机器学习在抗体制剂不溶性微粒分类识别中的应用

目的:对微流成像技术收集的抗体注射剂的不溶性微粒图片进行分类建模,以建立不溶性微粒的分类和溯源分析方法。方法:本研究首先制备并用微流成像系统获得气泡、硅油液滴、玻璃颗粒、反复冻融产生的蛋白颗粒4种不同类型颗粒的图片,并将这些图片分为训练集和测试集两部分。采用3种卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)模型,即ResNet50、DenseNet201和ShuffleNetV2,对训练集中的图片进行训练和识别,建立数据集,并用于对测试集图片的识别。此外,通过在实际样品中的应用,将CNN模型识别和人眼分类的准确性和速度进行对比。结果与结论:各模型对于测试集的识别准确率都达到96%以上,且DenseNet201模型具有更优的稳定性;与人眼识别相比,准确率没有显著差异,识别速度更快且具有显著差异。本研究表明CNN模型能够对蛋白质制剂中不溶性微粒图片进行分类和溯源分析,以便采取有针对性的措施,降低药品的潜在风险和安全隐患。

内皮微粒包裹的miR-204-3p介导川崎病血管炎性损伤的机制探讨

目的 探讨内皮微粒(EMP)包裹的miR-204-3p介导川崎病(KD)血管炎性损伤的作用机制。方法 2016年4月至2021年3月,58例KD患者和50例对照组入选本研究。其中,18例KD患者伴有冠状动脉瘤(CAA),其余为无冠状动脉瘤(NCAA)。分离各组血清样品中EMP,并进行全基因组miRNA测序。在体外试验中,将VSMC或预转染miR-204-3p模拟物(AgomiR-204-3p)、miR-204-3p抑制剂(AntagomiR-204-3p)的VSMC与各组EMP共培养。结果 通过全基因组miRNA测序以及RT-qPCR分析证实miR-204-3p在KD EMP中显著增加,并且EMP中miR-204-3p水平根据冠状动脉病理严重程度显著降低,顺序为NCAA>SCAA>MCAA>GCAA。与对照组EMP共培养相比,VSMC与NCAA EMP共培养48 h后增殖率显著降低(P<0.05),VSMC分化标志物(ACTA2和CNN1)表达显著增加(P<0.05),去分化标志物(OPN和PDGFRβ)表达显著降低(P<0.05)。双荧光素酶报告基因检测证实,EMP中miR-204-3p在功能上靶向VSMC中的PDGFRβ。在与NCAA EMP孵育的VSMC中,使用AntagomiR-204-3p可显著降低分化标记物(ACTA2和CNN1)的表达,并增加去分化标记物(OPN和PDGFRβ)的表达。在与CAA EMP孵育的VSMC中,给予AgomiR-204-3p显著增加分化标记物的表达,并降低去分化标记物的表达。结论 EMP将miR-204-3p转移到VSMC并通过靶向PDGFRβ部分介导KD血管炎性损伤。因此,靶向miR-204-3p-PDGFRβ轴可能为KD诱导的血管病变提供新的治疗选择。

基于压电声子晶体板波声场的微粒操控

声镊可以非接触、无损伤地操控微粒,在细胞分离、组织工程、材料组装等领域具有广阔的应用前景.近期有研究利用声人工结构调控声场提升声镊性能,然而,与换能器分离的人工结构导致声镊装置复杂且操控现象不太稳定.本文基于压电声子晶体板调制声场实现对微粒的灵活操控,其主要机制是由压电陶瓷片构成的压电声子晶体板可激发A0模式Lamb波模式和共振周期声场模式,板上微粒在这两个模式中分别受到平行于板面的声停驻力和垂直于板面的声捕获力或声悬浮力,从而实现排列、捕获、悬浮等多种模式的灵活操控.由于压电声子晶体板整合了换能器与声人工结构,该器件为研究高精度、低能耗、紧凑型声镊技术提供了物理基础和实验验证.

口蹄疫病毒O型全自动磁微粒CLIA抗体定量检测方法的建立

【背景】口蹄疫(foot and mouth disease,FMD)是由口蹄疫病毒引起的一种急性、热性、烈性传染病,疫苗接种是预防临床口蹄疫的有效措施。免疫抗体水平监测则是评估疫苗免疫效果、制定免疫程序的重要依据,是免疫工作和疫情防控必不可少的关键环节,因此建立高效、快速、全自动的抗体检测方法具有重要意义。【目的】基于磁微粒(micromagnetic particles,MPs)化学发光免疫分析技术(CLIA),建立一种新型、全自动、可定量的口蹄疫病毒O型抗体检测方法,为口蹄疫免疫监测和疫情防控提供技术支撑。【方法】使用纳米材料磁微粒为固相载体和分离载体包被捕获抗体,用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)标记检测抗体,经过条件优化建立了一种新型磁微粒CLIA检测方法(magnetic particle chemiluminescence immunoassay,MP-CLIA)。本方法首先加入磁微粒-兔抗偶联物(magnetic particle-polyclonal antibodies,MPs-p Abs)、待测样本、口蹄疫病毒O型抗原,37℃孵育;再加入适量酶标抗体(ALP-p Abs),37℃孵育;最后加入化学发光底物AMPPD,检测相对发光强度(relative light unit,RLU)。研究通过检测标准品拟合标准曲线,并应用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic,ROC)确定检测方法的判定标准;利用质控样本进行方法学评价,同时检测田间样本,并和液相阻断ELISA(LPB-ELISA)比对,验证临床检测效果。【结果】优化后最佳反应条件为磁微粒浓度0.25 mg·m L^(-1)、口蹄疫病毒O型抗原1﹕1000稀释、酶标抗体1﹕2000稀释、加样量20μL。整个检测过程均在全自动化学发光免疫分析仪中完成,反应时间20 min,在抗体含量0—1280 U(效价0—1﹕2048)范围内标准曲线R2>0.99,可进行定量检测。该方法敏感性为94.66%;特异性为97.10%,检测口蹄疫A型、Asia I型血清型特异性为97.14%,与塞内卡病毒(SVV)、猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)、牛流行热病毒(BEFV)、猪圆环病毒2型(PCV2)、羊痘病毒(QRFV)、小反刍兽疫病毒(PPRV)抗体阳性血清无交叉反应;重复检测变异系数CV值<10%;田间样本检测结果与LPB-ELISA符合率为94.69%,定量结果相关系数R2为0.8473,P<0.0001,相关性显著。【结论】建立的MP-CLIA方法耗时短、操作简便,配套国产全自动化学发光仪,可进行全自动化检测,是一种新型、高效的口蹄疫病毒O型抗体定量检测方法,本方法对应的试剂盒已经完成中试生产和临床检测试验,在全国不同区域试用效果较好,具有较高的临床应用价值。

冲击振动激励下GIS内自由金属微粒运动及其诱发间隙击穿特性

大量GIS故障案例表明,断路器带电操作后的一段时间内,气室中常突发由金属微粒引起的间隙击穿故障。断路器操作产生的冲击振动可以有效地激励GIS中多个潜伏性微粒的起跳,但多个微粒起跳后在运动过程中诱发间隙击穿的过程尚不明确。针对于此,本研究在252kV真型GIS实验平台上进行了多微粒共存时的断路器带电操作实验,以复现GIS运行过程中微粒在冲击振动激励下的运动过程,并探究多微粒被激励起跳后诱发GIS放电故障的机理。研究表明,在带电实验中未操作断路器时,耐压期间自由金属微粒存在较大的概率可运动至气室的末端,并保持静止,形成了多微粒的聚集;在带电操作断路器后,多微粒受到壳体冲击振动的激励而起跳,并在起跳后的运动过程中于气隙间形成了多微粒串联击穿现象,而且断路器带电操作时多微粒引起的击穿电压总是低于耐压期间的击穿电压。基于流注放电理论,研究认为相较于耐压期间分散性的多微粒,带电操作前已形成聚集的多微粒彼此靠近,在操作后的运动过程中对电场的畸变能力更强,因此形成多微粒的串联击穿电压更低。

金属微粒影响三电极气体火花开关击穿过程的仿真研究

气体火花开关在脉冲功率技术中得到了大量应用,但由于脉冲功率技术大电流高电压的特点,气体火花开关在使用过程中很容易对电极表面造成烧蚀,烧蚀产生的金属微粒会显著影响开关的稳定性和可靠性.本文首先针对大气压氮气环境下的三电极气体火花开关放电过程进行建模,对触发极边缘高场强区域的电离系数进行修正,使用场致电子发射电流模拟初始电子产生的过程,深入探究开关导通的物理机理,详细叙述开关击穿过程各阶段的放电形态.接着研究了金属微粒对于击穿过程的影响,研究表明金属微粒的存在增强了触发极附近的电场,加速了初始电子云的产生,同时金属微粒与触发极之间会率先击穿,并成为后续流注发展的源头.除此之外,金属微粒对于流注的传播具有阻碍作用,使放电通道产生分支.最后本文讨论了不同形状以及尺寸的金属微粒对于放电过程的影响,这些都为进一步研究三电极气体火花开关放电过程以及金属微粒诱发开关击穿的物理机理提供了理论支撑.

微粒脂肪注射对下睑成形术后就医者泪槽宽度和美观度的影响分析

目的:分析微粒脂肪注射对下睑成形术后就医者泪槽宽度和美观度的影响。方法:选取2022年1月-2022月11月于笔者医院接受治疗的80例泪槽畸形就医者作为研究对象,根据随机数字表法将其分为对照组40例(62眼)与研究组40例(59眼)。对照组就医者接受标准的下睑成形术,研究组就医者在手术期间收集眶下隔脂肪,下睑成形术后经皮微粒脂肪注射入眶下沟。对比两组就医者的术后情况、美观满意度以及术后并发症发生情况。结果:两组就医者的愈合情况以及随访时间比较差异无统计学意义(P>0.05);研究组就医者瞳孔到眼睑的距离、瞳孔到泪沟的距离以及泪槽宽度较对照组改善明显,且泪槽沟畸形等级量表(Tear trough rating scale,TTRS)评分低于对照组(P<0.05);1个月后研究组的美观满意度明显高于对照组(P<0.05);1个月后两组就医者出现血肿、睑外翻、肿胀等并发症的总发生率差异无统计学意义(P>0.05)。结论:在下睑成形术中进行微粒脂肪注射可安全有效地改善泪槽畸形,提高颜面部美观度。

急性心肌梗死患者外周血内皮细胞微粒miR-126和线粒体成分及黏附分子表达水平及其临床意义研究

背景急性心肌梗死(AMI)是常见的心血管疾病之一,尽管目前心肌坏死的生物标志物被广泛应用,但AMI的发病率和死亡率仍然居高不下。目的探究内皮细胞微粒(EMPs)内含miR-126、线粒体成分、黏附分子的表达水平及临床意义。方法纳入2021年9月—2022年9月于新疆维吾尔自治区人民医院就诊的AMI患者50例(AMI组)、稳定性冠心病(SCAD)患者50例(SCAD组)、健康者50例(Control组),AMI患者和SCAD患者均在本院住院并接受冠状动脉介入治疗(PCI),健康者均经过本院体检中心的评估。收集三组外周血标本及一般资料,利用透射电镜观察微粒的形态,流式细胞术鉴定EMPs水平,荧光定量PCR检测EMPs中miR-126的表达,ELISA检测EMPs中线粒体活性氧(ROS)及内含黏附分子[血管细胞黏附分子1(VCAM-1)、细胞间黏附分子1(ICAM-1)、E-选择素、P-选择素]的水平。结果通过透射电镜观察到,分离的微粒膜结构完整,直径在100~400 nm。与Control组相比,AMI组血浆EMPs中miR-126表达水平下降(P<0.001),ROS表达水平升高(P<0.001),VCAM-1表达水平升高(P=0.019),ICAM-1表达水平升高(P<0.001),E-选择素表达水平升高(P=0.019),P-选择素表达水平升高(P<0.001)。多因素Logistic回归分析结果显示,miR-126表达水平降低(OR=0.026,95%CI=0.003~0.210,P=0.001)是AMI的保护因素,ROS(OR=1.009,95%CI=1.005~1.013,P<0.001)、P-选择素表达水平升高(OR=1.063,95%CI=1.022~1.105,P=0.002)是AMI的危险因素。受试者工作特征(ROC)曲线显示,miR-126诊断AMI的ROC曲线下面积(AUC)为0.816,ROS诊断AMI的AUC为0.892,P-选择素诊断AMI的AUC为0.728,miR-126、ROS、P-选择素联合诊断AMI的AUC为0.950。结论EMPs中miR-126、ROS、P-选择素以及三者联合指标均对AMI有诊断价值,并且三者联合指标诊断价值最高,这表明其可能为AMI患者的潜在诊断指标。

DHDK肝微粒体代谢动力学研究

目的研究抗肿瘤候选药物DHDK在人和大鼠肝微粒体的代谢动力学特征,比较种属差异,为临床前研究提供依据。方法建立HPLC法测定DHDK在肝微粒体孵育体系中的含量,用于考察DHDK体外代谢稳定性和酶动力学,进而推算其在体内的肝清除率(CLh)与肝提取率(ER)。结果肝微粒体孵育试验表明DHDK在两个种属之间的体外代谢稳定性和酶动力学行为无显著性差异(P>0.05),但在人体内的肝清除率显著低于大鼠(P<0.05)。结论DHDK体外代谢主要依赖于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸和肝微粒体酶,属于中等程度代谢消除。

微粒体释义及生物化学教材中相关表述修改建议

在部分生物化学教材及科研论文中,常出现“微粒体”这个词,且认为微粒体中含有独特的酶类,发挥生物转化功能。但是,在细胞生物学教材中并未把微粒体作为正常的细胞器。为了教材的统一性和科学性,本论文查阅了国内外主要的“细胞生物学”与“生物化学”教材,“术语在线”和维基百科、Genecard网站等,对于微粒体的定义进行了明确,对生物化学教材相关章节中有关微粒体的表述提出了修改建议。

GIL内部金属微粒问题研究进展

GIL作为中国能源电力互联网建设中一种重要的新型输电设备,在许多大型工程中都得到了广泛的应用。但随着GIL应用日益增多,由金属微粒污染物造成的内部绝缘劣化问题也日渐突出,很有必要对GIL内部金属微粒运动行为与放电特性的机理开展深入研究。文中从金属微粒的形状与材质、金属微粒的尺寸与数量、金属微粒的存在状态、金属微粒受电场作用的大小与类型、绝缘子类型与表面状况5大角度对国内外研究工作进行了归纳总结,给出了典型金属微粒的受力分析模型及计算公式,论述了金属粉尘群的潜在危险,对比了固定金属微粒与自由金属微粒的运动规律,以及交流、直流、冲击等典型电压下金属微粒的运动变化,并依据GIL内部不同绝缘子类型对表面电荷积聚及沿面闪络机理进行了分析。

家族性乳糜微粒血症综合征的研究进展

家族性乳糜微粒血症综合征是一种罕见的常染色体隐性遗传疾病,主要由脂蛋白脂肪酶基因突变引起,导致血浆中乳糜微粒浓度和三酰甘油水平显著升高。目前国内尚无有关家族性乳糜微粒血症综合征的诊疗指南,因此本文重点回顾并总结其流行病学、发病机制及临床诊疗进展。

各国对注射液不溶性微粒的监管要求及在生物技术药物的应用思考

目的:通过对比《中华人民共和国药典》2020年版(ChP 2020)、2023年美国药典(USP-NF2023)、欧洲药典11.0版(EP 11.0)、日本药典18版(JP 18)中注射剂不溶性微粒检测方法相关内容,分析不同药典对不溶性微粒的监管要求,供业界参考。以治疗性蛋白注射液为代表,结合目前各监管机构对注射液中不溶性微粒的要求,指出现有要求未能对此类生物技术药物中具有免疫原性潜力的小粒径(0.1~10μm)蛋白聚集体微粒进行控制,并从三方面提出建议以加强此类药物的质量控制,更好地保障患者的用药安全。方法:通过对比ChP 2020、USP-NF 2023、EP 11.0、JP 18中注射剂不溶性微粒检测的章节内容,对检测方法、限定标准和系统适用性检测等内容进行分析总结。通过收集归纳中、美、日、欧关于生物技术药物中不溶性微粒的药典要求和相关技术指导原则,明确目前不同机构对于生物技术药物中不溶性微粒的监管要求。结果与结论:(1)对于注射液中不溶性微粒检查方法,不同药典收载的方法均为光阻法和显微计数法,但是对各方法的适用条件的限定不同。此外,USP-NF 2023、EP 11.0和JP 18中提出的检测方法一致,Chp 2020主要在25 mL以下规格的供试品检测方面与其他三部药典有较大差异;在系统适用性检测方面,USP-NF 2023更为全面,Chp 2020在此方面要求较少;在微粒计数和限定标准方面,各药典一致;(2)对于生物技术药物,除Chp 2020外,其他药典均收载了生物技术药物不溶性微粒的检测方法,但是并未对0.1~10μm小粒径微粒进行计数和控制,仍然无法控制小粒径蛋白聚集体可能带来的免疫原性的危害;也未见各机构明确对生物技术药物中有免疫原风险的小粒径不溶性微粒的监管要求和标准。为此笔者分别在方法学研究方面、数据收集方面、研发技术要求方面提出三点建议,以更好地保障患者的用药安全。

微粒社会下青少年手机“软瘾”现象的批判性分析

随着以智能手机为代表的移动科技产品在大众生活中的全面渗透,当代青少年群体中出现了以手机依赖为典型特征的“软瘾”现象。这种现象的背后,实际上反映了身处微粒社会中的青少年应对闲暇时所选择的一种拟真化生活方式,用于维持本体安全感以及构建自我认同。未来可通过心理调适、技术改进以及丰富具身体验等途径,引导青少年群体向着更加健康的生活方式转变。

微粒体谷胱甘肽S-转移酶1在恶性肿瘤中的研究进展

微粒体谷胱甘肽S-转移酶1(microsomal glutathione S-transferase 1,MGST1)是谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)超家族和花生四烯酸与谷胱甘肽代谢中的膜相关蛋白(membrane-associated proteins in eicosanoid and glutathione metabolism,MAPEG)超家族的共同成员,它通过催化外源性物质的II相解毒过程,从而保护细胞膜免受氧化应激的损伤。众多研究发现MGST1与恶性肿瘤的发生发展密切相关,有望成为癌症治疗的新型分子靶点。本文就MGST1在恶性肿瘤中的研究进展予以综述。

创疡再生医疗技术联合自体微粒皮种植治疗手指毁损伤1例报告

给予2021年11月24日北京市丰台区中医医院收治的1例左手绞伤截指与皮瓣缝合术后皮瓣坏死及指骨间关节囊外露伴坏死患者在抗生素抗感染治疗的同时,局部创面行创疡再生医疗技术及自体微粒皮种植治疗,治疗第55天创面完全愈合;出院后5个月随访,愈后皮肤弹性较好,中指功能恢复良好。

内皮细胞微粒miR-126与黏附分子在急性心肌梗死中的研究进展

急性心肌梗死是以冠状动脉粥样硬化斑块破裂或侵袭,继发完全或不完全闭塞性血栓形成为病理基础的一组临床急症。内皮细胞微粒是细胞间物质交换和信号转导的重要载体,携带表面抗原、蛋白质和各种生物活性分子在细胞通讯中起关键作用。miR-126是在内皮细胞中大量表达的miRNAs之一,是血管生成、血管修复、炎症激活和凋亡在内的几种内皮细胞功能的关键调节因子。激活的内皮细胞释放大量的细胞表面黏附分子,如VCAM-1、ICAM-1、P-选择素和E-选择素在内皮下吸引中性粒细胞和单核细胞,允许它们黏附和转运到组织中,并增加微血管通透性。本文中综述在急性心肌梗死中内皮细胞微粒及其 miR-126介导组织损伤的潜在作用机制的最新研究发现,并与明确内皮细胞微粒及其内含 miR-126 在调控黏附分子的表达,以及与病情进展的联系。

导电微粒在稍不均匀场中荷电运动的离散元算法开发

研究导电微粒的荷电运动特性对治理气体绝缘开关设备中的导电微粒缺陷意义重大,目前采用数值模拟对微粒荷电运动研究的方法较少,且局限于欧拉法模拟。鉴于以上的问题,提出了一种应用离散元计算微粒运动的新策略,通过对比实验和算例的数据验证算法的准确性,并成功模拟了多个球形微粒/粉尘和线形微粒的运动,证明了该算法的应用优势与进一步的开发价值和潜力。

基于血清促进的鸡肝微粒体离体代谢氯化石蜡方法及其清除规律

研究氯化石蜡(CPs)在动物体内代谢清除规律是探讨其生物富集机制的重要依据.肝微粒体离体代谢目标化合物是模拟其在动物体内代谢的重要手段.通过优化鸡肝微粒体离体代谢CPs实验方法,采用血清作为添加剂,建立一种高效的鸡肝微粒体离体代谢CPs方法.该方法使得溶解底物的有机溶剂体积高达反应总体积的3%,血清加入量为底物溶液体积的1—10倍;反应终止后,无需提取步骤,方法简洁,实现样品的快速处理.方法成功应用于鸡肝微粒体离体代谢CPs清除规律的研究.研究显示,在无血清条件下,鸡肝微粒体孵育底物(0.2μg·mL^(−1))90 min时,短链氯化石蜡(SCCPs)分子式同系物的代谢清除率均低于20%;然而,加入少量胎牛血清作为底物的载体后,相同孵育时间内,SCCPs分子式同系物的代谢清除率得到显著提高,C_(11)Cl_(6-8)的代谢清除率甚至超过80%;鸡肝微粒体对CPs的代谢清除率,随着底物浓度、CPs碳链长度以及氯原子数的增加而降低.本研究为动物肝微粒体离体代谢CPs研究提供一种高效的方法,同时也为其他疏水性毒害有机物的肝微粒体离体代谢研究提供一种新的方法参考.

磁微粒化学发光法在肺炎感染患者血清免疫标志物检验中的应用价值

目的探讨磁微粒化学发光法(CLIA)在肺炎支原体肺炎(MPP)患者血清免疫标志物检验中的应用价值。方法回顾性选取2020年12月值2022年10月在该院就诊的疑似肺炎支原体(MP)感染患者212例为研究对象,根据MP快速培养结果分为MP感染组(112例)和对照组(100例)。采集两组患者空腹静脉血,分别采用CLIA及酶联免疫吸附试验(ELISA)检测免疫球蛋白(Ig)G、IgM、IgA水平,采用受试者工作特征(ROC)曲线评估IgM、IgA、IgG诊断MPP感染的价值。比较CLIA和ELISA检测IgM、IgA、IgG的阳性率,采用四格表法检测CLIA及ELISA诊断MPP感染的准确率、灵敏度及特异度。结果MP感染组血清IgM水平明显高于对照组,IgA、IgG水平明显低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。ROC曲线结果显示,IgM、IgA、IgG诊断MPP的曲线下面积(AUC)分别为0.792、0.708、0.733,IgM+IgA+IgG联合诊断MPP的AUC为0.851,明显高于各指标单独诊断的AUC(P<0.05)。采用CLIA检测血清IgM、IgA、IgG的阳性率分别为72.32%、34.82%、31.25%,采用ELISA检测血清IgM、IgA、IgG的阳性率分别为58.93%、20.54%、18.75%,CLIA检测血清IgM、IgA、IgG的阳性率明显高于ELISA检测(P<0.05)。112例MPP阳性患者中,CLIA、ELISA检测阳性率分别为91.07%(102/112)、84.82%(95/112),100例MPP阴性患者中,CLIA、ELISA检测阴性率分别为84.00%(84/100)、74.00%(74/100)。CLIA检测诊断MPP的准确率、灵敏度及特异度分别为87.74%、91.07%、84.00%;ELISA检测诊断MPP的准确率、灵敏度及特异度分别为79.72%、84.82%、74.00%;CLIA检测准确率均高于ELISA检测(P<0.05)。结论MPP感染患者血清IgM、IgA、IgG明显异常表达,三者在诊断MPP方面具有一定价值;CLIA检测IgM、IgA、IgG的阳性表达率较高,可提高诊断MPP的准确性,可作为临床筛查MP感染的检查方式进行推广应用。