微流控芯片下的单细胞轮廓定位与提取

微流控芯片可实现单细胞分析,而对单个细胞分析,能够掌握更准确更全面的细胞信息,可以克服以往群体分析中平均结果对个别信息掩盖的局限性,对疾病的早期预防和诊断具有重要的科学意义。本文根据早期癌症细胞通过微流控芯片中的弯道时变形与正常细胞不同的理论,采用Grabcut和Snake相融合的单细胞图像分割算法来精确定位和提取单细胞轮廓,实现单细胞的形变分析。首先,本文在图像分割之前引入Perona-Malik模型,增强图像边缘的同时减弱噪声,使定位更加准确。其次,利用Canny和Snake模型获得Grabcut初始化矩形框。最后,通过Grabcut算法实时精确地提取单细胞轮廓。实验结果表明:本文算法结合了Snake算法和Grabcut算法的优点,在无人工交互的条件下,细胞轮廓平均正确分割率达到93.7%,能够满足医学单细胞分析的要求。     

酵母菌单细胞电化学行为的循环伏安法及电化学交流阻抗研究

单细胞的电化学研究不仅对于电化学而且对于细胞生物学都是一个挑战.本文亚甲蓝化学修饰微铂盘电极吸附捕获单个酵母菌细胞,以循环伏安和交流阻抗方法研究了被吸附细胞的电化学行为。在亚甲蓝的催化下,吸附的酵母菌细胞给出了一个不可逆氧化还原峰,受表面控制.交流阻抗图中获得电极与溶液,溶液-细胞膜,细胞膜上的氧化还原反应,细胞膜与细胞内液之间的阻抗,电容等相关参数,为单细胞的电化学行为的进一步研究奠定基础。     

微流控芯片在单细胞捕获中的应用

 单细胞捕获是单细胞水平研究的前提和重要组成部分。微流控芯片通常具有与细胞尺寸相当的微通道结构,并能操控纳升至皮升级的极小体积流体,非常适用于高通量的单细胞捕获,加上微流控芯片能够将其他多种操作单元集成在一起,为单细胞分析提供了一种效率高、消耗低的研究平台。概述并对比了多种涉及流体力学、光、电、磁、声等领域的微流控单细胞捕获技术的原理和应用,展望了其未来的研究方向。     

微流控芯片上全自动单细胞电动操控技术

发明了一种基于尺寸差异的单细胞全自动操控微流控芯片装置,可全自动检测细胞的大小,并对目标细胞进行全自动的电动操控。本装置主要由微流控芯片、差分放大器、继电器、数据采集卡以及计算机等组成。当细胞通过微流控芯片的电阻脉冲检测(RPS)的检测区时,会产生一个一定幅值的脉冲信号,计算机会根据设定的信号幅值自动识别出目标细胞,并控制继电器的通断电,继电器通电后,继电器所在通道内会产生电渗流,从而将目标细胞输运至该收集通道。系统具有全自动操控和分选精度高等突出优点,非常适合于操控样品中少量的目标细胞,如循环肿瘤细胞等。     

基于液滴微流控芯片的单细胞分离

开发基于静电场力和集成微电极的微液滴操控技术以实现单细胞的分离.结合微流控技术的发展,设计并制作了以有机聚合物PDMS( polydinethylsiloxane)为材料的具有流聚焦结构的芯片,利用流聚焦结构的芯片,通过改变分散相和连续相的流速,制备包裹着悬浮癌细胞( HCT116)的海藻酸钠凝胶溶液微液滴,并对其包裹细胞数目进行统计分析,其中包裹单细胞的微液滴少于总液滴数的10％.受到液滴自带电现象的启发,通过集成微电极到微流控芯片中,利用电压脉冲产生静电场力,实现了单颗单细胞微液滴的电分离和富集.     

一步法快速分离鉴定肿瘤干细胞的单细胞微流控芯片

应用多层软光刻技术, 以聚二甲基硅氧烷（PDMS）作为芯片材料, 制作一种新型的可用于单细胞鉴定研究的微流控芯片（60 mm×40 mm×4 mm）. 将肺癌细胞A549无血清悬浮培养富集肿瘤干细胞, 制成单细胞悬液, 与逆转录 聚合酶链式反应(RT PCR)的反应液混合后通入芯片, 细胞随机分布在2 048个微腔室中裂解并进行RT PCR. 该芯片集细胞捕获、 分离、 裂解及聚合酶链式反应(PCR)于一体, 实现了一步法快速鉴定肿瘤干细胞的目的, 通过统计阳性小室数可计算出肿瘤细胞中肿瘤干细胞的比例.     

新型多孔单细胞观测芯片设计及在细菌抗药性研究中的应用

提出一种新型多孔单细胞观测芯片的设计和实现方法, 结合多孔板操作简单和微流控芯片单细胞观测的优势, 为微流控芯片的推广利用提供新思路。在芯片中设计由小孔、特定高度的培养腔室和栅栏组成的并排对称单元, 这三层高度结构把细胞限制在培养室单层固定生长。利用PDMS材料在等离子体处理后对液体的浸润性和对气体吸收的特性, 在小孔加入菌液后细胞很快被自动吸入细胞培养室。只用10 μL液体就可以完成长时间观测细菌所有单层形态变化过程以及高通量并行对比, 实现不同大肠杆菌菌株在不同抗生素浓度下的并行对比分析。此芯片制作的方便性与能在单层细胞程度下实现高通量并行对比的优越性, 使它在大肠杆菌的抗药性以及流式分选后期研究等方面应用前景十分广阔。     

对氨基苯磺酸中铅镉汞砷含量的微分电位溶出分析

以银基汞膜电极为工作电极，微分电位溶出法测定了对氨基苯磺酸中铅和镉的含量．以玻碳预镀金膜电极为工作电极，微分电位溶出法测定了对氨基苯磺酸中泵和砷的含量．对方法的精密度，准确度进行了实验验证，结果表明本法简单、快速、灵敏、可靠，获得的结果较好．     

多点温度传感无线采集系统的研究

提出了一种基于LabVIEW的由PC机控制的无线温度采集系统的设计方法.由数字温度传感器与单片机组成温度采集模块,用编解码芯片与无线收发电路来实现对温度数据的无线发送与接收,利用LabVIEW提供的串行通信功能实现PC机与接收端单片机之间的通信.可实现对单个温度采集点或多个温度采集点的循环采集,显示和保存采集到的温度数据,具有配置灵活,准确率高等特点.     

多巴胺在2-氨基-5-巯基-[1,3,4]三氮唑自组装膜电极上的电化学行为研究

利用新合成的巯基试剂2-氨基-5-巯基-[1，3,4]三氮唑在金电极表面进行了首次自组装，用电化学法和扫描电子显微镜对自组装膜电极进行了表征．研究了多巴胺在该自组装膜电极上的电化学行为，发现该自组装膜能有效促进多巴胺在电极与溶液之间的电子传递，表现为-二电子传递的准可逆行为，电极反应速率常数为0．1049cm／s．该自组装膜电极用于多巴胺注射液含量的测定，结果满意．     

基于共享RAM的计算机与多单片机通信接口的实现

设计了计算机与多台MCS-51单片机通信接口电路．主计算机与各组主单片机之间、各组辅助单片机与各分单片机之间均采用RS-485接口实现远距离串行通信：各组主单片机与辅助单片机采用普通的SRAM作为共享RAM，通过仲裁电路、握手信号抢占共享RAM实现并行通信．此设计方案充分利用了系统资源，有效地实现了主计算机与多台MCS-51单片杌之间的远距离数据采集与管理．适用于智能小区的抄表系统等需要主计算机与多台单片机组成的测控系统中．     

Rho激酶抑制剂诱导PC12和PC12Adh细胞突起生长的差异比较

 PC12细胞是研究神经分化最常用的细胞之一.在rho激酶(ROCK)抑制剂的作用下,PC12细胞能够长出神经样突起.最近,美国菌种保存中心(ATCC)同时提供PC12细胞和PC12 Adh细胞.研究的主要目的是观察ROCK抑制剂诱导这2种细胞长突起是否存在差异.PC12细胞和PC12Adh细胞按照ATCC方法进行培养,用神经生长因子(NGF,1000ng/mL)或ROCK抑制剂(33μmol/L Y27632,33μmol/L法舒地尔)处理细胞1~4d.结果发现NGF能够诱导这2种细胞生长突起,而ROCK抑制剂只诱导PC12Adh细胞长突起,对PC12细胞不明显.因此,ROCK抑制剂诱导这2种细胞突起生长存在明显差异,PC12Adh细胞更适合用于ROCK抑制剂的神经诱导分化实验.     

基于GSM短消息的远程测控系统的设计与实现

提出了一种基于GSM短消息的远程测控系统的设计方案，并给出了以PC机为平台的中心站系统软件设计和以MSP430单片机为平台的基站系统软件设计，实现了无线远程测控。     

基于粮情无线检测系统的计算机管理软件设计

由于大型粮库分布广、储量大 ,粮库的管理和监测难度大 .本文介绍了一种基于粮库粮情检测系统上的计算机管理软件的设计 ,由每个粮仓中配置的下位机将粮情数据通过无线数传模块发送给上位机 ,上位机将下位机的数据以曲线和表格的形式表示出来 ,清晰直观地显示出各仓内温湿度状况 .由上位机对粮仓进行监视 ,管理人员在控制室就可以看到实时粮情数据 ,对粮情数据进行分析 ,实现粮仓管理自动化、智能化 .     

虫草素对β-淀粉样蛋白诱导PC12细胞损伤的保护作用

目的应用Aβ25-35孵育PC12细胞制作细胞损伤模型,探讨虫草素对PC12细胞损伤的保护作用.方法将不同组别PC12细胞用Aβ25-35诱导48 h后,采用MTT法测定细胞活力,LDH法测定细胞膜通透性,化学比色法测定细胞中SOD活性和MDA含量,Western blot法检测PC12细胞中Caspase-3的表达.结果与模型组相比,两种剂量的虫草素均使细胞存活率显著增加,细胞培养上清中LDH含量显著减少,细胞中SOD活性显著升高,MDA含量显著下降,并明显降低PC12细胞Caspase-3的表达.结论虫草素对Aβ25-35诱导的PC12细胞死亡、氧化损伤和细胞凋亡有明显保护作用.     

Differentiation of PC12 phaeochromocytoma cells induced by v-src oncogene

PC12 rat phaeochromocytoma cells are a model system that can be used to study both neuronal differentiation and the mechanism of action of nerve growth factor (NGF). PC12 cells respond to NGF protein by shifting from a chromaffin-cell-like phenotype to a neurite-bearing sympathetic neurone-like phenotype. Here we present data on the effect of infection of PC12 cells with retroviruses carrying the src oncogene of Rous sarcoma virus. Previous studies have demonstrated that the expression of src severely affects the synthesis and accumulation of differentiated cell products in a variety of cell types. We show that in the PC12 cell system, expression of v-src appears to have an inductive effect on differentiation that resembles the action of a 'physiological' growth factor.     

琐琐葡萄多糖对PC12细胞损伤的神经保护作用

 体外培养PC12细胞,采用20μmol/L β淀粉样蛋白25-35(Aβ25-35)作用24h诱导细胞损伤,建立阿尔茨海默病(AD)细胞模型,研究琐琐葡萄多糖(VTP)对PC12细胞损伤的神经保护作用。设立对照组、模型组和VTP保护组(20,40,80μg/mL),CCK-8法检测各组细胞的存活率,乳酸脱氢酶(LDH)法检测细胞膜通透性及完整性,化学比色法测定细胞内超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)含量,流式细胞术检测细胞凋亡率。结果显示,20,40,80μg/mL VTP可提高PC12细胞存活率,减少LDH渗漏,增加SOD活力,减少MDA含量,降低细胞凋亡率,与模型组比较有显著差异(P<0.01)。由此推论,VTP对Aβ25-35诱导的PC12细胞凋亡和氧化损伤具有明显的保护作用。     

NGF诱导PC12细胞神经元样细胞分化

目的:建立PC12细胞的神经元样细胞分化模型,并探讨ERK蛋白在PC12细胞神经元样细胞分化中的可能机制.方法:以10、20、50 g/L的NGF(NGF溶于PBS,培养基中PBS的终浓度不超过2%)培养PC12细胞,应用倒置相差显微镜、显微镜测微尺及流式细胞仪鉴定PC12细胞的分化,以确定NGF使用剂量.运用免疫印迹检测不同浓度、不同作用时间时ERK蛋白在PC12细胞中的表达,并进行统计学分析.结果:随NGF剂量的升高,PC12细胞的体积、最长突起长度和突起数目均会增大或增多。统计学分析证明50 g/L的NFG作用48 h足以诱导PC12细胞的交感神经样改变。尽管ERK总蛋白水平在NFG作用前后无明显改变,但在NFG作用5 min后磷酸化的ERK蛋白水平即显著升高,达到峰值,并持续约1 h.50 g/L的NFG作用于PC12细胞48 h可使细胞发生明显的G1期阻滞.结论:PC12细胞可在NGF作用下出现交感神经样改变,并且细胞的分化程度依赖于NGF的使用剂量和作用时间.在NGF诱导的PC12细胞神经元样分化中ERK蛋白的磷酸化对NGF呈现剂量和时间依赖性,提示ERK蛋白在分化的早期发挥重要作用.     

多用户分布式虚拟现实系统设计及其实现技术

分布式虚拟现实系统是单用户虚拟现实系统网络化、多用户化的发展 .其运行在由网络相连的多台计算机上 ,用户共享相同的虚拟世界 ,并可实现用户之间的交互 .该文首先阐述了分布式虚拟现实的基本概念、应用现状及其体系结构 .在此基础上讨论了一个面向中小规模应用的 DVR原型系统的设计和实现技术 ,所开发的系统在普通PC服务器、微型机组成的网络环境下运行 ,收到了满意的效果     

谷氨酸诱导的PC12细胞损伤的研究

采用MTT方法观察一定浓度的谷氨酸对PC12细胞活性的影响，结合凝胶电泳和荧光显微镜观察细胞有无DNA断裂和凋亡形态学改变。结果发现谷氨酸确有兴奋毒作用，细胞死亡机制主要为凋亡。