基于提升小波和形态学融合的图像边缘检测

针对传统边缘检测方法边缘定位不精确的缺点,结合提升小波变换和数学形态学的优势,提出了一种融合提升小波和多尺度形态学的边缘检测方法。首先,对原始图像进行提升小波变换;再用小波变换和多尺度形态学算子分别对低频图像进行边缘检测,根据异或原则融合成低频边缘;然后,用小波变换检测高频图像边缘;最后,通过提升小波反变换得到边缘图像。实验结果表明,与传统或其他的形态学边缘检测方法相比,该算法在保持图像边缘清晰的同时,具有很强的边缘定位能力。

诱导多能干细胞体外定向分化为雄性生殖细胞研究进展

诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS)是借助基因导入技术将某些转录因子导入人或动物的体细胞,使体细胞重编程而得到的多能性细胞。iPS细胞来源丰富,研究表明利用不同的载体诱导系统或不同的转录因子组合,多种体细胞都可被重编程为iPS细胞,如成纤维细胞、肝细胞、角质细胞及脐带血细胞等。作为干细胞中新的一员,iPS细胞在克隆形态、基因表达模式、表面标志物、拟胚体形成、畸胎瘤及嵌合体形成(小鼠)、分化能力等方面与胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)非常相似。与胚胎干细胞一样,在特定的诱导条件下,iPS细胞在体外可被诱导分化为多种细胞,如心肌细胞、血细胞、生殖细胞等,进一步拉近了干细胞和临床疾病治疗的距离,iPS细胞也成为细胞治疗及组织器官再生最有前景的种子细胞,在细胞替代性治疗、发病机理研究及新药筛选方面具有潜在价值。雄性不育不仅影响人类正常健康生活,对畜牧业的发展也极为不利。国内外的研究成果表明,给予适当的诱导物及诱导条件,人和小鼠的iPS细胞体外可被诱导分化为原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs)、精子细胞及其前体细胞。这些研究不仅避免了胚胎干细胞研究领域存在的取材困难、免疫排斥和伦理道德等问题,还为揭示雄性生殖细胞的发育机制及研究雄性不育提供了较好的研究平台。由人iPS细胞诱导得到的雄性配子可为患者提供自身的雄性配子产生后代,避免了免疫排斥问题,为未来治疗雄性不育带来曙光。iPS细胞体外诱导分化技术对现代畜牧业发展也具有巨大的潜在应用价值,可进行转基因动物的生产。现从不同的诱导剂、不同的培养条件及iPS细胞体外诱导分化优势等方面,对iPS细胞体外定向诱导分化为雄性生殖细胞的研究进展及应用前景进行综述和展望。

转基因小鼠支持细胞体外重编程为诱导多能性干细胞的研究

试验旨在研究利用4种特定转录因子将转基因小鼠支持细胞体外重编程为诱导多能性干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS)。通过逆转录病毒载体将4种特定转录因子Oct4、Sox2、c-Myc及Klf4导入转基因小鼠支持细胞,同时以绿色荧光蛋白(green fluorescence protein,GFP)空载体检测病毒感染情况。感染的支持细胞3d左右表达GFP蛋白,同时细胞开始缩小聚集,失去原有支持细胞形态,逐步形成突起样克隆,16d左右感染的支持细胞不表达GFP蛋白,形成具有典型干细胞特征的iPS细胞。碱性磷酸酶染色表明iPS细胞处于未分化状态;反转录聚合酶链式反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)检测iPS细胞可表达胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESC)特异性基因;体外悬滴培养可形成拟胚体(embryoid body,EBs),可分化为三胚层来源的多种细胞。

基于改进C-V模型的图像分割算法

提出一种新的模型——Chan-Vese模型,该模型是基于曲线演化、水平集方法、局部的统计信息,新模型包括两个方面:局部核心函数和惩罚项。引入局部统计信息后的新模型可以对非同质图像进行有效的分割。另外,核心函数中加入惩罚项,可以有效避免水平集函数初始化,缩短模型演化时间。通过实验的仿真结果发现,新模型在对非同质图像进行分割时得到了良好的结果。