功能化氧化石墨烯的靶向肿瘤成像与光热治疗

整合素α_vβ₃是一种跨膜糖蛋白, 高表达于多种肿瘤细胞表面, 如人恶性胶质瘤(U87-MG). 它能够作为一类肿瘤标志物, 为肿瘤类型的诊断提供依据, 并为肿瘤治疗提供潜在作用靶点. 本文以人恶性胶质瘤细胞(U87-MG)为治疗模型, 利用靶向配体——整合素α_vβ₃单克隆抗体(integrin α_vβ₃ monoclonal antibody), 偶联新型纳米材料——氧化石墨烯(nano-graphene oxide, NGO), 构建成一种新型纳米探针(NGO-mAb-FITC)用于靶向成像及光热治疗. 这种纳米探针具有主动靶向功能, 可识别α_vβ₃阳性表达细胞U87-MG, 但不被α_vβ₃阴性表达的人乳腺癌细胞(MCF-7)摄取. 通过异硫氰酸荧光素(FITC)共价修饰靶向配体, 使纳米探针(NGO-mAb-FITC)获得对肿瘤细胞的靶向成像作用. 同时, 利用氧化石墨烯在808 nm近红外激光照射下的光热转化性能, 使得特异性摄取NGO-mAb-FITC纳米探针的肿瘤细胞内部产生过高热(hyperthermia), 从而诱导肿瘤细胞热损伤及细胞凋亡. 实验结果表明, NGO-mAb-FITC能有效识别靶细胞, 为肿瘤诊断提供依据, 而利用氧化石墨烯的高光热转换性能, 为肿瘤治疗提供新途径, 并有望成为一种有潜力的新型靶向光热转换探针而用于肿瘤的成像诊断与光热治疗.     

Nano CT成像进展

Nano CT是以Micro CT为基础进一步发展而来的分辨率更高的新型成像设备, 在生物成像、病理检测以及集成电路检测等多个领域都有广阔的应用前景. 本文着重介绍Nano CT的发展过程、成像的基本原理和关键技术以及在成像过程中可能存在的各种成像问题, 并针对当前制约Nano CT发展的运动成像、多分辨率成像等几个问题, 结合最新的技术发展对未来新型的Nano CT进行了展望.     

敏捷成像卫星密集任务聚类方法

面向应急条件下的观测需求,为提高成像任务完成效率,对敏捷成像卫星密集任务聚类问题进行研究。分析了敏捷成像卫星观测过程,给出了任务聚类的俯仰、翻滚观测摆角及任务间过渡时间约束。建立了聚类图模型,给出了模型的构建算法。设计了一种基于最大最小蚂蚁系统的聚类算法,结合聚类模型特点设计蚁群策略,并对重叠和冲突的聚类任务进行处理。实验算例验证了模型和算法的有效性。     

改进的逆合成孔径雷达成像包络对齐方法

准确的包络对齐是逆合成孔径雷达成像的基础。提出了一种适合工程应用的包络对齐方法,通过对相邻分组脉冲累积互相关系数的监测,实时调整窗函数的长度,消除了包络对齐中的漂移误差和“毛刺”现象,并通过竞争选择基准脉冲的起始位置,保证了算法的稳健性。仿真和试验数据的成像结果表明包络对齐结果的精度满足成像的要求。     

Novel reference range selection method in InlSAR imaging

Aiming at the reference range selection for different antennas in interferometric inverse synthetic aperture radar (InISAR) systems, this paper proposes a respective focusing (RF) method. The reference ranges for echoes of different antennas are selected respectively for RF, which is different from the traditional uniform focusing (UF) with the same reference range applied to all the antennas. First, a comparison between UF and RF for InISAR signal model considering the ranging error is given. Compared with RF, UF has an advantage in overcoming the ranging error differences between different antennas. Then the influence of ranging error upon the interferometric imaging with RF is investigated particularly, and it is found that the ranging error differences between different antennas are far smaller than the wavelength, which is advantageous to imaging. By comparing the capabilities of interferometric imaging between RF and UF, it is concluded that RF is a better choice in conquering problems such as image mismatching and phase ambiguity even with ranging errors. Simulations demonstrate the validity of the proposed method.     

一个改进的微波近场乳癌检测仿真系统

根据微波近场乳腺癌检测仿真系统研究存在的问题,设计出一套比较完善的仿真软件。此次的更新点主要在于:1.加入了天线的线性极化设置;2.采用廖氏二阶吸收边界提高运算速率;3.能够实时观测电场或磁场的分布情况。采用confocal成像算法对仿真软件产生的数据进行处理,结果表明该软件产生的数据有效,能够用于今后成像算法的研究,对建立实际系统也有一定指导意义。     

低辐射CBCT系统成像时序的控制与实现

 简述了锥束CT(CBCT)的工作原理,分析了X射线源连续照射和脉冲式照射两种成像方式的优劣,采用脉冲式照射成像方式,完成了低辐射CBCT系统成像的设计。在此基础上,实现了PaxScan 2520平板探测器的内、外两种读图触发模式下的X射线成像。实验结果表明,相比于X射线源连续照射的成像方式,脉冲式照射成像较大地减少了X射线辐射时间,提高了CBCT的安全性能。内、外两种触发模式下的脉冲式X射线成像对于图像的质量没有区别,模式的选择取决于是否需要主动控制X射线的发射。     

言语知觉中的感觉运动整合机制

 大脑如何感知和理解言语是心理学和脑科学研究的重要问题之一。近年来,言语产出相关的皮层言语运动系统（SMS）通常被认为以代偿调节方式参与有噪音干扰和/或信息缺失情况下的言语知觉中。本研究采用功能性核磁共振成像（fMRI）技术考查在噪音干扰下的音节辨识任务中的感觉运动整合机制。研究1发现,SMS的参与程度随语音辨识难度增加而增加、在噪音干扰下比听皮层具有更高的音位特异性编码和表征能力,并且在难度适中时对听皮层编码代偿作用最大。研究2发现,听力正常的老年人在噪音干扰下存在音节辨识困难,且比年轻人更加依赖SMS的活动增加以及较少受到老化和噪音影响的言语运动表征以代偿听觉加工能力的下降。本研究不仅加深了对言语知觉中跨通道感觉运动信息整合机制及其毕生发展机制的认识,还为帮助听力受损或正常的老年人设计和开展言语交流康复训练方案提供了新的视角和启发。     

雷达图像仿真中海量地形数据动态调度技术研究

在基于数字地形的雷达图像仿真中,海量数字地形数据调度成为影响仿真实时性的瓶颈。分析了数字地形在雷达图像仿真中的特点,提出了基于规则格网的分块地形组织形式,基于内存映射文件技术,采用数据地形预加载与实时加载相结合的数据调度策略,解决了海量地形数据调度的难题,提高了系统仿真的性能。该方法目前已应用于某型机载雷达仿真系统设计中,取得了较好的效果。     

光线跟踪方法实现红外视景成像仿真系统

简要介绍了红外场景仿真工作中所设计和开发的,用于固定几何形状场景的红外成像仿真系统的基本结构,各个模块的基本功能以及它们之间的相互关系。针对红外成像仿真中与可见光成像的不同的地方作了详细的介绍和分析,展示了仿真的结果并分析了红外成像仿真在红外图像分析和算法研究上所能起到的重要作用。将传统的光线跟踪方法应用到红外成像仿真中,针对红外成像的特性,实现了相应的红外成像渲染器。从渲染结果上看,光线跟踪方法是生成强真实感的红外图像,实现红外成像仿真的一种有效方法。