心肌内磁标间充质干细胞磁共振活体成像的可行性研究

目的本研究探讨活体心肌内磁标干细胞磁共振成像的可行性。方法以50:1的比例将5μg／mL SHU555A-PLL培养液与猪骨髓间充质干细胞(MSCs)共孵育24 h,并以DAPI和PKH26进行荧光标记。然后将MSCs经心外膜直接注入猪急性梗死心肌内,每头猪注射3点．根据每注射点细胞数量及细胞是否以标记将12头猪随机均分为4组:2×106标记细胞组、1×106标记细胞组、5×106标记细胞组和1×106未标记细胞组。细胞移植后20-24 h行猪心脏1．5 T磁共振成像,1 h后处死并根据磁共振图像切取心肌组织行普鲁士蓝染色和免疫荧光检查．结果SHU555A标记的MSCs经普鲁士蓝染色后在光学显微镜下,细胞内可见大量蓝色颗粒,标记率为100％,而未标记的细胞胞质内未见着色颗粒。电子显微镜观察证实含铁囊泡位于细胞胞质内。DAPI和PKH26共阳性率达(93±5)％。注射标记细胞的9头猪行T2*WI-Flash2d序列扫描发现,左室壁注射部位呈边界清晰的低信号区:T2WI-FSE序列扫描仅隐约可见低信号甚至难以辨认;而TrueFrsp定位序列和T1WI-TSE序列扫描则不能显示。磁共振成像检查未标记细胞组的3头猪9个心肌注射点均未显示低信号区。心肌内低信号区域随回波时间的增加而增大,且与注射的细胞剂量无关;心肌内低信号区面积与回波时间呈线性相关(r=0．98,P<0．01);回波时间从10 ms增加到20 ms,低信号区面积增加约1倍。在回波时间相近或相同的情况下,注射点低信号区的面积大小与移植细胞数量呈正相关(P<0．01)。④磁共振低信号区心肌病理学检查见普鲁士蓝染色、DAPI和PKH26三重阳性细胞存在;虽然移植未标记细胞的心肌壁内未显示磁共振低信号区,但荧光显微镜证实,在细胞注射部位心肌中存在DAPI和PKH26阳性细胞。说明心肌壁低信号源自MSCs内的SHU555A。结论应用磁共振活体观察心脏内移植的磁标干细胞的方法可行,为将来人类心脏细胞治疗中磁标干细胞的示踪提供了实验基础。

全国磁标委标准审查会圆满召开

2022年11月28日,全国磁性元件与铁氧体材料标准化技术委员会(以下简称“全国磁标委”)召开了归口国家标准审查视频会议,全国磁标委主任委员崔莹、副主任委员周少雄、副主任委员赵光、秘书长张芦出席会议,来自51个单位的全国磁标委委员、观察员、专家共80余人参加了本次会议。

SHU555A标记间充质千细胞心肌内磁共振成像的策略优化

目的目前研究表明,超顺磁性氧化铁颗粒标记干细胞后,可进行心肌内移植磁共振活体示踪,但由于标记效率较低,加上大动物心电门控和呼吸控制效果较差,磁共振图像质量差强人意。本实验采用SHU555A(Resovist)纳米微粒标记猪骨髓间充质干细胞(MSCs),对标记方法和标记细胞磁共振成像进行方法学优化,以期提高磁共振成像质量。方法①细胞磁标记方法的优化:分离培养猪MSCs。将SHU555A和非特异性转染剂PLL以1:0．03的比例用无血清的DMEM培养液稀释,制成含铁终浓度分别为0、25、50、100和200 g／mL的SHU555A-PLL标记培养液,室温下轻摇混合60 min,形成SHU555A-PLL复合物,标记猪MSCs 24 h以确定最佳标记浓度;然后以该浓度与猪MSCs分别共孵育0、2、4、8、16、24和48 h,以确定最佳标记时间。反映不同条件下标记效率和标记毒性的检测指标包括:普鲁士蓝染色、细胞电子显微镜检查、细胞铁浓度测定(原子吸收分光光度仪)、锥虫蓝排除试验、细胞毒性和增殖活性测定(CCK-8试验)。②标记细胞心脏移植的磁共振成像优化:开胸结扎前降支建立猪急性心肌梗死模型10头,每头直视下经心外膜向左室梗死交界区心肌内缓慢注射(1-10)×106细胞,每点150μL,共3点。对植入猪心肌内的标记细胞进行体内磁共振成像。比较T2 * WI-Flash2d(快速小角度反转梯度回波序列)、T2*WI-MAP和钆喷酸葡胺静脉注射后T2*WI-Flash2d等3种成像方法的图像质量。结果①MSCs平均含铁量随着培养液中SHU555A浓度的增加而升高;但SHU555A浓度增加到100 g／mL时,细胞活力开始下降(P<0．01),并可见较多蓝染铁颗粒粘附于细胞表面甚至游离于细胞外;进一步增加到200 g／mL时,细胞存活率和细胞活力均下降(P分别<0．05、0．01)。MSCs平均含铁量随着共孵育时间的增加而相应升高:但共孵育48 h时,细胞存活率降低(P<0．05)。电子显微镜检查显示, 50:1．5μg／mL SHU555A-PLL 24 h标记方案在细胞和亚细胞水平未发现氧化铁的毒性作用。该方案体外磁共振T2*WI-GRE检测闽值为7．5×104细胞。②标记细胞心肌内移植磁共振成像发现,T2*WI-Flash2d图像平均评分为(2．00±0．82)分;72*WI-Map成像、钆喷酸葡胺注射后T2*WI-Flash2d图像平均评分均为(2．60±0．84)分,明显优于前者(P=0．024)。结论50:1．5μg／mL SHU555A-PLL培养液与猪MSCs共孵育24 h是合适的标记方案。1．5 T磁共振成像仪72*WI-Flash2df笋列可对植入心脏的磁标细胞进行活体显像,T2*I-Map成像、钆喷酸葡胺注射后T2*WI-Flash2d成像可显著提高图像质量。

磁致式双金属标测量大坝变形装置研究

提出了一种利用磁致伸缩位移传感器和双金属标测量坝体垂直位移的测量装置,介绍了磁致伸缩位移传感器和双金属标的原理,阐述了磁致式双金属标测坝变形装置的结构及工作原理、磁致式双金属标遥测仪的硬件组成及软件实现。该装置实现了大坝的垂直位移测量,目前已在国内部分水电站成功应用。

磁分离酶标免疫分析法与放射免疫分析法测定甲状腺五项的比较

目的:比较磁分离酶标免疫分析法(IEMA)与放射免疫分析法(RIA)测定血清甲状腺五项犤三碘甲状腺原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)、游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)、游离甲状腺素(FT4)、促甲状腺激素(TSH)犦的结果。方法:分别用IEMA法和RIA法检测健康人112名、甲状腺功能亢进(甲亢)病人82例、甲状腺功能减退(甲减)病人37例、甲状腺瘤病人13例及其他疾病病人17例的血清T3、T4、FT3、FT4、TSH,并作对照。结果:IEMA法测定的健康人TSH水平,略显偏态分布;甲亢组:TSH水平显著降低,T3、T4、FT3、FT4显著增高;甲状腺瘤组和其他疾病组甲状腺五项的水平与正常组差异无统计学意义。结论:与RIA法比较,两法结果符合率达92%以上,呈高度相关。方法的可靠性用变异系数(CV)表示:批内CV为1.3%至2.3%,批间CV为2.0%至3.7%。试用结果提示IEMA试剂灵敏、特异、有效,它与RIA法的临床使用价值相当。

收获的季节全国磁标委又一项国际标准获IEC批准发布

经过多年的不懈努力,全国磁标委迎来了收获的季节。继2020年4月14日中国主导的国际标准IEC 60401-1正式发布后,又一好消息传来,中国主导的IEC 61631 ED2“Test method for the mechanical strength of cores made of magnetic oxides”于2020年5月7曰获IEC批准发布。

全国磁标委又两项金属磁粉心国际标准发布

2021年11月29日,中国主导的全国磁标委技术归口的又两项金属磁粉心国际标准IEC 63182-4:2021“Magnetic powder cores-Guidelines on dimensions and the limits of surf ace irregularities-Part 4:Block-cores”(金属磁粉心尺寸和表面缺陷极限导则第4部分:块状磁粉心)和IEC 63182-5:2021“Magnetic powder cores-Guidelines on dimens ions and the limits of surf ace irregularities-Part 5:Cylinder-cores”(金属磁粉心尺寸和表面缺陷极限导则第5部分:圆柱形磁粉心)正式发布。

全国磁标委又一项国际标准发布

2022年4月21日,中国主导的全国磁标委技术归口的又一项国际标准IEC 63093-10 ED1"Ferrite cores-Guidelines on dimensions and the limits of surface irregularities-Part 10:PM-cores and associated parts"《铁氧体磁心尺寸和表面缺陷极限导则第10部分:PM型磁心及其附件》正式发布。至此,IEC 63093《铁氧体磁心尺寸和表面缺陷极限导则》系列标准已经发布14项,磁心的尺寸和外观标准体系也基本完善。

磁六极透镜场分布的测定

本文介绍一种用于电镜透镜球差矫正系统中的磁六极透镜的磁场分布实验测定原理及方法,并给出较详细的测量数据。测量结果说明这种透镜内磁场分布是以3θ为宗量的正弦和余弦规律,随r的变化是二次方规律。

等效“磁荷”概念及其在教学中的应用(一)——概念及其引入依据

磁场是由电流(运动电荷)产生的,但如果根据闭合电流元与磁针(磁偶极子)的等效性引入“磁荷”概念,并在一定限制条件下引入具有位场性质的磁标位(势),则可得到与静电场、引力场完全可以类比的磁场描述,给教学带来很大的方便。

基于EKF的同时定位与构图在潜艇地磁导航中的应用

潜艇地磁导航不产生如惯性导航的误差积累问题,是一种有效的自主导航定位手段。但是目前地磁导航定位主要是基于先验地磁图的匹配导航,在实际操作中要获得较为精确的先验地磁图是极其困难的。基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的同时定位与构图算法(SLAM)可以在不需要先验地磁图的基础上实现潜艇导航定位。将这一算法应用到潜艇地磁导航中,再结合人工布设磁标的方法可以实现潜艇不依赖于先验地磁图的地磁导航定位。

一个电磁场问题的多种解法

本文给出了一个电磁场问题的多种求解方法,而这三种求解方法就是在给定电流分布的条件下,求解磁场强度的一般方法,故可以给予教学时课堂讨论之用,使之对磁场问题的求解方法能进一步深入掌握,并将这三种方法有机的联系起来。

HL-2A中基于USB新型多路分时定标器的研制

中国环流器二号A(HL-2A)装置是我国第一个具有偏滤器位形的托卡马克装置。掌握聚变等离子体随时间的变化规律对实现受控核聚变有十分重大的意义,HL-2A在新一轮改建中对电子学探测提出了更高、更快的要求。为HL-2A研制的USB新型多路分时定标器具有USB接口和PC图形化操作界面,可同时定标5路以上信号,分时间隔2-50ms可选,计数率达2MHz以上,一次可获取放电后20s内所有信息,并给出离线后的数据分析与图形显示。

畜禽舍防疫消毒机器人设计与试验

针对畜禽养殖防疫消毒劳动强度大、安全性差的问题,设计了防疫消毒机器人系统,以实现畜禽舍防疫消毒喷雾的智能化作业。机器人系统由移动承载平台、防疫喷雾部件、环境监测传感器以及控制器等4部分构成,支持全自动运行和遥控操作2种工作模式。针对畜禽舍内弱光、低应激的工况条件,提出了"磁标-射频识别"组合的导航路径探测方法,实现在畜禽舍内养殖笼架间的自主移动。设计了风助式药液喷嘴,可同步实现消毒药液的雾化和扩散。通过对喷嘴内腔风场进行流体动力学仿真,对喷嘴气体导流和药液雾化部件结构参数进行了优化设计,确定了锥形导流垫块和雾化栅板的倾角分别为75°和90°。最后,在禽舍内对机器人导航和喷雾性能进行了现场测试。试验结果表明,机器人移动平台可满足0.1~0.5 m/s速度范围的自动巡线导航,其实际轨迹相对磁钉标记的最大偏移量为50.8 mm;风助式喷嘴可适用于200~400 mL/min流量的药液喷洒,形成的雾滴直径(DV.9)为51.82~137.23μm,雾滴沉积密度为116~149个/cm^2。本畜禽舍防疫消毒机器人可实现养殖舍内消毒和免疫药液的智能化喷雾作业。

具有夹层极靴的新型电子探针透镜的设计与计算

本文分析讨论了具有夹层极靴的新型探针透镜的设计计算方法。提出采用轴上线性增长线性下降的似优磁场分布,在工作距离给定后,仅用两个场形参量就可以唯一地确定透镜的场形,并可以获得近似最小的球差系数。本中从模型场出发,导出了夹层极靴的设计计算公式,介绍了它的计算机辅助设计方法。用所述方法设计的一个实际透镜,在工作距离L_s=30mm时,球差系数C_s=84mm,色差系数C_c=64mm,激励(NI)/((V_r)^(1/2))=8.0.在试样上方有50°的自由空间角。

显象管偏转线圈的设计

本文采用磁标位的傅里叶展开法对偏转线圈中的磁场进行分析,并提出了一种具体的设计方法,将结构参量和偏转磁场的分布紧密联系起来.最后对如何调整偏转线圈的分布以校正光栅畸变,进行了一些定量分析.

6种核磁共振法含量测定用标准物质纵向弛豫时间影响因素分析

目的:研究6种核磁共振法含量测定用标准物质(核磁定量内标物)纵向弛豫时间(T1)的影响因素。方法:使用Bruker AVANCE NEO 600 MHz核磁共振波谱仪,采用反转恢复法采集6种核磁内标物(对苯二酚、苯甲酸、富马酸、马来酸、对苯二甲酸二甲酯、1,3,5-三甲氧基苯)在不同溶剂(D2O、DMSO-d6、CD3OD、CDCl3)、不同浓度(1.25、2.5、5、10 mg·mL-1)以及不同温度(20、30、40、45℃)下的T1。结果:溶剂和温度对T1的影响显著,浓度对其影响不大。不同的核磁内标物在不同的化学环境(不同溶剂、不同浓度以及不同温度)中,T1不尽相同。结论:核磁定量内标物T1的影响因素研究结果,可以为定量核磁共振法中重要参数弛豫延迟时间(D1)的设置提供参考。

电化学氧化脱氢交叉偶联构建C―N键——电化学技术在有机化学实验教学中的设计与探索

将绿色电化学合成策略引入教学,通过电化学氧化偶联构建C―N键,实现了芳胺对位高选择性胺化,并通过循环伏安法对反应机理进行探索。此方案为科研转化的、开放性综合有机化学实验。反应以直流恒流电为电源,在室温空气条件下进行,首先以吩噻嗪和N,N-二甲基苯胺为模板底物,对电流、电量和电解质三个影响因素进行考察;确定最优条件后接着考察芳胺的适用性;最后通过循环伏安法对反应规律进行探索。实验深入融合贯穿了前沿科研成果的科学思路与创新理念,通过实验的开展,可以提升学生专业综合素质、激发学生创新意识。