基于光子晶体生物力显微镜的结直肠癌组织硬度空间分布测量

目的结直肠癌是全世界三大常见癌症之一,约占所有癌症病例的10%。结直肠癌的发展是一个多步骤的过程,从影响原癌基因和肿瘤抑制基因的特定突变开始,这些突变会导致组织发生结构变化和生物力学特性改变,这些改变正是正常细胞转换为恶性细胞的基础。肿瘤组织的机械刚度也与其侵袭性、迁移能力以及治疗响应密切相关。本研究为了进一步探究结直肠癌肿瘤组织机械刚度的分布与组织的生物学特性之间的关联,拟使用光子晶体生物力显微镜来获取具有空间信息的高分辨率结直肠癌肿瘤组织硬度分布图像。方法采用了液氮速冻以及冰冻切片对临床来源的结直肠癌组织进行了连续切片,使用了光子晶体生物力显微镜对肿瘤组织切片进行了力学测量,基于光子晶体的带隙效应可以将组织的微纳形变转换为颜色变化,从而获得组织切片相应位点的应力-应变曲线,通过Matlab计算并获得具有空间信息的硬度分布图像。同时对完成力学测量的肿瘤切片的相邻切片进行了免疫组化染色。结果绘制了具有空间信息、高分辨率的结直肠癌组织硬度图像,与文献报道的肿瘤组织硬度数值一致。同时发现了结直肠癌组织的硬度在空间分布上具有一定的差异性,在肿瘤血管生成处组织硬度显著增加,力学相关蛋白YAP也被高度激活。结论研究表明,能对肿瘤组织切片进行高分辨的空间测量,同时证明了组织硬度的分布差异与力学相关蛋白YAP的表达具有相当的一致性,为肿瘤组织机械刚度测量提供了一种新的手段。

智能手机PCBA圆形焊点轮廓自适应提取

智能手机印刷电路板装配(printed circuit board assembly,PCBA)集成度高、焊点间隙小,小视场下成像易引入噪声,圆形焊点边缘粘合、断缺现象明显,导致圆形焊点轮廓提取准确性不高.为此,提出PCBA圆形焊点轮廓自适应提取算法.首先,采用引导滤波算法,在有效地抑制噪声的同时捕捉圆形焊点边缘梯度信息;其次,依据自适应OTSU分割算法实现焊点区域分割,采用8邻域边界跟踪算法及Canny算子提取圆形焊点轮廓信息;最后,利用圆形焊点的轮廓几何特性和边缘滑动窗口机制对轮廓信息进行筛选,从而获得更精细的圆形焊点轮廓.在实验设备采集的90幅PCBA图像数据集上与3种典型方法进行实验的结果表明,所提算法的精确率、召回率、F值分别为96.96%,97.88%,97.42%,运行时间为310 ms,可快速、有效地提取出PCBA圆形焊点轮廓.

中小学美术教学情境的创设

高校美术教育专业所培养的学生当中．有相当一部分将来要从事中小学美术教育工作．他们在学校除了要掌握扎实的专业技能，也必须掌握相应的教材教学法。普通中小学美术课的教学内容包括铅笔画、中国画、水彩画、雕塑、工艺制作，还有古今中外的美术名作欣赏等等，几乎包括可造型艺术项目的全部。学生要掌握越来越多的知识，仅靠传统教学手段是远远不够的。

强噪声下自适应Canny算子边缘检测

针对传统Canny算子不能有效滤除图像在解码处理和传输过程产生的椒盐噪声、无法保留边缘细节的问题,提出强噪声下Canny算子图像边缘检测算法。依据椒盐噪声的极值性、灰度差值性,将像元点划分为噪声点、疑似噪声点;根据分类之后的像元点自适应地改变滤波器窗口的大小和权值,在降低噪声影响的同时能较好地保留图像细节。引入8个方向模板的Sobel算子计算梯度幅值以提高滤波后的边缘定位效果。使用迭代自适应阈值算法与Otsu算法选择最佳阈值,实现阈值自适应设定,提高边缘连接效果。实验结果表明:图像去噪后的结构相似度为0.949,峰值信噪比相较于传统算法提升了10.97 dB。边缘评价指标提高27.2%,F1值提高了34.6%。该算法能有效去除椒盐噪声,具有更好的边缘细节保护能力。

基于胶体晶体技术的细胞力检测系统与方法

目的细胞力在许多生物过程中起着至关重要的作用,不仅是某些疾病的直接原因,也是重要的生理功能指标。跨时间和空间尺度的细胞力学测量可以促进更好的理解复杂的生物力学行为。尽管近年来细胞测量技术取得了长足的进展,但缺乏一种有效快速的介观测量技术来兼顾分辨率与通量。方法提出胶体晶体细胞力学显微镜系统来解决这一问题。通过自组装技术将传统方法中基底材料水凝胶内无序纳米微珠有序化,制备了胶体晶体基底作为细胞力学传感器。

微流控技术在化妆品安全与功效评价中的应用

随着化妆品成分和功能多样性的增加,检验化妆品安全性、功效性的重要性不言而喻。微流控技术不仅能与生物传感器结合,实现化妆品快速检测,并且在皮肤芯片的构建中发挥着重要作用。皮肤芯片是在微流控设备中制造的具有皮肤层级结构和附属结构的功能化的三维皮肤组织,其不仅是研发前沿的一种体外建模技术,并且能集成多种原位生物传感器进行后续检测,应用前景十分广阔。