生物医学工程世纪之交新进展

本文介绍生物医学工程在世纪之交的新进展和发展趋向。     

细胞膜微小搏动的超分辨率测定

在对超分辨率理论作有关修正改进基础上, 通过扩展傅立叶子运动维度, 增加亮度梯度以及应用极大值自适应加权滤波器等手段, 发展出新的以动态序列图像对细胞膜的微小搏动进行测定的新方法. 较之原有方法, 在超分辨能力, 测量精度方面得到提高. 通过对人体红细胞, 植物黄曲霉细胞的检测分析, 得出了一些新发现.     

平面电磁波在任意方向运动的理想导体表面的反射

研究平面电磁波（ＴＥ波或ＴＭ波）从一种介质入射到以任意方向运动的理想导体表面时,发生的反射现象．从Ｍａｘｗｅｌｌ方程组、运动界面的边值关系出发,得到了反射波电磁场矢量与入射波电磁场矢量的关系式和反射系数．讨论了入射波、反射波和运动导体之间的能量平衡关系以及电磁波对运动导体的作用力,得到一些新的结论．     

多节串并联锂电池智能无线充放电系统

介绍一种对多节以不同串并联方式连接的电池进行智能无线充放电的系统.本多节串并联连接电池智能无线充放电系统,包括一锂离子电池智能充放电管理系统及一电磁感应式无线电能传输系统.智能充放电管理系统采用分级定电流的充电方式对电池进行充电.具有输入低电压锁存,温度监测,电池端过压保护和充电状态指示等功能.还具有过放保护及电池充电完成后的恢复电路.系统的无线充电效率接近70%,对不同串并联方式连接的所有锂电池电压均可充至4.1 V以上,接近单节锂电池的满充电压4.2 V.不同锂电池最大电压差仅为0.03 V,达到了智能均匀充电的效果.放电测试表明电路均在10.3 V左右关断,起到了保护锂电池组,延长锂电池组使用寿命的效果.     

多层重叠薄块和最佳倾斜非饱和激发磁共振血管造影在脑动静脉畸形诊断中的应用

目的：分析脑动静脉畸形(arteriovenous malformations，AVM)的三维时间飞越法磁共振血管造影(3D-Time of Hight Magnetic Resonance Angiography，3D-TOFMRA)结合多层重叠薄块(multiple overlapping thin slab acquisition，MOTSA)和最佳倾斜非饱和激发(tilted optimized nonsaturating excitation，TONE)技术的磁共振成像表现，探讨其应用价值。方法：对150例AVM患分别行SE序列磁共振成像(MRI)，3D-TOF MRA结合MOTSA和TONE检查。结果：MR／及3D-TOF MRA都能显示AVM的瘤巢，AVM的继发改变MRI能很好地显示，MRA能显示AVM的三维解剖结构。结论：MOTSA结合TONE MRA是无创性评价脑AVM的有效方法，结合MRI可提高诊断准确率，为临床治疗方案的选择提供帮助并能对治疗效果进行客观评价。     

pH值对红细胞膜力学特性和胞内蛋白结构与功能的影响

利用快速显微动态图像分析技术和快速显微多道分光光度技术, 在无损、在位、实时的情况下, 同时从细胞内分子、细胞膜以及细胞形态3个水平上, 研究单个活态人红细胞的大小形态、膜弯曲弹性模量和血红蛋白的吸收光谱等在不同pH值下的自主变化情况, 表明了红细胞膜的力学特性和胞内血红蛋白分子结构与浓度随pH值发生自主变化及其相互之间的密切联系.     

准弹性激光散射谱与细胞膜力学特性的关系

推导出红细胞膜的准弹性激光散射功率谱线宽与细胞膜变形能力以及弯曲模量的关系。并在实验上以显微激光散射技术在无扰、原位、实时情况下实施了对单个活态红细胞细胞膜变形能力以及弯曲模量的测量,得出了与理论估计以及其它实验方法一致的结果。证明了显微激光散射技术可作为测定细胞膜力学特性的有力手段。     

环境温度对人红细胞膜形态和表面电荷的即时影响

利用显微图像分析技术和相分析电泳光散射技术,在无损、在位、实时的情况下,观察和测量了不同环境温度下活态人红细胞的形态、大小和表面电荷密度、Zeta电位的即时变化情况．结果发现随着环境温度的升高,人红细胞的大小逐渐减小,细胞形状指数增大,红细胞从双凹圆盘形向棘形转变,同时红细胞的表面电荷密度和Zeta电位的负值逐渐增大．表明人红细胞膜的形态结构、组成等与环境渝摩密切相关．     

红细胞膜变形能力与胞内血红蛋白聚合状态及细胞形态的关系

以显微激光散射光谱和图像分析技术,对单个活态红细胞在无扰、在位、实时的情况下,测量了人血红细胞胞膜的变形能力,以及与之同时对应的胞内血红蛋白的聚合状态和细胞的形态结构.并据此研究了它们的相关关系以及随各种生理条件而交互变化的情况.     

显微激光散射技术及对单个活细胞的无损在位实时测量

对显微激光散射技术的原理和方法、发展现状及在单个活态细胞测量等方面的应用,包括对单个,活态人血红细胞同时在细胞、亚细胞和分子３个水平上进行的无扰,在位,实时,高灵敏度测定进行了详细介绍。