一种基于Legendre序阵列的音频水印

提出了一个使用Legendre序列的语音水印隐藏与检测算法。实验结果表明,用这种算法隐藏水印具有很强的隐蔽性,对原始语音的影响基本上察觉不出来,叠加了水印的语音对于多种强干扰及信号处理均具有很好的健壮性。

低深度全基因组测序和染色体微阵列分析检测在颈部透明层增厚胎儿产前诊断中的价值

目的对比分析低深度全基因组测序(CNV-seq)和染色体微阵列分析(CMA)检测在颈部透明层(NT)增厚胎儿产前诊断中的价值。方法回顾性分析2019年1月至2020年12月九江市妇幼保健院接受早孕期产前检查的120例胎儿NT厚度≥2.5mm孕妇的临床资料,以随访确诊结果为金标准,比较CNV-seq和CMA检测结合染色体核型分析对出生缺陷的检测效能。结果随访确诊结果显示,120例胎儿NT厚度≥2.5mm孕妇中,致病性染色体异常22例,非致病性98例。CNV-seq检测结合染色体核型分析检出致病性染色体异常21例,非致病性99例;CMA检测结合染色体核型分析检出致病性染色体异常14例,非致病性106例。CNV-seq检测结合染色体核型分析的灵敏度、准确率均高于CMA检测,差异有统计学意义(P<0.05);两种方法特异度比较差异无统计学意义。CNV-seq检测、CMA检测的ROC曲线下面积分别为0.858、0.792,CNV-seq检测的诊断效能较高。结论CNV-seq检测结合染色体核型分析较CMA检测结合染色体核型分析在NT增厚胎儿产前诊断中的灵敏度和准确率更高,价格相对低廉,应用价值更高。

染色体微阵列分析和全外显子组测序在产前罕见疾病诊断中的应用

目的探讨产前罕见疾病的诊断方法。方法选取4845例有产前诊断指征的孕妇,所有胎儿均行CMA检测CNV,在排除非整倍体和异常CNV后,其中68例进一步行WES检测。结果4842例样本CMA检测成功,检出染色体异常537例(11.09%),经分析明确致病性变异为370例,包括:非整倍体214例,致病性CNV 134例和部分CNV嵌合22例。疾病主要涉及1q21缺失综合征(7例)、DiGeorge综合征(6例)、17q12缺失综合征(6例)、Cri-du-chat综合征(5例)、16p11.2缺失综合征(5例)。WES结果显示在68例CMA结果阴性的胎儿中检出13例单基因病(19.12%)。结论CMA和WES是明确产前胎儿遗传病因和产前诊断的有效手段。

一种使用Legendre阵列的图像水印

本文提出了一个使用Legendre阵列 ,基于HVS的自适应图像水印方法 ,将Legendre阵列添加到图像子块的DCT次低频系数中去 ,然后根据噪声敏感度进行视觉掩盖。实验结果表明 ,算法实现的水印具有不可见性 ,而且对于常见图像压缩和噪声干扰具有很好的健壮性。

染色体微阵列技术及全外显子测序在先心病产前诊断中的应用价值

先天性心脏病(简称先心病)是最常见的一类出生缺陷疾病,先心病患者合并心外畸形和神经发育障碍的风险通常会增加。因此,揭示胎儿先心病的遗传学病因,对于临床产前诊断以及遗传咨询非常重要。目前染色体微阵列分析技术已常规用于产前诊断胎儿先心病;全外显子测序技术正被越来越广泛地应用于结构异常胎儿,包括先心病胎儿的产前诊断。本文系统归纳了近年来染色体微阵列分析及全外显子测序技术在先心病产前诊断中的应用价值,为进一步临床推广提供参考。

基于类Legendre基的气体传感器阵列信号的正交分解

提出了一种基于类Legendre基的气体传感器阵列响应信号的正交分解方法,将时域信号转换到由类Legendre基张开的空间。使用电子鼻系统对齿轮油和机油两类挥发气体进行了检测,对响应幅值进行正交分解,应用前5个基函数建立的模型能准确地描述整个动态响应过程。提取展开系数为特征值建立PLS-CA定性分类和PLS定量分析的模型。结果表明,PLS-CA分离器实现了对两类样本的有效分类,PLS定量模型可以准确地预测挥发气体的浓度。说明基于类Legendre基提取特征参数的方法准确可行,在应用时不需任何预处理,为气体传感器阵列信号的处理提供了一种新方法。

染色体微阵列分析和全外显子组测序技术在颈项透明层增厚胎儿中的应用

目的 探讨染色体微阵列检测技术(CMA)和全外显子组分析(WES)对颈项透明层(NT)增厚胎儿的临床应用价值。方法 收集2020年1月-2022年4月于郑州大学第三附属医院因NT增厚[≥相同头臀长(CRL)胎儿的95%NT值]行侵入性产前诊断的胎儿1013例,所有胎儿均行CMA检测,其中49例CMA结果阴性的胎儿进一步行产前WES。根据NT值将所有胎儿分为以下4组:<3.5 mm(n=529,行WES者21例)、3.5~4.5 mm(n=273,行WES者8例)、4.5~5.5 mm(n=98,行WES者7例)、≥5.5 mm(n=113,行WES者13例)组;再根据超声检查是否合并结构畸形将所有胎儿分为结构畸形组(n=88,行WES者23例)与单纯性NT增厚组(n=925,行WES者26例)。分析1013例胎儿的染色体异常检出率;对行WES的49例胎儿分析其WES检测结果,并随访妊娠结局。结果 CMA检测结果显示,在1013例NT增厚胎儿中共检出224例(22.1%)染色体异常,其中182例为染色体非整倍体,42例为致病性拷贝数变异(p/Lp CNVs)。在不同NT厚度的分组中,CMA在NT≥5.5 mm组的染色体异常检出率最高(47.8%,54/113);另外,结构畸形组的CMA阳性检出率(45.5%,40/88)高于单纯性NT增厚组(19.9%,184/925)。WES检测结果显示,在49例CMA结果阴性的NT增厚胎儿中检出5例(10.2%)单基因疾病,包括3例常染色体显性遗传病、1例常染色体隐性遗传病和1例X染色体连锁隐性遗传病,5例胎儿均伴有结构畸形;5例中2例胎儿的NT值<3.5 mm;5例胎儿中,仅1例活产。结论 WES可在CMA结果阴性的、合并结构畸形的NT增厚胎儿中检出单基因遗传病;NT值<3.5 mm的NT增厚胎儿也应警惕合并单基因遗传病的可能。

染色体核型联合染色体微阵列分析序贯全外显子组测序在胎儿先天性心脏病产前诊断中的应用

目的探讨染色体核型分析联合染色体微阵列分析(chromosomal microarray analysis,CMA)序贯全外显子组测序(whole exome sequencing,WES)策略在胎儿先天性心脏病(congenital heart disease,CHD)产前遗传学诊断中的应用。方法纳入阜阳市人民医院2019年1月1日至2022年12月31日经产前超声诊断胎儿CHD的患儿64例,分为单一心脏结构畸形组(Ⅰ组)7例;复杂先心组(Ⅱ组)41例;心内合并心外畸形组(Ⅲ组)16例。所有病例均送检染色体核型分析和CMA,当检测结果不能提供有诊断意义的临床信息时,序贯行WES。回顾性分析3组病例的超声表现、产前诊断结果和妊娠结局。结果64例胎儿CHD中,遗传学异常的总检出率为25.0%(16/64)。单一心脏结构畸形组、复杂先心组和心内合并心外畸形组的检出率分别为57.1%(4/7)、12.2%(5/41)和43.8%(7/16)。染色体核型分析、CMA和WES的检出率分别为12.5%(8/64)、7.8%(5/64)和4.7%(3/64)。结论产前超声发现的胎儿CHD,均应进行染色体核型联合CMA的标准产前遗传学诊断,对于结果为阴性的患儿,序贯行WES检测,以全面评估CHD的遗传学病因。

计及光伏阵列的光伏发电阻抗建模与特性分析

大规模光伏电站并网振荡风险急剧增高,序阻抗建模逐步成为广泛采用的分析方法。目前针对光伏发电的阻抗建模将光伏阵列等效为恒定电流源,未计及光伏阵列自身动态特性的影响。实际光伏发电系统中,光伏阵列输出电压、电流非线性且与幅照度和温度强相关,光伏阵列自身动态对光伏发电阻抗特性的影响存在且不可忽略。该文基于光伏发电交-直流小信号耦合关系,建立及光伏阵列的光伏发电阻抗解析模型,揭示光伏阵列动态特性对光伏发电交流侧阻抗的耦合机理,定量分析直流电容容量、直流电压环、光伏阵列幅照度和温度等因素对耦合特性影响规律。基于控制硬件在环仿真平台,开展计及光伏阵列的光伏发电系统阻抗扫描与振荡复现。研究表明,光伏阵列自身阻抗不可忽略,且与幅照度和温度强相关,通过直流母线耦合至交流端口,最终对光伏发电交流端口阻抗特性产生影响。直流母线电容容量、直流电压环带宽以及幅照度均会影响光伏阵列对光伏发电交流端口阻抗的耦合程度。

再测序DNA微阵列的等长变覆盖探针设计方法

针对再测序DNA微阵列的寡核苷酸探针设计 ,提出了 2种等长变覆盖的方法 :①基于Tm距离的探针优化方法 ,从冗余探针集中逐步删除具有最大Tm 距离的探针 ;②应用遗传算法 ,将候选探针集编码为染色体 ,通过选择、交叉和变异等遗传操作得到最大适应度的探针集 .这 2种方法 ,都能在探针长度相等的情况下 ,通过改变相邻探针之间的覆盖度使探针的Tm 值尽可能保持一致 .实验结果表明 :等长变覆盖法得到的探针集整体优于等长移位法和变长变覆盖法的结果 ,具有更好的杂交条件一致性 .

高通量测序与染色体微阵列分析在308例早期流产中的应用

目的:探讨高通量测序(CNV-seq)与染色体微阵列分析(CMA)在早期自然流产遗传学诊断中的应用价值。方法:选取2016年1月至2019年11月在山东大学齐鲁医院就诊的308例早期自然流产孕妇,取其绒毛组织,提取DNA。155例样本行CMA检测,153例样本行CNV-seq检测。结果:CMA组检测失败率(10.32%)显著高于CNV-seq组(0%),差异有统计学意义(P<0.05)。CNV-seq组对染色体异常核型的阳性检出率为53.59%,与CMA组(56.83%)相比,差异无统计学意义(P>0.05)。CNV-seq对染色体拷贝数变异(CNVs)的检出率为10.46%,显著高于CMA组(4.32%)(P<0.05)。结论:CNV-seq对早期流产组织的染色体异常核型的阳性检出率与CMA相当,但对样本质量和浓度的要求明显较低,且在CNVs的检出率上有明显优势。表明CNV-seq在临床查找早孕期自然流产病因方面有更好的应用前景。

一种仿生的面向可重构多细胞阵列的分布式定序方法

提出一种仿生的面向多细胞阵列的分布式定序方法.该方法是基于生物学上的图式形成理论,通过催化剂-抑制剂模型在多细胞阵列中建立浓度梯度,并在此基础上进行定序.该方法具有如下的特点:跟现有的多细胞阵列维序方法相比,它采用主动的维序方式;跟传统的分布式定序方法相比,它不需要初始特征值就能实现定序和维序.故障注入实验表明,该定序方法较现有的方法具有更强的鲁棒性,在细胞出错的情况下能够重新建立浓度梯度和重新定序.此外,我们在Xilinx公司的型号为Virtex-6 XC6VLX760的FPGA芯片上实现了5x5多细胞阵列,对浓度梯度建立和重建时间及硬件资源开销进行了评估.

SARS病毒再测序DNA微阵列的探针设计

探针设计是SARS病毒再测序DNA微阵列制作的关键步骤 ,为了保证探针的杂交条件尽可能一致 ,采用了作者提出的两种等长变覆盖的探针设计方法 ,即基于Tm距离的算法和遗传算法。针对SARS病毒基因组中的两段特异序列设计了一组探针 ,并与等长移位法和变长变覆盖法的设计结果进行了比较。等长变覆盖法得到的探针集在探针长度一致的情况下 ,探针的Tm值有较小的标准差和变化范围。结果表明 ,等长变覆盖法得到的探针具有更好的杂交条件一致性。

基于多尺度贯序式卡尔曼滤波的运动声阵列跟踪算法

为了研究运动声阵列对二维目标在复杂环境中的实时跟踪性问题,根据运动声阵列及二维目标的运动特点建立了状态方程与测量方程,并将其描述为块的形式.根据不同的状态块,利用小波变换把状态块分解到不同尺度上,分别在时域和频域上建立相应尺度上的状态与观测信息之间的关系;采取卡尔曼滤波器递推思想来实现运动声阵列的多尺度贯序式卡尔曼滤波算法,根据最小二乘误差估计理论推导了运动声阵列跟踪系统在球坐标系和直角坐标系下的误差,为提高系统跟踪精度奠定了理论基础,并为工程应用提供了实际方法.与传统的卡尔曼滤波算法相比,Matlab仿真结果表明了本文算法的有效性和优越性.

全外显子组测序技术在超声指标异常胎儿遗传病中应用价值分析

目的:探讨全外显子组测序(WES)技术在超声指标异常,但染色体核型分析及染色体微阵列(CMA)检测结果阴性胎儿中的临床应用价值。方法:回顾性分析2018年6月至2021年4月在长沙市妇幼保健院产前超声检查中发现超声指标异常胎儿1080例,对胎儿羊水或脐血进行CMA检测和染色体核型分析,并对部分染色体核型分析及CMA结果阴性胎儿进行WES检测,所有变异等级根据美国医学遗传学和基因组学学会遗传变异分类标准与指南进行分类。结果:1080例胎儿全部经过CMA检测,其中947例同时进行了染色体核型分析,CMA检测到136例拷贝数变异(CNV),检出率12.6%(136/1080),其中85例致病性CNV、51例致病意义未明。染色体核型分析共检出91例阳性,检出率9.6%(91/947),其中非整倍体变异54例,结构变异9例,染色体正常变异28例。另外对18例染色体核型分析和CMA检测阴性样本进行WES检测,结果显示5例(27.8%)致病性基因变异,5例可能致病性基因变异,3例意义未明变异,5例未发现异常。结论:在染色体核型分析和CMA检测未能明确超声指标异常胎儿遗传学病因的情况下,WES有助于提高其额外诊断率,为胎儿的诊断及家系的遗传咨询提供依据。

毛细管阵列电泳与规模化DNA测序

根据 10 0 80份基因组DNA测序的结果 ,讨论了毛细管阵列电泳测序方法的技术特点 ,并对影响测序结果的一些因素进行了分析。在此基础上与平板凝胶电泳方法进行比较 ,显示了毛细管阵列电泳的优点。

基于序差和的光伏阵列故障分类方法

光伏发电系统的故障诊断是保障光伏发电系统乃至电力系统安全平稳运行的一个关键因素。提出了一种基于序差和的快速光伏阵列故障诊断方法。首先采集不同故障情况下的光伏阵列直流母线电压和电流作为参照集,对每种故障情况下的电压和电流进行分析,提取出六种不同的特征量;再对待诊断样本进行同样的处理,根据待诊断样本的特征量对参照集中的特征量进行排序,与待诊断样本的特征量越近的参照样本序号越小;将每个参照样本的序号求和,最小的一个与待诊断样本为同类样本。所提出的方法计算复杂度低,易于实现,可以提高电力系统故障诊断的速度。仿真结果表明了所提方法的有效性。

微阵列比较基因组杂交技术与二代基因测序检测拷贝数变异的对比

目的对比分析微阵列比较基因组杂交技术(array-based comparative genomic hybridization,aCGH)和第二代基因测序技术(next generation sequencing,NGS)在基因组拷贝数变异(copy number variation,CNV)上的一致性,为临床检测CNV提供新的检测方法。方法提取15例流产组织临床样本的基因组DNA,然后分别使用aCGH和NGS 2种方法对上述DNA进行检测,分析对比每个样本的CNV的数目。结果 aCGH共检测到CNV数有109个,最小的片段有16 kb,最大的片段有34 Mb,其中小于200 kb的有20个,大于200 kb小于1 Mb的有34个,大于1 Mb小于5 Mb的有26个,大于5 Mb小于34 Mb的有29个。NGS共检出68个CNV,其中小于200 kb的有3个,检出率为15.0%;大于200 kb小于1 Mb的有22个,检出率为64.7%;大于1 Mb小于5 Mb的有20个,检出率为76.9%;大于5 Mb小于34 Mb的有29个,检出率为100.0%。结论对于目前的数据量来说,NGS在检测大于5 Mb的大片段CNV上检出率较高,与aCGH具有一定的一致性,可以应用于流产组织中CNV的检测。对于小片段的CNV的检测,需要增加相应的读取的数据量进行检测。

染色体微阵列分析和低深度高通量全基因组测序技术在流产遗传学诊断中的应用

目的探讨染色体微阵列分析(CMA)和低深度全基因组测序(CNV-seq)技术在流产遗传学病因诊断中的应用价值。方法收集2018年5月至2019年10月在无锡妇幼保健院计划生育门诊就诊并确诊稽留流产患者的流产样本89例,对所有流产样本分别进行CMA和CNV-seq检测,比较两种方法整体检出率以及各种染色体异常情况的检测结果。结果89例样本采用两种技术全部检测成功,其中两种技术对于染色体非整倍体异常检出一致,共检出28例常染色体三体和5例特纳综合征;CMA检出了8例三倍体和3例杂合性缺失,而CNV-seq由于技术局限性只能提示男性三倍体,不能检出杂合性缺失;对于染色体缺失重复和嵌合体,CMA与CNV-seq在检测范围内各有检出。结论CMA对于三倍体和单亲二倍体的检测优势更为突出,对于染色体非整倍体异常和拷贝数异常的检测与CNV-seq技术相当;但CNV-seq在高通量、扩展性、经济方面等具有优势。两种技术均可用于流产遗传学分析,能为临床诊断提供更多选择。

通过阵列式标签高通量测序高效鉴定点突变单克隆细胞

目的建立阵列式标签标记的高通量测序方法并结合多克隆预筛选实现对点突变单克隆细胞株的高效鉴定。方法通过CRISPR/Cas9介导的同源重组修复(HDR)在K562细胞的rs826415位点引入G到T点突变。侯选细胞按每孔10~20个的密度接种培养多克隆,以带有标签(barcode)的引物区分各多克隆细胞,PCR扩增含rs826415位点的区段,产物合并进行二代测序。生物信息学分析各多克隆细胞的同源重组率及插入/缺失率。将阳性率最高孔内的细胞进一步单克隆培养并鉴定基因型。结果通过CRISPR/Cas9同源重组法和有限稀释获得96个rs826415位点打靶的多克隆细胞。经阵列式标签高通量测序法分析各孔细胞同源重组且不伴随插入/缺失(HDR without indel)的比率,96个多克隆的平均阳性率为0.21%,最高达4.35%,将该多克隆细胞进一步单克隆培养,从30个单克隆中成功获得rs826415位点由G/G突变为T/G的杂合型细胞株。结论通过阵列式标签高通量测序策略结合多克隆细胞预筛选,实现了定点突变单克隆细胞株的高效鉴定,相比常规方法显著降低了工作量和成本。