基于光时分复用技术的高速成像系统北大核心CSCD

提出了一种基于光时分复用技术的高速成像系统。飞秒激光器中心波长1557nm,脉冲宽度90fs,对USAF-1951分辨率板线性扫描成像,扫描频率为38.88 MHz。在连续时间序列编码放大显微成像技术的基础上,运用光时分复用技术,复制光脉冲信号并携带检测物体相同的空间信息。原光脉冲和复制光脉冲以相同的采样率分别采样,通过相应的数据处理将两次采样数据整合在一起还原图像。实验结果表明,与传统的超快成像方法相比,成像系统利用10GHz的数字采样设备可以达到20GHz的采样率,采样点数是传统超快成像方法的两倍。该方法有效克服了成像系统采样率不足的问题,提高了成像系统的空间分辨率。与此同时,该系统算法复杂程度不高,有利于进一步促进超高速成像技术的发展。     

光谱编码成像系统的数据压缩技术

利用时间拉伸显微成像系统观察并记录非重复动态随机现象,在其超高成像速度和高空间分辨率下必定会产生大量的数据。一种基于差分检测和游程编码的数据压缩方法,可以有效地解决时间拉伸成像系统的数据存储问题。差分检测可以消除连续相同的信号,只检测出相邻信号的差异,从而提高游程编码算法的有效性。实验中,采用扫描频率为77.76 MHz的时间拉伸显微成像对分辨率板、人红细胞和人乳腺癌细胞线性扫描成像。实验结果表明,数据压缩比可以达到8.47,对比分析发现经过差分检测方法可以获得更高的压缩比。另外,通过计算重建后的图像与原图的结构相似性(SSIM)值发现,经过数据压缩后高质量的图像可以被重建。     

基于智能手机定量检测多种心肌指标物浓度的方法研究

该文研制了一套心肌指标物定量检测系统,可应用于基质金属蛋白酶-9(MMP9),生长刺激表达基因2蛋白(ST2)和正五聚蛋白3(PTX3)3种心肌指标物浓度的检测。利用手机摄像头对反应溶液进行拍照,通过手机应用程序将照片传送至服务器,服务器利用自定义比色算法对图像分析处理,然后将指标物浓度结果显示在手机界面上。经分析比对,3种指标物基于图像蓝色通道的标准曲线与四参数拟合模型均有良好的一致性(r~2分别为0.999 7、0.999 8、0.999 8),与商用酶标仪绘制标准曲线趋势一致。利用该方法分别对41份血清样本进行MMP9检测,对43份血清样本进行ST2检测和对40份血清样本进行PTX3检测,并与商用酶标仪检测结果对比。结果显示,该方法测得的3种指标物浓度与商用仪器检测结果分别具有95.12%、97.67%和95.00%的高度一致性。该方法可用于即时诊断、远程监测心血管疾病患者指标物浓度。     

基于微流控芯片的肿瘤细胞体外药敏试验研究进展

在抗癌药物研发及疾病治疗过程中,药物溶液实现梯度浓度及混合配置,对确定最佳浓度和联合治疗方案至关重要。微流控技术通过设定微通道网络实现复杂的溶液处理,可进行药理学分析。微流控技术是构建体外微环境、开展细胞培养和药敏研究的重要手段。本文针对肿瘤细胞体外药敏试验研究,在微流控技术原理、制造材料、结构设计和制造特点等方面,对近10年来微流控芯片功能结构、在细胞体外培养和药物筛选应用中的研究进展做了概括和综述,对未来用于癌症个性化治疗的微流控芯片结构和功能进行了展望。     

病理切片疫苗安全性指标自动检测技术EI北大核心CSCD

针对猪病灭活疫苗研发、生产过程中和疫苗病理安全性检测时,存在对油乳佐剂残留、炎症细胞聚集2大主要安全性指标评估人工统计不准确、效率低的问题,建立了一套小型病理切片的病理图像采集显微系统,并提出了针对疫苗安全性指标的定量分析算法,实现了对病理切片快速数字化图像采集,以及对待测指标的定量统计分析及检测结果的可视化标记。搭建了一套高分辨率病理图像采集显微系统,并建立了炎症细胞聚集区域病理图像分割模型和油乳佐剂疫苗残留区域病理图像分割模型。对整张数字病理图像进行窗口扫描,得到整张病理图像2大指标的分析结果并进行可视化视觉标注。结果表明,此检测系统能在数秒内完成病理切片的病理图像采集,并对关键疫苗病理安全性检测指标进行可视化标记和定量分析,对油佐乳剂残留像素检出覆盖率误差为0.015,检测像素交并比为0.89,炎症细胞聚集平均像素检出覆盖率误差为0.01,检测像素交并比为0.74,实现了对病理安全性指标高精度无干预的自动检测分析和标记,可以满足实际生产和研究的检测需求。