分离、疾病诊断，利用纳米微粒制成特殊药物或新型抗体进行局部定向治疗等。

[font=Calibri][font=宋体]仪器信息网于[/font]5[/font][font=Calibri][size=10.5pt][font=宋体]月[/font]26-29[font=宋体]日组织召开[/font][b] [size=18px][b]第九届光谱网络会议[/b][/size][/b][/size][/font][font=Calibri][size=10.5pt][font=宋体]，特邀嘉宾[url=https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6560]黄巍(牛津大学工程系)[/url][/font][font=宋体]，带来报告《[b][url=https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6497]单细胞拉曼技术在生物医学领域的应用[/url]》[/b]；[/font][/size][/font][font=宋体]欢迎感兴趣的你，报名参会！[/font][b][font='Times New Roman'][color=#0563c1][url=https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/SCIEX522/]https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCS2020/[/url][/color][/font][/b]

http://www.bioon.com/biology/UploadFiles/201112/2011121009362212.jpg（图片来源：Proceedings of the National Academy of Sciences）哈佛医学院的研究人员对幼鼠断指（趾）再生进行了研究，发现引起再生的细胞为谱系限制性祖细胞，而非多能干细胞，或许有利于揭示断指再生的机制。其研究结果近日发表在《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上。有研究表明，幼儿和鼠具有再生指（趾）的能力，但仅限于甲床区，因该区域Msx1 基因表达水平较高。当发生断指（趾）时，胚芽处的大量快速分裂细胞分裂，产生断指（趾）再生。Jessica Lehoczky等对胚芽细胞了研究，以了解其是否属于多能干细胞或异质性祖细胞。研究者使用组织特异性基因标记研究幼鼠再生趾的起始细胞，发现该再生趾起源于断趾处的谱系限制性祖细胞，而不是多能干细胞。此外，对Msx1基因的研究发现，Msx1高表达细胞并非多能干细胞，但或许与细胞信号转导有关。该研究表明创伤愈合和再生的过程或较之前的研究结果更为完整，更为独立，也解释了人类以及鼠的再生能力随着年龄增长而下降的原因。

生物医学工程专业在今后的实验室建设和规划中，应该注重什么（尤其在生物污染防范上）？

大家往往注意红外光谱在化学分析中的运用，但今年来红外光谱在生物领域的运用越来越广泛。大家一起讨论吧！希望能够扩展我们思路。

[align=center][font='times new roman'][size=16px][b]超高分辨[/b][/size][/font][font='times new roman'][size=16px][b]显微镜及其在生物医学领域的应用[/b][/size][/font][/align][align=center][font='times new roman'][size=14px]刘皎[/size][/font][font='times new roman'][sup][size=14px]1[/size][/sup][/font][font='times new roman'][size=14px]，[/size][/font][font='times new roman'][sup][size=14px] [/size][/sup][/font][font='times new roman'][size=14px]吴晶[/size][/font][font='times new roman'][sup][size=14px]1[/size][/sup][/font][/align][align=center]1. [font='times new roman']北京大学医药卫生分析中心，北京，[/font][font='times new roman']100191[/font][/align][font='times new roman'][b]摘要[/b][/font][font='times new roman'][b] [/b][/font][font='times new roman']超高分辨显微镜（[/font][font='times new roman']Super-Resolution Microscopy[/font][font='times new roman']）作为一类强大的科学工具，可以突破传统光学显微镜的分辨极限，实现对微小结构的高分辨率成像，已经在生物医学领域引起了广泛的关注和应用。本文将探讨超高分辨显微镜的不同类型和原理，介绍[/font][font='times new roman']其[/font][font='times new roman']在生物医学领域的应用[/font][font='times new roman']及展望其未来发展[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman'][b]Abstract[/b][/font][font='times new roman']Super Resolution Microscopy[/font][font='times new roman'], as a powerful scientific tool, can break through the resolution limit of traditional optical microscopes and achieve high-resolution imaging of small structures. It has attracted widespread attention and application in the biomedical field. This article will explore the different types and principles of Super Resolution Microscopy, introduce their applications in the biomedical field, and look forward to their future development[/font][font='times new roman'].[/font][font='times new roman'][b]关键词[/b][/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']显微镜，[/font][font='times new roman']成像技术[/font][font='times new roman']，应用[/font][font='times new roman'][b]1 [/b][/font][font='times new roman'][b]引言[/b][/font][font='times new roman']显微镜的产生和发展对于生命科学研究的进步有至关重要的作用[/font][font='times new roman']，它将微观世界呈现在大家面前，包括微生物的存在、组织细胞结构及生理病理活动等。显微镜技术的不断革新将成像分辨率不断提高，但相当长一段时间内光学成像无法突破一个极限值，即[/font][font='times new roman']xy[/font][font='times new roman']轴横向分辨率约[/font][font='times new roman']200nm[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']z[/font][font='times new roman']轴纵向分辨率约[/font][font='times new roman']500nm[/font][font='times new roman']，因此小于这个尺寸的生命活动和结构[/font][font='times new roman']，如病毒、亚细胞结构等，[/font][font='times new roman']是无法清楚地观察到的[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']聚焦点的光强会根据点扩散函数（[/font][font='times new roman']point spread functio[/font][font='times new roman']n[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman']）而展开[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']对于圆形孔径，[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman']呈现为艾里斑（[/font][font='times new roman']Airy disk[/font][font='times new roman']）的模式[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']激光扫描共聚焦显微镜（[/font][font='times new roman']Confocal Laser Scanning Microscopy, CLSM[/font][font='times new roman']）的分辨率取决于[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman']的大小，如果焦点很小，则每个像素[/font][font='times new roman']点[/font][font='times new roman']获取到的信息也很小，从而得到清晰锐利的图像；反之，则结果图像变得模糊。因此，[/font][font='times new roman']CLSM[/font][font='times new roman']成像的[/font][font='times new roman']主要挑战在于实现越来越小的[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman']以获得更好的分辨率。德国物理学家恩斯特[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']阿贝（[/font][font='times new roman']Ernst Abbe[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']1840-1905[/font][font='times new roman']年）在[/font][font='times new roman']19[/font][font='times new roman']世纪[/font][font='times new roman']70[/font][font='times new roman']年代首次[/font][font='times new roman']提出阿贝衍射极限，即[/font][font='times new roman']由于衍射效应，[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman']大[/font][font='times new roman']小与[/font][font='times new roman']λ/NA[/font][font='times new roman']成正比（[/font][font='times new roman']d=0.61λ/NA[/font][font='times new roman']），其中[/font][font='times new roman']λ[/font][font='times new roman']是光的波长，[/font][font='times new roman']NA[/font][font='times new roman']是物镜最重要的参数[/font][font='times new roman']——[/font][font='times new roman']数值孔径[/font][font='times new roman']。由于可见光波长范围在[/font][font='times new roman']400-760nm[/font][font='times new roman']之间，[/font][font='times new roman']NA[/font][font='times new roman']值最大在[/font][font='times new roman']1.7[/font][font='times new roman']左右，所以分辨率极限在[/font][font='times new roman']200nm[/font][font='times new roman']左右。随着物理学和测量技术的进步，突破衍射极限的显微镜不断涌现，目前公认的超高分辨显微镜主要有三类，包括[/font][font='times new roman']结构照明显微镜（[/font][font='times new roman']Structured Illumination Microscopy[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']）[/font][font='times new roman']，受激发射减耗显微镜（[/font][font='times new roman']Stimulated Emission Depletion Microscopy[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']），和[/font][font='times new roman']单分子定位显微镜。单分子定位显微镜包括光敏定位显微镜（[/font][font='times new roman']Photoactivation Localization Microscopy[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman']）和随机光学重建显微镜（[/font][font='times new roman']Stochastic Optical Reconstruction Microscopy[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']STORM[/font][font='times new roman']）[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']2014[/font][font='times new roman']年三位科学家[/font][font='times new roman']史蒂芬[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']霍尔（[/font][font='times new roman']Stefan W. Hell[/font][font='times new roman']）[/font][font='times new roman']、埃里克[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']贝兹（[/font][font='times new roman']Eric Betzig[/font][font='times new roman']）和威廉[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']莫纳（[/font][font='times new roman']William E. Moerner[/font][font='times new roman']）因他们在超[/font][font='times new roman']高[/font][font='times new roman']分辨显微镜技术领域的贡献而获得了诺贝尔化学奖。[/font][font='times new roman'][b]2 [/b][/font][font='times new roman'][b]不同类型的超高分辨显微镜[/b][/font][font='times new roman'][b]2.1[/b][/font][font='times new roman'][b] [/b][/font][font='times new roman'][b]结构照明显微镜（[/b][/font][font='times new roman'][b]Structured Illumination Microscopy[/b][/font][font='times new roman'][b]，[/b][/font][font='times new roman'][b]SIM[/b][/font][font='times new roman'][b]）[/b][/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']本质是利用两束激发光在样品上进行干涉，产生明暗交替的莫尔条纹，高空间频率的莫尔条纹会放大激发条纹与样品空间频率不一致的结构，从而将样品中的高频信息整合入收集到的图像中。[/font][font='times new roman']通过投射特殊的光照明模式如格点或条纹光栅，以一定的模式照射样品，引入空间频率信息，采集多个图像并经过复杂的数据处理之后，重建高分辨率图像。由于每个图像都采用不同的结构照明模式，包含了不同的信息，合并后的图像能够展示出比传统显微镜更多的细节[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']相比于其他超高分辨成像技术，[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']最大的优势就是宽场[/font][font='times new roman']成像，速度快，基本可以达到实时观察。[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']技术的前身可以追溯到[/font][font='times new roman']20[/font][font='times new roman']世纪[/font][font='times new roman']70[/font][font='times new roman']年代初。当时，光学学家特奥多尔[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']赫普恩（[/font][font='times new roman']Theodor [/font][font='times new roman']H?upl[/font][font='times new roman']）首次提出了使用周期性光栅照明来提高显微镜分辨率的想法。这奠定了[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']技术的基础，尽管当时还没有实际的[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']显微镜。[/font][font='times new roman']21[/font][font='times new roman']世纪初期，史蒂芬[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']霍尔（[/font][font='times new roman']Stefan W. Hell[/font][font='times new roman']）和埃里克[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']贝兹（[/font][font='times new roman']Eric Betzig[/font][font='times new roman']）等科学家分别独立开发了[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']的现代版本。[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']技术开始广泛传播，吸引了生物学家和显微镜专家的关注。它被认为是一种相对低成本的[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']率成像方法，因为它不需要昂贵的激光设备或复杂的样品准备。[/font][font='times new roman'][b]2.2 [/b][/font][font='times new roman'][b]受激发射减耗[/b][/font][font='times new roman'][b]显微镜（[/b][/font][font='times new roman'][b]Stimulated Emission Depletion Microscopy[/b][/font][font='times new roman'][b]，[/b][/font][font='times new roman'][b]STED[/b][/font][font='times new roman'][b]）[/b][/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']技术的概念最早由斯德哥尔摩大学的斯蒂芬[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']霍尔（[/font][font='times new roman']Stefan W. Hell[/font][font='times new roman']）提出。他的想法是通过将激发光束与一个特殊的抑制光束结合，从而实现对荧光标记物的光抑制，[/font][font='times new roman']通过受激辐射淬灭光斑外围的荧光分子，[/font][font='times new roman']使其在空间上变得更加紧凑，[/font][font='times new roman']减少[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman']从而提高分辨率。[/font][font='times new roman']我们也叫“甜甜圈”技术。[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']显微镜背后基本思想就是利用非线性光学设计一个低于阿贝衍射极限的更小[/font][font='times new roman']PSF[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']分辨率与[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']光强有关，提高[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']光的强度可以使荧光光斑焦[/font][font='times new roman']点中心直径趋于[/font][font='times new roman']0[/font][font='times new roman']，但是实际应用中，光损伤较大，[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']光强不可能无限增加，顾[/font][font='times new roman']其分辨率[/font][font='times new roman']最高[/font][font='times new roman']可达到[/font][font='times new roman']3[/font][font='times new roman']0[/font][font='times new roman']nm[/font][font='times new roman']左右[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']目前的[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']只能应用于较薄的组织器官或细胞，光毒性较强，成像厚度有限不太适合活体或活细胞长时间成像。[/font][font='times new roman']STED[/font][font='times new roman']光路较为复杂，对系统稳定性要求较高。[/font][font='times new roman'][b]2.3 [/b][/font][font='times new roman'][b]单分子定位显微镜[/b][/font][font='times new roman']单分子定位显微镜[/font][font='times new roman']中荧光标记的单个分子被分别激发和检测。单分子的中心可以以极高的精度确定从而实现高分辨率，包括光敏定位显微镜（[/font][font='times new roman']Photoactivation Localization Microscopy[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman']）和随机光学重建显微镜（[/font][font='times new roman']Stochastic Optical Reconstruction Microscopy[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']STORM[/font][font='times new roman']）。[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman']的历史可以追溯到[/font][font='times new roman']2006[/font][font='times new roman']年，由埃里克[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']贝兹（[/font][font='times new roman']Eric Betzig[/font][font='times new roman']）和哈拉尔德[/font][font='times new roman'][/font][font='times new roman']赫斯（[/font][font='times new roman']Harald Hess[/font][font='times new roman']）提出了单分子定位这一概念。在[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman']中，样品中的分子被标记上特定的荧光染料。这些染料可以通过光激活从一个基态转变到一个激发态，此过程可通过使用激活光（通常是紫外光）来实现。同期[/font][font='times new roman']STORM[/font][font='times new roman']的成像技术也发展起来，代表科学家是华人庄小威。[/font][font='times new roman']STORM[/font][font='times new roman']的工作原理与[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman']类似，是通过特殊的分子标记和随机活性化，实现单分子定位进而实现超高分辨率成像。具有光激活能力的标记物通常在某种光照条件下会发光，但也会在某一时刻被随机地熄灭。这种随机光熄灭是[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman']技术的关键，因为它允许在不同时间点捕获标记物的位置。通过记录标记物的位置，可以得到它们的坐标。这一过程需要在短时间内多次拍摄样品，以获得足够多的数据点。最后，通过将多个标记物的坐标叠加在一起，可以生成高分辨率的图像。这种以成像时间换取空间分辨率的形式，使得[/font][font='times new roman']PALM[/font][font='times new roman']或[/font][font='times new roman']STORM[/font][font='times new roman']的分辨率通常能够达到数十纳米。[/font][font='times new roman'][b]3 [/b][/font][font='times new roman'][b]应用领域和未来发展[/b][/font][font='times new roman']超高分辨显微镜可以探索微观世界的无限可能性，已经彻底改变了科学研究的方式。在细胞生物学领域，它被用于研究[/font][font='times new roman']亚细胞结构，如微丝、微管、肌动蛋白等，[/font][font='times new roman']细胞器[/font][font='times new roman']如线粒体、溶酶体等，[/font][font='times new roman']分子分布和细胞膜动态、观察蛋白质的相互作用；在神经科学领域，它可用于观察神经元的亚细胞结构和突触的细节，有助于解剖和理解神经系统的结构和功能，以及神经系统相关疾病的机制；在癌症研究领域，被用于研究癌细胞的特征、蛋白质分布以及肿瘤微环境，这对于癌症的早期诊断和治疗规划非常重要；在材料科学领域，它被用于研究纳米材料的结构和性质、帮助科学家精确控制和制备纳米结构；在药物研发领域，它可用于研究药物靶标蛋白的定位和与其他分子的相互作用，这对于药物设计和筛选非常重要[/font][font='times new roman']；在微生物领域，对于研究细菌[/font][font='times new roman']结构变化至关重要，规避了电子显微镜无法进行活体成像等弊端，可以更加推进微生物学发展。[/font][font='times new roman']当然，[/font][font='times new roman']超[/font][font='times new roman']高[/font][font='times new roman']分辨成像技术[/font][font='times new roman']也有一定的挑战。超高分辨成像技术[/font][font='times new roman']通常需要高度复杂的设备和精密的校准，这使得其设备成本相对较高，[/font][font='times new roman']再加上样本制备的困难，[/font][font='times new roman']限制了其广泛应用。[/font][font='times new roman']样品准备在超高分辨成像中具有重要作用，新的标记技术和荧光探针的发展将提高成像的灵敏度和特异性[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']开发更友好、无损伤的样品准备方法，以减少对样品的干扰[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']甚至[/font][font='times new roman']包括无标记成像技术以减少样品标记的需求。开源软件和自动化工作流程将使超高分辨成像技术更易于使用和共享，促进科学研究的进展。[/font][font='times new roman']超高分辨技术通常对于三维成像和大样本的深度成像有限制，需要克服分辨率和深度之间的权衡。[/font][font='times new roman']同时超高分辨[/font][font='times new roman']成像的时间分辨率还可以继续提升[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']虽然[/font][font='times new roman']目前[/font][font='times new roman']SIM[/font][font='times new roman']和[/font][font='times new roman']minflux[/font][font='times new roman']更适合[/font][font='times new roman']观察[/font][font='times new roman']活细胞[/font][font='times new roman']动态过程，但时间分辨率的提高仍然是一个挑战，特别是对于极短时间尺度的现象[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']这将使科学家能够更深入地探索微观世界，并获得更多信息。[/font][font='times new roman']随着技术的不断进步，[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']成像有望在[/font][font='times new roman']包括临床医学[/font][font='times new roman']等[/font][font='times new roman']更多领域得到广泛应用[/font][font='times new roman']，未[/font][font='times new roman']来如果能实现超高分辨的动物甚至人的[/font][font='times new roman']活体成像，减少样品固定和处理的需求，允许观察生物过程的实时发生[/font][font='times new roman']将会更有现实意义[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']并且在科学研究的需求下，[/font][font='times new roman']多模态[/font][font='times new roman']或多尺度[/font][font='times new roman']成像将[/font][font='times new roman']与[/font][font='times new roman']不同[/font][font='times new roman']的[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']技术相结合，[/font][font='times new roman']例如，结合光学成像和质谱成像[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']从分子水平到组织水平[/font][font='times new roman']提供[/font][font='times new roman']生命活动[/font][font='times new roman']更全面的信息。[/font][font='times new roman']也可以[/font][font='times new roman']发展高通量的样品处理和成像技术，以便更快速地获得大规模的数据。[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']成像生成的数据量巨大，处理和分析这些大数据需要强大的计算资源和高效的算法。数据存储和传输也是挑战。[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']成像数据可能受到噪声和伪迹的影响，这需要高级的图像处理技术来减少其影响，以获得准确的图像。数据分析通常需要复杂的算法和数学模型，需要专业知识和技能。对于某些应用，如神经科学中的活体成像，需要实时数据分析，这增加了挑战。深度学习和人工智能技术[/font][font='times new roman']有望[/font][font='times new roman']在数据分析中发挥越来越重要的作用，[/font][font='times new roman']实现[/font][font='times new roman']自动处理和解释图像数据。发展实时数据分析技术，使科学家能够在数据采集过程中获得及时反馈。开发更易用的高级图像处理工具，使非专业用户也能够进行数据分析。结合不同成像技术和数据源的信息，以提供更全面的信息。开发自动化和高通量的数据分析工作流程，以应对大规模数据的挑战。促进数据共享和开放科学，以促进合作和加速科学研究的进展。未来，随着计算能力的提高和新技术的引入，[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']成像数据分析将变得更加强大和高效。这将有助于更深入地理解微观世界，并在生物学、医学、材料科学等领域推动创新和发展。[/font][font='times new roman']总的来说，尽管[/font][font='times new roman']超高分辨[/font][font='times new roman']成像面临一些挑战，但其前景充满希望。未来的发展将使这一领域更加强大，有望在科学研究和实际应用中提供更多的机会和洞察力。[/font][font='times new roman'][b]4 [/b][/font][font='times new roman'][b]结论和展望[/b][/font][font='times new roman']超高分辨显微镜的成像原理基于破解传统显微镜的分辨极限，通过结构照明、图像重建[/font][font='times new roman']和单分子成像等策略，实现对微小结构的高分辨率成像。这一技术的应用领域包括生物学、材料科学、纳米技术和医学等，有望推动科学研究的进一步发展。超高分辨显微镜已经在生物医学领域取得了显著的突破，使研究人员更深入地理解细胞和分子结构。然而，仍然存在挑战，包括样品准备和数据分析的复杂性。未来，我们可以期待更多技术的发展，以进一步提高分辨率和扩大应用领域。[/font][font='times new roman']随着技术的不断发展，我们可以期待更多超分辨显微镜技术的突破，如更高分辨率、更高灵敏度和更快成像速度。超分辨显微镜的应用也将继续扩展到新的领域，如药物研发、个性化医学和环境科学。它将为我们提供更多工具来解决生物学的重要问题，如疾病机制、药物研发和生态系统健康。总之，超分辨显微镜技术的未来展望是光明的，它将继续推动科学研究向前迈进，揭示微观世界的微小奥秘，为改善生活质量和解决全球挑战做出贡献。这个领域的不断创新将激发更多科学家的热情，共同追求更深入的科学知识和更广泛的应用。[/font][font='times new roman'][b]参考文献[/b][/font][font='times new roman']Hell[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']S [/font][font='times new roman']W[/font][font='times new roman']．[/font][font='times new roman']Far-field[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']optical[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']nanoscopy[/font][font='times new roman'][J][/font][font='times new roman']．[/font][font='times new roman']Science[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']2007[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']316(5828)[/font][font='times new roman']：[/font][font='times new roman']1153-1158[/font][font='times new roman']Hell[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']S W[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']Wichmann J[/font][font='times new roman']．[/font][font='times new roman']Breaking[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']the diffraction[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']resolution[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']limit[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']by stimulated[/font][font='times new roman']-[/font][font='times new roman']emission[/font][font='times new roman']-[/font][font='times new roman']depletion fluorescence[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']microscopy[J][/font][font='times new roman']．[/font][font='times new roman']Optics[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']Letters[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']1994[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']19(11)[/font][font='times new roman']：[/font][font='times new roman']780-782[/font][font='times new roman']Dani A[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']Huang B[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']Bergan J[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']et[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']a1[/font][font='times new roman']．[/font][font='times new roman'] Super-resolution[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']imaging of chemical synapses[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']in the brain[J][/font][font='times new roman']．[/font][font='times new roman']Neuron[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']2010[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']68(5)[/font][font='times new roman']：[/font][font='times new roman']843[/font][font='times new roman']—[/font][font='times new roman']856[/font][font='times new roman']PATTERSON[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']G[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']DAVIDSON[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']M[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']MANLEY[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']S[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']et[/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman']al[/font][font='times new roman']. [/font][font='times new roman']Superresolution[/font][font='times new roman'] imaging using single-molecule localization[/font][font='times new roman'][J][/font][font='times new roman']．[/font][font='times new roman']A[/font][font='times new roman']nnual Review of Chemistry[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']2010[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']6[/font][font='times new roman']1:345-367[/font]

[align=center][font='times new roman'][size=16px]激光扫描共聚焦显微镜的[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]检测[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]模式及其在生物医学领域的应用[/size][/font][/align][align=center][font='times new roman'][size=14px]吴晶[/size][/font][font='times new roman'][sup][size=14px]1[/size][/sup][/font][font='times new roman'][size=14px]，刘皎[/size][/font][font='times new roman'][sup][size=14px]1[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=14px], *[/size][/sup][/font][/align][align=center]1. [font='times new roman']北京大学医药卫生分析中心，北京，100191[/font][/align][font='times new roman'][/font][align=center][font='times new roman'][size=13px]* [/size][/font][font='times new roman']通讯作者[/font][/align][font='times new roman']摘要[/font][font='times new roman']由于激光扫描共聚焦显微镜（Confocal Laser Scanning Microscopy, CLSM）特有的分辨率和技术优势，使得其成为了生物学、医学及药学等领域重要的科研工具。本文结合[/font][font='times new roman']作[/font][font='times new roman']者所在的北京大学医药卫生分析中心共聚焦平台的工作经验，概述了CLSM适用的样本、[/font][font='times new roman']检测[/font][font='times new roman']模式以及在生物医学领域的应用，以期为相关科研技术人员提供参考。[/font][font='times new roman']A[/font][font='times new roman']bstract[/font][font='times new roman']Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM) has become an important scientific research tool in the fields of biology, medicine and pharmacy due to its unique resolution and technical advantages. Based on the author's work experience in the confocal [/font][font='times new roman']center[/font][font='times new roman'] of Peking University Medical and Health Analysis Center, this paper summarizes the applicable samples, detection modes and applications of CLSM in the biomedical field, in order to provide reference for related scientific researchers and technicians.[/font][font='times new roman']关键词[/font][font='times new roman']激光扫描共聚焦显微镜，[/font][font='times new roman']检测[/font][font='times new roman']模式，应用[/font][font='times new roman']1 引言[/font][font='times new roman']从17世纪世界上第一台原始的光学显微镜问世以来，光学显微镜在20世纪经历了快速发展时期[1]。但由于普通的光学显微镜受光波衍射效应的限制，分辨率已接近理论极限值。因此，为改善成像质量，提高图像清晰度，从而提高显微镜的成像分辨率，人们采用增加物象与背景的反差来实现此目的[2]。激光扫描共聚焦显微镜（Confocal Laser Scanning Microscopy, CLSM）的诞生，在一定程度上实现了这一目的。1984年，Bio-Rad公司首次推出世界第一台商品化的CLSM，从此CLSM迅速发展成为现代生物医学等领域科研的有力工具，广泛应用于细胞生物学、生理学、病理学、解剖学、胚胎学、免疫学和神经生物学等领域。[/font][font='times new roman']伴随着光学、计算机等技术的迅速发展，CLSM的分辨率甚至可以突破光学极限（0.2μm），达到0.05μm甚至0.02μm。与分辨率可以达到0.2nm的电子显微镜相比，CLSM的优势是既可以用于固定样品的拍摄，还可以用于活细胞实验，比如观察在特定刺激下细胞某个结构或者荧光强度的变化等。同时还可以通过XYZ[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']XYT[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']XYλ[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']XYZT[/font][font='times new roman']，[/font][font='times new roman']XYλT等多种模式实现多维成像，亦可进行更复杂实验的拍摄，比如荧光共振能量转移（[/font][font='times new roman']Fluorescence Resonance Energy Transfer, [/font][font='times new roman']FRET）,荧光漂白恢复（[/font][font='times new roman']Fluorecence Recovery After Photobleaching, [/font][font='times new roman']FRAP），荧光寿命成像（[/font][font='times new roman']Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy, [/font][font='times new roman']FLIM）[/font][font='times new roman']，荧光相关光谱/荧光互相关光谱（Fluorescence Correlation/Co-Correlation Spectroscopy, [/font][font='times new roman']FCS[/font][font='times new roman']/FCCS）[/font][font='times new roman']等实验以满足对样品的定性、定量、定位、共定位等多维度多功能的研究。[/font][font='times new roman']本文拟通过按CLSM常见的[/font][font='times new roman']检测[/font][font='times new roman']模式分别阐述其在生物医学领域的应用，以其为相关科研技术人员提供参考。[/font]2. [font='times new roman']CLSM适用的样本[/font][font='times new roman']CLSM适用的样本非常广泛，从液体、固体等形式的材料或制剂、细菌、培养的粘附细胞、悬浮细胞、细胞团、类器官、各种染色、非染色荧光标记的组织或组织切片、到各种动物（如模式动物线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠、大鼠等），都可以通过搭载不同载物台进行测试。所有的样品都可以通过匹配不同的器皿（包括共聚焦专用小皿、玻片、transwell小室、孔板等等）和固定器（比如不同热台、孔板支架等）放置到载物台上进行测试。[/font]3. [font='times new roman']CLSM的[/font][font='times new roman']检测[/font][font='times new roman']模式[/font]3.1 [font='times new roman']单一光切片模式（XY或XZ）[/font][font='times new roman']CLSM的最基本优势在于利用激光代替传统场光源，借助于激光扫描共聚焦显微镜的软件系统，CLSM可以实现点扫描、点探测，得到生物样品高反差、高分辨率、高灵敏度的二维图像，从而获得细胞/组织等光学切片的物理、生物化学特性及变化。也可以对所感兴趣的区域进行准确的定性、定量及定位分析。[/font][font='times new roman']CLSM特有的zoom功能，可以用来调节扫描区域的放大倍数。增加选定区域的zoom值，其图像会被放大。但zoom值会受吴晶分辨率的限制，一味的增大zoom值，不能得到相应的高清图像。因此，需根据实际情况参考piexl size进行设定。[/font]3.2 [font='times new roman']三维成像模式[/font]3.2.1 [font='times new roman']Z轴系列及三维成像模式，三维定位/图像重构[/font][font='times new roman']CLSM可对活的或固定的细胞及组织进行无损伤的系列光学切片，获得标本真正意义上的三维数据，这一功能被称为“细胞CT”：通过扫描振镜在X、Y方向的连续扫描，控制软件将扫描的像素点组成共聚焦图像，通过电动载物台沿Z轴方向的连续扫描，可获得样品不同层面连续的光切图像（xyz）。同理，通过沿Y轴方向连续扫描，可获得连续的xzy图像。再经计算机图像处理及三维重建软件，可产生生动逼真的动态效果。[/font]3.2.2 [font='times new roman']时间序列扫描模式(XYT)[/font][font='times new roman']共聚焦显微镜若按照一定的时间间隔、重复地采集样品内固定区域的荧光图像，并对其进行定位、定性及定量分析，则可实现对该样品的实时监测（XYT），此类实验可观察特异荧光探针标记的单个细胞不同部位或不同组织区域接受刺激后的整个变化过程，常用于对单个细胞内各种离子、膜电位、活性氧的比例及动态变化做实时定量分析，例如动态测定活细胞或组织内游离Ca[/font][font='times new roman'][sup][size=13px]2+[/size][/sup][/font][font='times new roman']、Mg[/font][font='times new roman'][sup][size=13px]2+[/size][/sup][/font][font='times new roman']、K[/font][font='times new roman'][sup][size=13px]+[/size][/sup][/font][font='times new roman']、Na[/font][font='times new roman'][sup][size=13px]+[/size][/sup][/font][font='times new roman']等离子的分布和浓度的变化、活细胞内H[/font][font='times new roman'][sup][size=13px]+[/size][/sup][/font][font='times new roman']浓度的变化、细胞/线粒体膜电位，自由基等。当Y方向上的扫描行数设为1时，便可进入特殊的XT模式，在这种扫描模式下得到的图像，可以用来计算血流速度等。[/font]3.2.3 [font='times new roman']光谱扫描模式（XYλ/XYΛ/XZλ）[/font][font='times new roman']通常配置有可调节接受范围的检测器[/font][font='times new roman']的CLSM[/font][font='times new roman']，可以实现从400nm-800nm的发射波谱扫描。通过配置具有连续可调波长的白激光，CLSM还可以实现激发波谱扫描。[/font][font='times new roman']3.3四维成像模式（XYZT/XYλT/XYΛT）[/font][font='times new roman']基于[/font][font='times new roman']上述[/font][font='times new roman']三维成像[/font][font='times new roman']模式[/font][font='times new roman']，结合时间序列扫描，可以实现CLSM的四维成像。[/font][font='times new roman']3.4反射光/透射光/微分干涉（DIC）成像模式[3-4][/font][font='times new roman']反射光成像主要是指光源发出的光到达样品后发生反射，检测器将此反射光信号转化为电信号进而生成样品表面的图像。利用反射光成像，能够更好的获得样品的表面纹理等信息，是对荧光图像信息的进一步补充。[/font][font='times new roman']透射光成像技术是通过光源发出的光到达样品后，透过样品的光进入检测器生成光信号，再由检测器转变为电信号所形成的图像信息。透射光成像通常能够更好的呈现目标的外轮廓信息，亦是对荧光图像信息的进一步补充。[/font][font='times new roman']很多CLSM配置有DIC模式。与其他成像技术相比，DIC成像技术通过对光路中梯度变化的呈现，实现“伪立体”效果，如在梯度比较小的区域中，相对比较扁平的上皮细胞亦可以较好的实现“立体”结构，同时，由于DIC成像技术不存在相差成像等技术中出现的光晕，还可以利用这个特点检测到细胞表面分布着的细菌，这是很多成像技术所观察不到的。因此DIC成像技术的主要优势在于不需要对相差环和聚光镜遮挡等因素进行考虑，可以直接实现高数值孔径的物镜观察，即可以提高轴向分辨率，这在对分辨率要求十分高的实验中具有重要的应用价值。[/font][font='times new roman']3.6 特殊[/font][font='times new roman']检测[/font][font='times new roman']模式[/font][font='times new roman']3.6.1 荧光漂白恢复（FRAP）[/font][font='times new roman'][5][/font][font='times new roman']FRAP技术由Axelrod等于20世纪70年代研发，指对细胞内的某一区域荧光漂白后，通过测定荧光分子的恢复速率，来研究活细胞中生物分子的动力学特征。[/font][font='times new roman']通过FRAP实验可以研究生物膜脂质分子的侧向扩散、细胞间的通讯、胞浆及细胞器内小分子物质转移性的观测、以及细胞骨架、核膜结构或大分子组装等。[/font][font='times new roman']3.6.2荧光能量共振转移（FRET）[/font][font='times new roman'][6][/font][font='times new roman']FRET是指两个荧光基团间能量通过偶极-偶极耦合作用以非辐射方式从供体传递给受体的现象。目前FRET技术可广泛用于单个固定细胞、亚细胞或活细胞原位生理环境下检测生物大分子的构象变化和分子间的直接相互作用，如检测配体-受体、蛋白分子共定位、转录机制、蛋白折叠以及蛋白质二聚化等，亦可用于检测酶活性变化、细胞凋亡以及膜蛋白的研究等。[/font][font='times new roman']在FRET体系中，常用的荧光能量供体、受体对主要有：CFP/YFP、BFP/RFP、CY3/CY5等。[/font][font='times new roman']进行FRET实验时，需要满足以下几个条件：① 所检测样品包含两个荧光分子，能量的提供者叫做供体，能量的接受者叫做受体；② 供体与受体的距离在[/font][font='times new roman']10[/font][font='times new roman']nm之间；③ 供体的发射波长与受体的激发波长一致。当供体的激发波长照射样品时，若没有FRET效应产生，只会检测到供体的发射光；反之，如果有FRET效应发生，则CLSM可检出供体发射的荧光减弱，而受体的发射光增强。[/font][font='times new roman']3.6.4 荧光寿命成像（[/font][font='times new roman']FLIM[/font][font='times new roman']）[7][/font][font='times new roman']FLIM技术是研究细胞内生命活动状态的一种非常可靠的方法。荧光寿命是荧光团在返回基态之前处于激发态的平均时间，是荧光团的固有性质，因此其不受探针浓度、激发光强度和光漂白效应等因素影响，且能区分荧光光谱非常接近的不同荧光团，故具有非常好的特异性和很高的灵敏度。此外，由于荧光分子的荧光寿命能十分灵敏地反映激发态分子与周围微环境的相互作用及能量转移，因此FLIM技术常被用来实现对微环境中许多生化参数的定量测量，如细胞中折射率、黏度、温度、pH值的分布和动力学变化等，这在生物医学研究中具有非常重要的意义。目前FLIM技术在细胞生物学中一些重要科学问题的研究、临床医学上一些重大疾病的诊断与治疗研究以及纳米材料的生物医学应用研究等方面均有广泛应用，并取得了许多利用传统的研究手段无法获取的数据。[/font][font='times new roman']3.6.5 荧光共振能量转移-荧光寿命成像（FRET- [/font][font='times new roman']FLIM[/font][font='times new roman']）[8][/font][font='times new roman']FRET本身不是一种成像技术，而是一个物理过程。传统的FRET过程分析通常是基于荧光强度成像来实现，分析的结果容易受光谱串扰的影响。而将FLIM技术应用于FRET过程分析，利用FLIM技术可定量测量这一优势，可非常灵敏地反映供体荧光分子与受体荧光分子之间的能量转移过程。当受体分子与供体之间的距离10nm时，供体的能量转移到受体，受体从基态发生能量跃迁，从而影响供体的荧光寿命。与没有受体分子的时候相比，发生FRET的供体分子的荧光寿命降低。因此，FRET-FLIM联合能够实时监测生物细胞中蛋白质的动态变化，如蛋白质折叠、分子间（蛋白-蛋白，蛋白-核酸）相互作用和细胞间信号分子传递、分子运输以及病理学研究等。[/font][font='times new roman']3.6.3 荧光相关光谱/荧光互相关光谱（[/font][font='times new roman']FCS[/font][font='times new roman']/FCCS）[9-12][/font][font='times new roman']FCS[/font][font='times new roman']和FCCS都是在涨落光谱技术的基础上衍生而来的，通过检测某一微小区域内荧光信号的瞬时涨落变化，分析分子的密度、扩散以及分子之间的相互作用，是一种新兴的单分子检测技术。由于FCS/FCCS的高灵敏性可以用来检测生物系统中发生的小概率时间，因此此技术主要用于分子之间相互作用、活细胞分析、核酸分析、蛋白质的寡聚化、蛋白质的动力学研究以及纳米制剂粒径测量等研究，在检测物质浓度、扩散速度、分子结合速率等方面体现出巨大的优越性，亦可用于肿瘤的早期诊断以及高通量药物筛选等。[/font][font='times new roman']FCS技术，即在CLSM焦点的微小测量区域内，通过对荧光强度随时间变化的自发性波动分析和其时间函数自相关的分析，并通过计算机统计与拟合运算，在活细胞内单分子水平给出分子的扩散系数、分子数目、分子浓度及分子之间结合与分离状态等动力学参数的检测方法。其实质是监测带有荧光基团的物质在激光作用体积内的扩散情况，可揭示异质群体中的每个个体，并对各自的亚群进行鉴定、分类、定量比较，亦可对复杂的生化反应提供详细、确定的动力学参数。[/font][font='times new roman']发明FCS的最初目的是在生物系统中研究非常稀的样本浓度的化学动力学特征。随着探测手段、自相关电子学等方面的技术进步，FCS在生物化学中的研究和应用越来越广泛，如经典的细胞膜中脂质扩散研究就是通过CLSM整合了FCS技术后所取得的巨大进展。[/font][font='times new roman']FCCS技术，确切来说是FCS技术的一种延伸应用。其既保持了FCS技术的灵敏性，又可以解决FCS对两种粒子的扩散速度要有明显不同的要求（至少相差2倍，即二者质量差相差8倍）。该技术在实验中通常将两种粒子用不同的荧光进行标记，荧光分子被激发后，产生两种互不干扰的荧光信号，分别被两个独立的检测器探测，然后将探测到的信息进行交叉函数分析。如果分子间存在相互作用，那么两种不同的荧光信号将同时经过检测通道，这时两个检测器就会产生同步的信号波动，从而产生互相关信号；而当单色荧光分子独立在微区域内运动时，则不会产生互相关信号。这样，相互作用的荧光分子和独立运动的荧光分子就被区分开来。由于FCCS技术直接反映分子间的相互作用，而不像FRET技术那样受分子扩散或聚集的影响，因此在生物分子互作、蛋白寡聚化、酶活性研究领域中有重要的应用前景。[/font][font='times new roman']4 结论和展望[/font][font='times new roman']综上，CLSM应用灵活，具备多种检测[/font][font='times new roman']模式，适用于多种样本，[/font][font='times new roman']亦可[/font][font='times new roman']实现多种实验目的，如荧光的定量、定性、定位、共定位，动态荧光的测定等[/font][font='times new roman']。一些特殊的实验模式，将CLSM在生物医学领域的应用进一步扩大。通过[/font][font='times new roman']结合其他[/font][font='times new roman']技术[/font][font='times new roman']（多手段联合拓展[/font][font='times new roman']，如膜片钳、原子力显微镜、光电联用等[/font][font='times new roman']）[/font][font='times new roman']，CLSM必将成为[/font][font='times new roman']助力生物医学领域研究[/font][font='times new roman']的有力工具[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']参考文献[/font]1. [font='times new roman']黄德娟，浅谈显微镜的发展史及其在生物学中的用途。赤峰教育学院学报，2000，2：51-52[/font]2. [font='times new roman']肖艳梅，付道林，李安生，激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）及其生物学应用。激光生物学报，1999,8（4）：305-311[/font]3. [font='times new roman']弓宇, 郭英玲, 张枫, 刘红旗, 基于反射光和透射光成像的图像识别方法比较。机电产品开发与创新，2013,26(3):7-9[/font]4. [font='times new roman']虞兆芳, DIC成像技术的优势。求知导刊，2016,2：53[/font]5. [font='times new roman']隋鑫，满奕，张越，林金星，荆艳萍，荧光漂白恢复技术及其在生物膜系统研究中的应用。电子显微学报，2017,36（6）：601-609[/font]6. [font='times new roman']肖忠新，张进禄，荧光共振能量转移技术在激光共聚焦显微镜中的应用。中国医学装备，2014,8（11）：73-75[/font]7. [font='times new roman']刘雄波，林丹樱，吴茜茜，严伟，罗腾，杨志刚，屈军乐，荧光寿命显微成像技术及应用的最新研究进展。物理学报，2018,67（17）：178701-1-178701-14[/font]8. [font='times new roman']罗淋淋，牛敬敬，莫蓓莘，林丹樱，刘琳，荧光共振能量转移-荧光寿命显微成像（FRET-FLIM）技术在生命科学研究中的应用进展。光谱学与光谱分析，2021,41（4）：1023-1031[/font]9. [font='times new roman']曲绍峰，林金星，李晓娟，FCS/FCCS技术及其在植物细胞生物学中的应用。电子显微学报，2014，33（5）：461-468[/font]10. [font='times new roman']张普敦，任吉存，荧光相关光谱及其在单分子检测中的应用进展。分析化学，2005,33（6）：875-880[/font]11. [font='times new roman']黄茹，周小明，荧光相关光谱在生物化学领域中的应用。激光生物学报，2013,22（4）：289-293[/font]12. [font='times new roman']游俊，荧光相关光谱（FCS）在生物活细胞中的应用。湖北大学学报（自然科学版），2005，27（1）：53-56[/font]

过去人们一直关注碳纳米管，特别是其电学和力学特性以及在未来半导体工业中的应用前景。但是，碳纳米管还有另一种诱人的应用没有被人们广泛的认识——这就是碳纳米管的生物医学应用。在生物上的应用，在于碳纳米管是碳材料所以碳纳米管具有生物亲和性，从而和人体的组织器官形成友好的界面。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=23727]碳纳米管的若干生物医学应用[/url]

医学科学部2012 年度医学科学部重点项目仅受理按立项领域申请的重点项目，不再设立"非立项领域申请"的重点项目。医学科学部根据优先资助领域，经专家研讨确定20 1 2 年度重点项目立项领域。按立项领域申请的重点项目申请人需根据下列重点项目立项领域，自主确定项目名称、研究内容和研究方案。准确填写立项领域后面所标出的申请代码;附注说明必须写明项目申请所属的重点项目立项领域名称。有关申请书的撰写、要求和注意事项请参看本《指南》中重点项目总论部分及医学科学部面上项目部分.特别要求申请人在提交的纸质申请书后须附5 篇代表性论著的首页复印件，并将其扫描件附在电子版申请书中，同时注意扫描件文字的清晰度。未按照上述要求撰写重点项目申请书的项目申请，本科学部将不予受理。医学科学部2012 年度计划资助重点项目90 项，资助强度约为200 万~400 万元/项，平均300 万元/项(如特别需要增加资助强度应加以说明， 但最高不超过500 万元/项) ,资助期限为5 年。请申请人根据工作实际需要合理申请项目经费，除了填写经费预算表之外，还需要写出尽可能详细的预算说明。2012 年医学科学五处肿瘤I 学科领域拟试行"申请代码" 、"研究方向"和"关键词"的规范化选择。申请人填写申请书简表时，应参考"试点学科领域申请代码、研究方向和关键词一览表"准确选择"申请代码1 (申请代码范围H1 601 至HI 6 14)" 及其相应的"研究方向"和"关键词"内容。该一览表详见自然科学基金委网站( http ,/ / www.nsfc.gov.cn/ ) "申请受理"栏目下的"特别关注"2012 年度医学科学部重点项目立项领域:1.急性肺损伤发生、发展及保护(801)2. 心肌组织损伤、修复与保护(802)3. 肝病慢性化及其转归的分子机制(803)4. 造血干细胞再生、移植及其重要并发症(808)5. 细胞衰老的基因表达调控与衰老性疾病(825)6. 出生缺陷及其围生期干预(804)7. 前列腺/膀脱疾病的发生发展与转归(不含肿瘤) (80S)8. 糖脂、钙磷代谢异常的内分泌调控(807)9. 重要致聋疾病的发病机制及昕觉功能重建(813)1 0. 口腔领面重要疾病的发生、发展与转归(不含肿瘤) (814)11. 神经系统免疫和炎性疾病的发生发展与转归(809)12. 慢性痛的发生机制及干预(809)13. 纳米药物载体与量子点标记分子探针(Hl8)14. 多模态功能、分子成像及其基础研究(818)15. 基于医学图像的虚拟内窥镜关键技术研究(81809)16. 重要医学病原细菌的耐药机制(81908)17. 人类病毒的潜伏感染与致病机理(81904)18. 运动损伤与康复(806)19. 在IJ 面修复与皮肤组织再生(815)20. 基因组不稳定与肿瘤发生(81603 )21.肿瘤放疗抵抗的分子机制(81610)22. 肿瘤分子靶点的发现及其化学干预( 81 611)23. 代谢异常与肿瘤发生发展(816)24. 肿瘤血管拟态的形成机制(816)25. 肿瘤细胞的可塑性调控(Hl6)26. 基于自然人群队列的慢性非传染性疾病分子流行病学研究(皿610)27. 环境有害因素低水平联合暴霹健康效应的基础研究(82607)28. 免疲细胞的表观调控及其病理意义(HlO)29. 免疫细胞及其免疫微环境对相关疾病的影响机制( 81 0)30. 基于生物和化学信息学的药物分子设计研究(83007)31.心脑血管疾病防治药物作用新机制与新靶点(H3102)32. 药物分析研究中的关键科学问题与新方法(H3010)33 . 体现辨证论治的中医药临床疗效评价方法研究(H27)34. 情志致病机理及其防治基础研究(H27)35. 督任二脉与神经系统疾病(皿718)36. 中药方剂的网络药理学关键技术与方法(H28)

一、大会介绍2017第六届世界分子医学大会将于9月25-27日在西安举办。分子医学的核心任务是阐明人类疾病在分子、细胞和整体水平的生理、病理机制，并通过综合集成, 将有关成果转化为临床预测、诊断、干预和治疗的有效手段，增进人类健康。分子医学以“从分子到人”、多学科综合交叉、研究与应用并重为特色，是功能基因组时代生命科学发展的大趋势。本届分子医学大会是一次国际性的专业会议，对于推动分子医学在中国的发展必将起到积极的促进作用，也为中国生物医学基础研究、技术转化和临床医学研究融入全球化的努力提供了一个交流的平台。在此，我们诚挚地邀请相关领域各界人士参加此次盛会，期待与您相聚在西安！大会诚征参会者、参展商、赞助商、战略合作伙伴、媒体合作伙伴！ 二、主要内容 分析医学基础研究新突破 标记物的创新研究 分子诊断：技术和应用 精准医疗 三、会议日程第一部分：分析医学基础研究新突破论坛1-1：利用基因组学和蛋白质组学方法发现疾病基因论坛1-2：细胞凋亡与细胞周期调控论坛1-3：信号转导和基因调控论坛1-4：数据分析和生物信息学论坛1-5：基因编辑 第二部分：标记物的创新研究论坛2-1：诊断标记物论坛2-2：预后生物标志物论坛2-3：生物标志物：临床开发与临床试验论坛2-4：生物标志物：检测与发现、验证与验证论坛2-5：药物研发中的生物标志物论坛2-6：生物免疫治疗论坛2-7：肿瘤标志物论坛2-8：神经系统的生物标志物论坛2-9：心脏生物标志物第三部分：分子诊断：技术和应用论坛3-1：先进的分子诊断技术论坛3-2：分子遗传学和基因组学论坛3-3：分子成像突破研究论坛3-4：生物芯片和微阵列技术论坛3-5：点护理诊断的进展第四部分：精准医疗论坛4-1：精准医疗论坛4-2：癌症免疫治疗论坛4-3：转化再生医学论坛4-4：纳米医学最新进展五、展览展示1、科学仪器区 分析测试仪器：光谱仪器、色谱仪器、质谱仪器、频谱仪器、波谱仪器、光学分析仪器、热分析仪器、表面分析仪器、元素分析仪器、成份分析仪器、过程分析仪器、图像分析仪器、射线分析仪器、气相色谱、液相色谱、显微镜、光学影像处理和其他通用分析仪器等。 通用实验室仪器：热量装置、反应装置、剂量称重系统、自动化装置、独立技术、实验室家具、实验室用品、实验室医疗设备、实验室数据系统、实验室图像分析及处理、实验室工艺及设备、输送设备与连接装置、清洁、烘干设备、超洁净环境工程设备等。 生化仪器、生命科学及微生物检测仪器、实验动物设施：多肽合成仪、氨基酸测试仪、DNA合成仪、诊断仪器、生物生化技术设备、生物培养箱、发酵罐、酶标仪、生物传感器、生物工程过程控制与生产工艺装备。 行业专用分析仪器与设备：电子光学仪器、生化仪器、生命科学及微生物检测仪器、生物反应器、实验动物设施。 2、生物技术和服务 分子诊断技术、基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程、干细胞治疗、合成服务、CRO服务、动物模型、基因测序、GMP生产等。 3、试剂/消耗品区 通用试剂、仪器专用化学试剂、标准物质、实验室用化学品、电子试剂 、光化学试剂、生化和分子生物学试剂、医学/诊断/检验试剂、细胞/血清/培养基抗体、实验室消耗品。 4、生物医药产业园区 疫苗、抗体、诊断试剂、创新药物、基因药物、多肽药物、现代中药、生物医学工程、基因芯片、蛋白质芯片、分子诊断、临床测试、基因治疗、干细胞治疗、组织工程、多肽合成、海洋生物医药等方面的技术与产品等。 5、媒体展区 六、展位价格 展位 3M*3M标准展位（含1套餐饮票） 10000元起 (预定两个展位以上有优惠，详情请联系会务组) 特装展位净场地（18m2起租，含2套餐饮票) 700元/m2 七、参会注册1、网上报名：http://www.bitcongress.com/molmed2017/cntemp/2、电话报名与咨询：0

【序号】：1【作者】：余建1马华1赵奎【题名】：PRP在骨修复与再生中的研究进展【期刊】：检验医学与临床. 【年、卷、期、起止页码】：2021,18(09)【全文链接】：https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=Eo9-C_M6tLl6EAYkn41PQsbh-99BBbPI2Jzx2dbw3ngnVJ29MbgRvDHYAY-RL6E5h8U1gSXGtf62z32MUQIzgTvfBYVTWFBpvySPnavEFDP0wfFqGqc2BKhYNkFoiEbyxGWAxuZUjwZ7WdA9u3sMBg==&uniplatform=NZKPT&language=CHS

损伤组织再生：生物支架促进兔关节生长译者： Docofsoul《每日科学》2010年8月1日报道 —— 一支由美国国家卫生研究院提供资金支持的研究小组利用尖端技术成功地使关节在兔子体内（或者说在活体内）重新形成。活体再生程序实现过程为：通过刺激此前无法修复的器官或组织并最终使之自愈。在本研究中，科学家向生物支架（由生物适应与生物降解材料做成的具有相应组织形态的三维结构）注入了一种蛋白使之促进兔关节的生长。在一项新的研究中，新的活体再生过程可刺激组织（兔关节）自愈 （照片来源：iStockphoto/Dan Brandenburg)实验显示了用来自宿主本体的细胞来培养不同组织（比如软骨与骨骼）的方法的可行性。本研究结果发表于《柳叶刀》（The Lancet）7月29日这一期。再生活动依赖于宿主对关节的细胞供应、本地组织响应与功能刺激以重新建立关节软骨的完整表面以及相关骨骼。本方法回避了离休生长细胞移植所遇到的问题（如免疫排斥、病原体传播以及潜在的肿瘤形成）。研究小组用激光扫描了一只实验兔前肢关节的表面轮廓，然后建立一个用于创建具有相应结构生物支架的三维模型。 本研究中的一部分实验兔接受注有胶原蛋白凝胶的生物支架，凝胶中加载了前所提及的促关节生长蛋白：转化生长因子β3（TBFB3），其它实验兔则仅接受不含TGFB3的生物支架。比起不灌注TGFB3的生物支架来，灌注了TGFB3的生物支架吸收了超过130%的细胞，并长出了密度与韧度更高的整个软骨组织外层。接受TCFB3灌注生物支架的实验兔在关节置换完成后3到4周重新开始负重活动与长程运动；在术后5到8周，这些实验兔的活动情况几乎与对照组一样好。相比之下，所接受的生物支架中未含TGFB3的实验兔则继续跛行。本研究小组的成员包括：纽约市哥伦比亚大学医学中心组织工程与再生医学实验室的Chang H. Lee、Avital Mendelson、Eduardo K. Moioli与 Jeremy J. Mao；密苏里大学兽医学院哥伦比亚分院的James L. Cook；以及克莱姆森大学大学与南卡罗莱那医科大学查尔斯顿分校生物工程系的Hai Yao。“软骨是最难再生的组织之一。本研究中首次让整个软骨关节得以再生。通过这种方式再生软骨的成功，使得我们希望：在无需细胞移植的情形下，运用该方法也能让其它组织再生。”Mao博士说。进一步的研究将可能在临床前试验动物模型中置换关节炎关节，并最终能够为需要整个关节置换的病人实施该置换术。骨关节炎是世界上导致慢性残疾的主要原因之一。这一疾病涉及了软骨与骨骼的结构崩塌问题，影响美国近八千万人口。Mao博士同时补充：“到2030年，罹患关节炎的老年人口将翻番，到那个时候，最后一个在婴儿潮中出生的人也步入了老年期。” 目前关节置换只能提供10到15年的使用寿命，而65岁左右的关节炎病人人数正在日益增长，这显然无法适应其要求。“活体组织再生的潜力是难以估量的。Mao博士的这一研究工作 —— 通过在活的动物体内吸收宿主细胞来达到修复损坏的软骨与骨骼目的 —— 可能有助于发现更先进的关节炎及其它疾病疗法。”Discovery Science and Technology（科学发现与技术）NIBIB分部的Christine Kelley博士说。本研究工作得到了来自国家生物成像与生物工程（NIBIB）（国家卫生研究院基金号码：R01EB002332）以及纽约州Stem Cell Science.（干细胞科学）的资金支持。（Docofsoul 译于2010-8-3）译后中文字数为 1107 个。参考文献：Chang H Lee, James L Cook, Avital Mendelson, Eduardo K Moioli, Hai Yao, Jeremy J Mao. Regeneration of the articular surface of the rabbit synovial joint by cell homing: a proof of concept study. The Lancet, 2010; DOI: 10.1016/S0140-6736(10)60668-X Regenerating Damaged Tissues: Bioscaffolds Promote Growth of Joints in RabbitsScienceDaily (Aug. 1, 2010) — A team of NIH-funded researchers has successfully regenerated rabbit joints using a cutting edge process to form the joint inside the body, or in vivo. Regenerative in vivo procedures are performed by stimulating previously irreparable organs or tissues to heal themselves. In this study, bioscaffolds, or three-dimensional structures made of biocompatible and biodegradable materials in the shape of the tissue, were infused with a protein to promote growth of the rabbit joint.The experiment demonstrated the feasibility of an approach to growing dissimilar tissues, such as cartilage and bone, derived entirely from the host's own cells. Results of the study are in the July 29 issue of The Lancet.Regeneration activity relied on the host's supply of cells to the joint, local tissue response, and functional stimulation to recreate the entire surface of the joint cartilage together with the bone. The approach sidesteps problems encountered in transplantation of cells grown ex vivo, such as immunological rejection, pathogen transmission, and potential formation of tumors.The research team laser-scanned the surface contours of a rabbit forelimb joint and made a 3-D model that was used to create an anatomically dimensioned bioscaffold. Some rabbits in the study received a bioscaffold infused with a collagen gel loaded with the protein, called transforming growth factor beta 3 (TGFB3), while other rabbits received bioscaffolds without TGFB3.Bioscaffolds infused with TGFB3 recruited 130 percent more cells and grew a whole layer of cartilage tissue with greater compressive and shear properties than those who received the bioscaffold without the TGFB3. Rabbits with TGFB3-infused bioscaffolds resumed weight-bearing activity and locomotion three to four weeks after joint replacement. At five to eight weeks after surgery, these rabbits moved nearly as well as the control rabbits. By contrast, rabbits whose bioscaffolds did not contain TGFB3 continued to limp.The research team included Chang H. Lee, Avital Mendelson, Eduardo K.

美国《时代》杂志评选的各领域年度“十大”排名已于近日陆续出炉，医学领域“十大”突破也深入人心。涵盖了生命基础研究、艾滋病与癌症治疗突破、干细胞与再生医学、青少年健康等多方面公众关心的热点。1.“垃圾DNA”才是掌控者http://img.dxycdn.com/cms/upload/userfiles/image/2012/12/06/481231273_small.jpg“垃圾DNA”有大作用人体基因组中98%是没有编码的基因，以往它们被当作无用的“垃圾”。如今，人们发现这些被忽视的“垃圾”更有大用处。事实上，它们才是真正地基因掌控者和新陈代谢开关！它们调节着基因何时以何种方式发挥作用，怎样高效生产出不同的蛋白质。没有它们，基因就像是一堆连不成句子的杂乱单词。科学家正在探索这一新发现的生物信息宝库，以期找到能控制、甚至治愈某些疾病的基因开关。2.人体微生物有"大作为"http://img.dxycdn.com/cms/upload/userfiles/image/2012/12/06/318169875_small.jpg体内微生物作用机理人体中最多的成分是什么？细胞？基因？都不对，是微生物！它们的数量与人体细胞的比例达到10∶1。最近，研究人员刚刚完成了"人体微生组计划"的第一阶段，该计划旨在最广泛地了解人体内微生物的种类和作用。大部分微生物是人类的朋友，比如帮人们消化食物，或增强免疫系统功能。但是随着研究深入，科学家发现体内微生物在许多慢性疾病和症状中，如炎症、肥胖等也起了关键作用。它们非但不是令人讨厌的闯入者，甚至还能帮我们攻克某些最难解决的健康难题。3.抗HIV药“包揽全程”http://img.dxycdn.com/cms/upload/userfiles/image/2012/12/06/959343596_small.jpg新型艾滋病药物“特鲁瓦达”（Truvada）已经成为抗艾滋病（HIV）的强大武器，它结合了两种抗病毒药物。而现在，它进一步成为第一款预防健康人群感染HIV的药物。经过基础性实验显示，未感染的人使用该药能降低其感染HIV的风险。美国食品与药品管理局（FDA）扩大了Truvada的许可范围，可能感染HIV的高风险人群也能使用该药。研究显示，高风险的男同性恋者及其HIV阳性伴侣，使用该药物后感染风险降低了42%到75%。不过也有人担心，该药可能会导致无保护性行为等高风险行为增加，公共卫生专家则欢迎这种抗艾滋病的新方式——从第一步开始预防感染发生。4.身体部分“实验室制造”http://img.dxycdn.com/cms/upload/userfiles/image/2012/12/06/765017846_small.jpg实验室生成人体组织气管和肾脏或肝脏不同，并不属于常规的移植器官之列。但通过干细胞技术，也能给需要的病人培养出自己的气管。卡罗林斯卡研究院就用合成微纤维和从病人骨髓采集的干细胞，制作了一幅人造气管，并成功地连接了病人的鼻子、口腔和肺部，病人的气管因癌症而破坏。在首次病例中，一位死者捐献了气管，为一位西班牙妇女的干细胞提供了生长支架。而在最新进展中，科学家用生物医学基质来培养细胞。这项技术代表了再生医学的未来，在此所有类型的干细胞，包括来自病人自己的皮肤细胞，都能作为生长任意类型细胞或组织的基础，供病人替换或修复。

[size=3][font=宋体]一、医学数学化的发展历史[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]数学应用于生命科学研究的历史可追溯到17 世纪。1615 年英国医生哈维（Farvey W）在研究心脏时应用流体力学知识和逻辑推理方法推断出血流循环系统的存在，18世纪欧拉利用积分方法计算了血流量问题，这些都是历史上应用数学研究生命科学的突出事例。但是，真正大范围地将数学应用于生命科学与医学研究则出现在20世纪中叶。1935年，Mottram对小白鼠皮肤癌的生长规律进行了研究，认为肿瘤细胞总数N随时间的变化速度与N成正比，并获得了瘤体在较短时间内符合指数生长规律的研究成果。1944 年奥地利著名物理学家薛定谔（Schrodinger E）出版了《生命是什么》（What is life）一书，应用量子力学和统计力学知识描述了生命物质的重要特征。在薛定谔的影响下，沃森（Watson JD）和克里克（Crick FHC）利用当时对蛋白质和核酸所做的射线结晶学研究以及其他与DNA结构有关的研究，于1953年建立了DNA超螺旋结构分子模型，验证了薛定谔的设想。在书中，薛定谔还利用非平衡热力学从宏观的角度解释生命现象，认为生命的基本特征是从环境中取得“负熵”，以使生物系统内的熵始终处于低水平。20多年后，普律高津（Prigogine I）等人提出耗散结构理论，将对生命系统的研究推广到薛定谔预言的领域，为此普律高津于1977年荣获了诺贝尔奖。作为医学领域的最高奖项，诺贝尔医学和生理学奖背后的许多数学影像也许更能说明数学在生命科学中的巨大潜力：英国生理学家、生物物理学家Hodgkin和Huxley建立了神经细胞膜产生动作电位时膜电位变化的模型，揭示了神经电生理的内在机制，因而于1963年共享诺贝尔奖；基于二维雷当变换（Radon transform）创建CT成像理论的美国科学家Cormack AM获得了1979年的诺贝尔奖，丹麦科学家Jerne NK则应用数学原理研究免疫网络理论获得1984年的诺贝尔奖。这些奖项有力地表明现代生命科学的研究离不开数学，数学在其中所起的作用和影响越来越重大，高层次的成果往往有赖于合理的数学模型的建立。[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]数学不仅推动了人们探索生命世界的步伐，事实上两者结合已经产生了多个十分活跃的学科。1901年Peanson 创建生物统计学后，概率论与数理统计方法在医学上得到了非常广泛的应用，如目前常用的显著性检验、回归分析、方差分析、最大似然模型、决策树概率分布、微生物检测等，都属于基于统计学原理的数学模型及分析。1931年，Volterra在研究食物链的基础上，应用微分方程组研究生物动态平衡，完成了《生态竞争的数学原理》，开创了生物数学（biomathematics）这一新的分支。近年来，可视人及虚拟人的研究、计算医学（computational medicine/biology）、生物信息学（bioinformatics）、生理组学（Physiome）等新的学科及领域的出现，使数学这一工具在生物医学研究中的作用日益突出。[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]生物系统是一个动态系统，作为世界上最复杂的系统之一，它具有调节机制复杂、多输入、多输出等特点，而且由于很多变量或参数很难在体测量及控制，仅仅通过实验研究来揭示其间的复杂关系，会非常困难且不易得到一致的结论。建立生物系统的数学模型，有利于获得生物系统的动态与定量变化，帮助阐明生物医学中有关作用机制等基础性问题，同时通过模型及仿真实验不仅可以得到正常状态，还可以获得异常或极端异常状态下的生理变化预测，以及代替一些技术复杂、代价高昂或难以控制和重现的实验，为临床或特定条件下的方案设计提供预测及指导。此外，从伦理学的角度，人们也希望医学研究中能够减少实验动物的数量，减轻临床试验中人体试验对象不必要的痛苦，因此生理系统的仿真与建模在生物医学领域中的研究中日益受到重视。目前，包括呼吸、血压、体温、各种调节系统等，都已建立了相应的数学模型，并进行了相应的模拟实验。针对特定应用的模型，如细胞动力学、药物动力学模型、生物种群生长模型、神经网络、心血管模型、临床计量诊断模型等，也不断呈现并得到应用。在本节下面的内容中，我们将以应用最为成功的模型之一，药物动力学模型为例，说明医用数学模型的建立过程。[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]二、医用数学模型实例：药物动力学模型[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]药物动力学（pharmacokinetics）是定量研究药物在生物体内吸收、分布、排泄和代谢等过程的动态变化规律的一门学科。于1937年由Teorell开创，主要内容是应用动力学原理、体外实验数据以及人体生理学知识，结合数学模型，定量研究药物在体内的运转规律，为药物的筛选提供指导。[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]众所周知，新药研发过程费用昂贵、时间冗长、淘汰率高，大约有90%的候选药物在临床期间被淘汰，主要原因有口服吸收性差、生物利用度低、半衰期过短等等。为提高新药研究效率和安全性、降低药物研发成本，药物动力学模型已为全球各大制药公司应用。传统的新药研发流程中，药物动力学的应用主要在药物研发的中后期，近年来，人们开始在药物研发的早期对其药物动力学特性进行模拟研究，以尽早淘汰药物动力学参数不理想的候选药物，提高研发效率、降低成本。比如药物虚拟筛选（virtual screening）就是指在化合物合成前，先通过计算机模拟预测其药动学相关特性，进行初步筛选。此外，药物动力学模型在研究药物处置及作用机制、治疗药物监测及个体化用药、新药开发等方面也发挥着重要作用。[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]药物动力学的数学模型包括房室模型、非线性药物动力学模型、生理药物动力学模型、药理药物动力学模型、统计矩模型等。下面以最常用的房室模型，结合前面所述的建模步骤，对药物动力学模型的建模过程进行分析描述。[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]（一）背景和问题表述[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]药物进入机体后，在随血液输送到各个器官和组织的过程中，不断地被吸收、分布、代谢，最终被排出体外。药物在血液中的浓度，即单位体积血液中药物的含量，称为血药浓度。血药浓度的大小直接影响到药物的疗效。因此，药物动力学研究的主要对象是血药浓度随时间变化的规律——药时曲线，建模目的是建立能反映药物在体内分布的数学模型及参数，并能反映给药方式、给药时间间隔、给药剂量等对分布的影响。[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]（二）模型构建[/font][/size][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]上述问题属于人体与外界以及人体内部的物质交换问题，研究这类问题最常用的是房室模型。药物动力学的房室分析方法将人的机体看做由不同房室构成的系统，每个房室代表药物在其中分布大致均匀的组织或体腔。如血液及供血丰富的肝、心、肾在特定情况下可视为一个房室，而血供不足的组织如肌肉、皮肤等可视为另一个房室。为了进行严格数学描述，常对模型做如下假设：①房室具有固定容量，且药物在每个房室内的分布是均匀的；②各房室间可进行物质交换，且至少有一个房室可与外环境进行交换；③房室间的物质交换或药物转移服从质量守恒定律，即系统中物质总量的改变等于输入总量与输出总量之差；④线性假设：药物的转移速率与药物浓度成正比。[/font][/size]

http://img.dxycdn.com/cms/upload/userfiles/image/2013/05/16/773274745_small.jpg丽塔·列维·蒙塔尔奇尼1909年的4月22号在意大利都灵的一个犹太夫妇家降生了一对孪生姐妹。其中一位取名保罗，一位取名丽塔·列维，而后者也是后来因发现神经生长因子（NGF）于1986年获得诺贝尔生理或医学奖的得主。两个小家伙有一个哥哥，还有一个大她们5岁的姐姐安娜。身为电子工程师和数学家的父亲颇具维多利亚风格，作为一家之主的该老爸认为女儿若从事与科研相关的工作，就会对她们成为一个好妻子、好母亲产生不利影响。因此他决定不准他的三个女儿从事科学研究，也不准她们读大学。姐姐安娜从小就对诺贝尔奖得主塞尔马·拉格乐夫（Selma Lagerl?f）非常崇拜，这种热情也深深的感染了丽塔·列维。让小丽塔萌生了做第二个塞尔马·拉格乐夫的念头，并期待自己有朝一日也会像这位诺奖得主一样，成为意大利的传奇。可能受父亲的影响，丽塔的经历显得比较拧巴。成年之后，她将母亲娘家的姓氏“蒙塔尔奇尼”加在父亲之后，于是开始叫丽塔·列维·蒙塔尔奇尼——这也似乎预示着这位犹太血统的女性将干出一番与其家人完全不同的非凡事业。20岁时，她意识到自己不可能适应父亲为自己规划的那样一种全职太太的女性角色，于是向父亲恳求应允自己开始职业研究生涯。加上最疼爱她的一位女老师死于胃癌，促发了她学医的愿望。她用8个月时间填补了自己拉丁语、希腊语、和数学方面的空白，顺利地高中毕业并考入了都灵学医院校——一个人才辈出的学院①。1936年，蒙塔尔奇尼从医学院毕业，一如当今的大学生毕业季的迷茫期，顺利拿到了医学学位的她，即便在医学院已经经过了3年的神经学和精神病学的专业训练，仍然不确定自己是应完全投身医学行业还是该进一步跟进自己在神经学基础领域的研究。颇有主见的她其实并没有犹豫太久，毕业之后她当上了意大利著名的组织学家G·莱维（Giuseppe Levi）教授的助手，专攻神经生物学。好景不长，1938年墨索里尼发表宣言并颁布法令，禁止非雅利安人的意大利公民从事学术研究。于是，身为犹太人的蒙塔尔奇尼被迫在1939年离开意大利去布鲁塞尔的一个神经研究所待了一小段时间。1940年春，当比利时被德国占领时，她又重返意大利。而此时摆在她面前的有两条路：一是移民美国，二是留下来继续“享受”这种既得不到援助又被排斥在雅利安人世界之外的刺激。然而，她还是选择了后者，在她的闺房中，自己搭建了一个小实验室！她发现小鸡胚胎是理想的研究材料，因为受精的鸡蛋价格低，又很容易买到，而且小鸡胚胎的神经系统比人脑的神经系统要简单的多。一次旅途中她读到了被称为当代“顶尖生物学家”的维克多·汉堡（Viktor Hamburger）的一篇论文。汉堡认为，当小鸡胚胎中的一个肢体被切除后，脊髓内的运动神经元就会消失，不能再生长、扩散。当时蒙塔尔奇尼的研究还没怎么开展，碰巧她过去的老师G·莱维也从被纳粹入侵的比利时逃脱过来协助她，成为了她第一个也是唯一一个助手。他们师徒二人重复汉堡实验时却发现，将小鸡胚胎中的一个肢体切除，髓内神经元会先扩散并生长，然后才凋亡，而并不是汉堡所描述的“不能再生长、扩散”。这让他们兴奋不已。1943年是个多难之秋，德军对意大利的入侵使得他们不得不放弃他们当时在皮埃蒙特的避难所，转逃到佛罗伦萨，并在乡间重建了一个实验室。在佛罗伦萨的日子，她每天都能和许多好朋友和勇敢的游击队员接触。在英美的总部，她被聘为医生并且分管一个阵营的战争难民的救治。流行性疾病和致命的伤寒在难民中传播开来，她则挑起了既当护士又当医生的重任，与这些难民共同承担随时可能到来死亡之苦。然而也是在这样艰苦的条件下，每几天一次的停电和实验室鸡蛋的供应短缺让他们不得不在一年之后远涉重洋去美国佛罗里达州，住在那里的地下室里直到战争结束。那段时间，她一直被当做持有假身份证的危险分子看待，所幸的是，她重复汉堡小鸡胚胎的试验的论文被比利时杂志《生物学文献》收载，然而同时寄回祖国意大利的几家杂志的论文，则由于她没有用雅利安语署名而被退了稿件。意大利的这场战争于1945年终于结束了，她回到了故乡都灵和家人团聚，并且重拾了她在大学的学术职务。二战结束后，远在大洋彼岸的汉堡看到了《生物学文献》刊登的蒙塔尔奇尼的这篇论文，并邀请她来圣路易斯华盛顿大学访问。他特别想知道“谁是正确的”。1947年秋天，蒙塔尔奇尼就受维克多·汉堡之邀，加入了后者所在的世界上最卓越的神经生物学家组成的一个小团队，并且重复很多年前自己做过的小鸡胚胎实验，当时她只是计划在圣路易斯待10-12个月，但是优秀的研究成果让她必须为之一再推迟回意大利的行程。她反复思考着记录着在摘除肢体和不摘除肢体两种情况下神经元分别形成的数目。终于有一天她让汉堡看到了那些切片，从而证明：在神经元细胞的正常发育过程中，存在着大量细胞死亡的过程。如果摘除一个肢体就会使这个过程更加明显。这表明一个发育过程中的神经元细胞的命运，取决于某种来自肢体的反馈信号或激素。没有这种信号或激素，神经元细胞就会死亡。接着，蒙塔尔奇尼又从汉堡的助手所做的实验（即“将老鼠的肿瘤移植到鸡胚去除肢芽的部位后，神经纤维长入该肿瘤组织”）中获得启示：这是肿瘤释放某种生长因子的结果。这种生长因子究竟是什么物质呢？汉堡与青年生物化学家科恩进行合作试验，他们在老鼠肿瘤中提取出一种蛋白质和核酸的混合物，注入鸡胚后，同样出现了促进神经发育的情况。两人在用蛇毒（只破坏核酸而不影响蛋白质）鉴别过程中，意外地发现蛇毒形成的神经纤维“晕圈”比老鼠肿瘤产生的神经纤维“晕圈”要大的多。计算表明，蛇毒所含的生长因子比老鼠肿瘤药多3000倍。蛇毒来自蛇毒腺，而蛇毒腺对应哺乳动物的同源物就是唾液腺。后来他们果然在雄鼠的唾液腺里找到了丰富的生长因子。1954年，这种物质正式被命名为神经生长因子（NGF）。而蒙塔尔奇尼也因发现神经生长因子，于1986年获得诺贝尔生理或医学奖。她获诺贝尔奖时已届77 岁高龄, 距离她1954 年发表关于第一个生长因子的论文有30 余年的时间。她的科学发现之所以经过了如此漫长的历程才为诺贝尔基金会所承认, 重要的原因之一在于这项发现的基础性质, 这类成果往往需要经过大量科学家长时间的集体研究, 才能显示出重大的科学价值NGF对神经损伤具有促进修复与再生等作用，这一系列特性，为许多病人带来了福音。例如，把NGF敷于伤口上，能提高愈合速递4-5倍。NGF与另一种表皮生长因子的结合，更可促进植皮的生长，成为治疗烧伤的良药。进入本世纪后，国内科学家们进一步通过大量临床实验证实：运用一种鼠神经生长因子对急性脑血管意外、小儿脑性瘫痪、颅脑外伤等都有明显的疗效。NGF还为征服老年痴呆症、帕金森症、癌症等“不治之症”带来了新的希望。在医院针灸康复病房实习阶段，每天给那些脑梗死、偏瘫的病人进行针灸治疗的同时，基本上每个病人都还会配合上鼠神经生长因子来治疗，而此药也因安全没有副作用而受到广大患者的欢迎。这也让我这个实习阶段的小医生，深深体会了科研成果对人类的造福。而这位经历了战乱、辗转奔波于各地终发现神经生长因子的伟大女性，将自己的毕生献给了科研事业，终身未婚。①在1986年丽塔·列维·蒙塔尔奇尼获得诺贝尔奖之前已经出了两位诺奖得主，既是她的同事也是好伙伴：1969年获得生理或医学奖的萨尔瓦多·罗利亚（SalvadorLuria）和1975年的杜尔培科（RenatoDulbecco）。他们三个都是意大利著名的组织学家G·莱维（Giuseppe Levi）教授的弟子。②据澳大利亚《每日电讯报》2012年12月31日报道，当地时间2012年12月30日，意大利诺贝尔医学奖获得者丽塔·列维·蒙塔尔奇尼（RITA Levi-Montalcini）在其罗马住所去世，享年103岁。罗马市长吉安尼·阿莱曼诺（Gianni Alemanno）随后宣布了她去世的消息，然后表示，蒙塔尔奇尼的去世是人类的一大损失。

瑞典卡罗林斯卡医学院4日宣布，将2010年诺贝尔生理学或医学奖授予有“试管婴儿之父”之称的英国生理学家罗伯特·爱德华兹。位于瑞典首都斯德哥尔摩卡罗琳医学院的诺贝尔大会称，“他的贡献代表了现代医学发展的里程碑。”“他的成就使治疗不育症成为可能，不育症折磨着包括全世界10%以上夫妇在内的庞大人群。” 罗伯特·爱德华兹现为英国剑桥大学教授，被称为“试管婴儿之父”。他1925年出生于英国曼彻斯特，曾在第二次世界大战期间服兵役。战后，爱德华兹先后在英国威尔士大学、爱丁堡大学学习生物学，于1955年获得生物学博士学位，其博士毕业论文是有关在实验鼠体内培育胚胎的研究。　　1958年，爱德华兹进入英国医学研究院，开始在生殖医学领域的研究。从1963年起，爱德华兹开始在剑桥大学供职，并与帕特里克·斯特普托研发出体外受精技术，即试管婴儿技术。基于这一技术，1978年世界上第一个试管婴儿路易丝·布朗出生。随后，爱德华兹与斯特普托又共同创立了全球首个体外受精研究中心——伯恩霍尔生殖医学中心。爱德华兹多年来一直担任该中心研究部主任，并同时担任生殖医学领域多个有影响力刊物的主编。　　在获得今年诺贝尔奖前，罗伯特·爱德华兹已多项荣誉加身。2001年，这位“试管婴儿之父”获得艾伯特·拉斯克医学研究奖，而这一奖项的得奖者中有一多半获得过诺贝尔奖。

【序号】：1【作者】：夏侗樑董家辰束蓉【题名】：水凝胶缓释系统在牙周组织再生中的应用【期刊】：上海交通大学学报(医学版). 【年、卷、期、起止页码】：2021,41(07)【全文链接】：https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=6xaVI2TORM3wfABR9m-jCDH_B4t4Fv7U5QKVci2U7LZxweSeWCxSsH1YkXJtIOP8Nm9dygyytdLLwIms2QsQdrhzAVVMBFuwPymtBFaLuqWnAufBX8sS7x0F3goK7vGgFHKC1z0cdhap57M48DmT4A==&uniplatform=NZKPT&language=CHS