MRI特征辅助分类乳腺癌分子亚型的临床研究

目的 应用磁共振(MRI)图像中提取的特征和机器学习方法来帮助区分乳腺癌分子亚型,以期为临床诊治提供参考。方法 回顾性分析我院于2021年10月-2023年10月间确诊的178例乳腺癌患者的临床资料,每个患者肿瘤的形状、MRI特征和基于直方图的特征是使用内部软件从增强前和三次增强后的MRI图像上提取的。同时收集临床和病理资料。基于机器学习模型识别重要的成像特征并建立预测IDC亚型的模型。采用留一法交叉验证(LOOCV)避免模型过度拟合,采用Kruskal-Wallis检验确定统计学意义。结果 LOOCV过程生成一个具有不同特征的模型,在排名前20位的特征中,有11项在IDC亚型之间存在显著差异(P<0.05)。综合前九种病理和影像特征,预测模型对IDC亚型的识别准确率为83,4%。病理和影像联合模型对各亚型的准确率分别为89.2%(ERPR1)、63.6%(ERPR-/HER21)和8 2.5%(TN)。当仅结合前9个成像特征时,预测模型在LOOCV上识别IDC亚型的总体准确率为71.2%。病理和影像联合模型对各亚型的准确率分别为69.9%(ERPR1)、62.9%(ERPR-/HER21)和81.0%(TN)。结论 我们开发了一个基于机器学习的预测模型,该模型使用从M RI提取的特征来区分具有显著预测能力的IDC亚型。

非交联透明质酸分子质量降解的机制及影响因素

背景:不同分子质量的透明质酸其结构、理化性质(如流变性质)与生物活性有较大差异,当非交联透明质酸降解程度过大,由高分子质量透明质酸降解为低分子质量透明质酸时,产品的性质与生物功能也会随之改变,从而对产品使用造成影响。目的:综述非交联透明质酸分子质量降解机制以及分子质量降解对非交联透明质酸结构、流变性质、生物活性和应用的影响。方法:由第一作者检索PubMed、中国知网数据库和其他数据库中收录的与透明质酸分子质量相关的文献,根据纳入与排除标准筛选相关度高的优质文献后。检索时间为2017年1月至2022年12月,英文检索词为“hyaluronic acid,non-cross-linked hyaluronic acid,molecular weight,degradation,structure,rheological properties,biological activity”,中文检索词为“透明质酸,非交联透明质酸,分子量,降解,结构,流变性质,生物活性”,最终纳入47篇文献进入综述分析。结果与结论:①非交联透明质酸主要通过特异性酶解作用和非特异性自由基降解作用两种途径实现体内分子质量降解。②非交联透明质酸分子质量降解会改变其结构与流变性质,造成聚合物网络结构解开,黏性、黏弹性等流变性质降低,机械性能下降,从而影响产品的实际应用效果。③非交联透明质酸的生物活性具有分子质量依赖性,不同分子质量透明质酸的生物活性不同,甚至高分子质量透明质酸和低分子质量透明质酸与同一受体结合会表现出完全相反的生物效应。④非交联透明质酸分子质量降解会降低产品的安全性和有效性,影响产品的使用寿命与应用性能,最终影响临床应用效果。⑤非交联透明质酸作为可降解生物材料在伤口愈合、组织工程及美容医学等领域具有极高的应用潜力,深入研究与理解非交联透明质酸分子质量降解特性与生物活性之间的关联也是更好地开发伤口敷料、药物递送系统与组织工程支架等领域应用的前提。⑥但目前针对非交联透明质酸分子质量降解的相关研究较少,对于如何有效避免在临床应用时非交联透明质酸分子质量降解带来的潜在风险尚不明确。⑦因此,对于非交联透明质酸在应用过程中分子质量降解引发的一系列潜在风险,包括对于其结构、性质及生物活性的影响以及由此对机体造成的改变是今后需密切关注的方向之一。

谷氨酰胺转氨酶催化交联对肌原纤维蛋白凝胶特性影响的研究进展

在肉类工业中,谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TGase)作为一种高效的蛋白质交联剂,能够在改变肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)分子结构的基础上改善其热诱导凝胶特性,进而提升肉制品的品质。与此同时,交联度(degree of cross-linking,DCL)是表征TGase催化交联效果的最重要的指标,其对于分析TGase的共价交联作用对MP构象、理化性质和凝胶特性的影响尤为重要。因此,本文系统综述了TGase催化MP共价交联过程中DCL的影响因素,同时深度解析外源添加物和新型加工技术影响TGase催化交联效果的分子作用机制。旨在建立TGase调控下的MP“结构修饰-分子机制-品质改善”之间的相互关系,以期为构建新型肉制品提供创新性理论和技术支持。

荔枝、龙眼育种研究进展

我国是荔枝、龙眼原产国,荔枝、龙眼栽培历史悠久,野生荔枝、龙眼资源丰富.随着社会的发展,原有的荔枝、龙眼品种难以满足市场需求,选育符合市场需求的优良品种是荔枝、龙眼产业发展的迫切要求.本文综述了不同育种方法,即常规实生育种、杂交育种、分子标记辅助育种和生物技术育种运用于荔枝、龙眼的情况,并对今后荔枝、龙眼的育种发展进行了展望.

酱油挥发性风味物质与鲜味和咸味跨模态感知交互作用

该实验通过液液萃取、溶剂辅助风味物质提取并结合气相色谱-质谱联用(GC-MS)和气相色谱/嗅闻-与滋味相关(GC/O-AT)技术,从3种酱油中共鉴定出17种与鲜味和咸味相关的挥发性风味物质。其中,2,6-二甲基吡嗪、二甲基三硫、3-甲硫基丙醛、1-辛烯-3-醇、3-甲硫基丙醇、2-乙酰基呋喃、麦芽酚、4-乙基愈创木酚、糠醛可以诱导增强0.3%谷氨酸钠(MSG)溶液的鲜味强度。通过分子对接对气味与鲜味跨模态感知交互作用机制研究发现,气味分子可以结合在鲜味受体蛋白捕蝇草结构区(VFD),使鲜味受体蛋白构象发生变化,从而产生味觉信号。明析了酱油中挥发性风味物质诱导鲜味增强分子基础和作用机制,为利用跨模态感知交互作用实现食品减咸增鲜提供了理论依据。

磁悬浮分子泵转子振动抑制研究

磁悬浮分子泵具有工作转速高、转子极转动惯量大等特点,针对磁悬浮分子泵转子在升速过程中出现的弯曲模态振动以及涡动模态振动,提出了一种基于滤波交叉反馈与陷波器的大转动惯量磁悬浮转子控制方法。建立磁悬浮轴承-大转动惯量刚性转子系统数学模型,求解得出转子涡动模态频率,根据该模型分析了滤波交叉反馈控制器对涡动模态振动的抑制效果,并且设计了陷波器用于抑制不同转速下的转子弯曲模态振动。试验结果表明,磁悬浮分子泵稳定升速至工作转速18000 r/min,转子振动位移为35μm,弯曲模态振动以及涡动模态振动得到了有效抑制。

基于CGMD的半椭圆形截面自支撑石墨烯膜镜面屈曲研究

扫描隧道显微镜观测表明自支撑石墨烯膜在偏压和隧穿电流作用下发生镜面屈曲,针对该现象目前尚未开展系统性的研究.为此,本文使用基于粗粒化分子动力学结合实验结果构建半椭圆形截面石墨烯膜模型,着重研究截面几何形状对结构镜面屈曲行为的影响.计算结果表明,半椭圆形截面石墨烯膜能够发生曲率正负变化的变形,但是没有出现镜面屈曲现象,同时发现大高跨比情况下石墨烯膜的变形对温度的影响不敏感.将文献采用的扇形截面石墨烯膜镜面屈曲行为的计算结果与本文计算结果对比可知,扇形截面石墨烯膜更容易出现镜面屈曲现象,产生这种情况的原因与初始结构有关,半椭圆形截面由于其端部曲率更小,原子排布与二维石墨烯更接近,在温度变化过程中达到能量平衡时碳原子位置变化更小,所以表现出更小的变形.本文的研究可为基于石墨烯膜波动效应的能量收集装置的开发提供理论支持.

禾谷镰刀菌对三唑类杀菌剂的抗药性研究进展

由禾谷镰刀菌侵染小麦引起的小麦赤霉病是当前小麦生产上的重要病害,但由于生产上缺乏对小麦赤霉病稳定的高产抗病品种,因此当前对其主要以化学药剂防控为主.由于小麦长时间、大量及不科学地施用杀菌剂,因此当前已有很多关于禾谷镰刀菌对多种杀菌剂产生抗药性的报道.论文综述禾谷镰刀菌对三唑类杀菌剂的敏感性、抗药性监测、分子机制及交互抗性方面的研究进展.这一研究为小麦赤霉病的化学防控提供指导,对保障小麦的安全生产具有重要的意义.

交联聚乙烯绝缘料耐焦烧性能的对比研究

选取3种牌号商用高压电缆交联聚乙烯绝缘料为研究对象,首先通过高温剪切作用下绝缘料熔体扭矩随温度的变化规律,对比分析3种绝缘料的耐焦烧性能,并通过凝胶含量表征焦烧试样的焦烧程度,然后提出采用绝缘料熔体在高温下的扭矩变化率作为特征量来表征绝缘料耐焦烧性能的方法,并通过不同牌号商用绝缘料焦烧程度的表征结果验证该方法的有效性。此外,通过红外光谱对3种绝缘料中交联剂含量和抗氧剂含量进行对比分析,结合凝胶渗透色谱法测得的绝缘料基料分子量,建立了绝缘料添加剂含量、基料分子量与其耐焦烧性能的关联。结果表明:通过绝缘料在高温剪切作用下的扭矩分析,可以有效区分不同商用绝缘料的耐焦烧性能,并发现交联剂含量过高是导致绝缘料耐焦烧性能差的主要原因,通过适当减少交联剂用量、增加抗氧剂用量、降低重均分子量可以提升绝缘料的耐焦烧性能。

三嵌段共聚物临界胶束浓度与分子横截面积测定

采用双毛细管最大泡压法装置测定了25℃条件下不同浓度非离子表面活性剂聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇三嵌段共聚物(PEG-PPG-PEG;Pluronic L-64)对溶液表面张力的影响。采用Origin软件对数据进行处理分析,计算得到其临界胶束浓度(CMC)。基于吉布斯(Gibbs)与朗格缪尔(Langmuir)吸附等温式,对溶液表面张力与浓度关系进行一步非线性拟合,计算获得吸附分子的横截面积。该实验扩展了最大泡压法测定表面张力的应用,提高了学生分析处理实验数据的能力。

XLPE裂解产气的分子动力学模拟

交联聚乙烯(XLPE)电缆是城市输配电网络中的重要设备,对XLPE绝缘材料裂解机理的深入理解是提出有效故障评估和诊断方法的基本前提,近年来。通过气体产物对电缆进行状态诊断的思想广受关注,然而,现有研究仍未深入阐释影响XLPE绝缘的产气路径和机理。鉴于此,基于分子动力学模拟方法,从原子和自由基层面揭示了XLPE裂解及产气机理。首先基于蒙特卡洛法构建聚乙烯分子的初始几何模型。通过基于距离概率准则的聚乙烯交联算法,建立了具有高度化学合理性和现实物理意义的XLPE分子动力学几何模型。随后基于ReaxFF反应力场进行了分子动力学计算,并通过粒子追踪建立了XLPE裂解过程中特征气体产物生成的自由基链式反应路径。结果表明,氢气生成的自由基链式反应包含两步且为可逆反应;烃类气体分子及碳氧化物分子生成自由基链式反应均始于XLPE分子链C—C键断裂生成亚甲基端基,具体生成的产物类型由氧气和氢自由基的浓度决定。上述研究为理解XLPE电缆系统中的产气现象和从原子层面揭示XLPE固体电介质劣化及产气机理方面提供了借鉴。

跨界小RNA调控昆虫与寄主植物及病原微生物互作的研究进展

小RNA(small RNA,sRNA)是一类序列短于300 bp的非编码RNA,它在生物体的细胞生长、分裂、分化、增殖和凋亡过程中发挥着重要的调控作用。近年来的多项研究表明,sRNA还可以作为信号分子在物种之间传递,以跨界方式发挥调控作用。除了视觉和化学信息,生物个体之间还可以利用多种分子信号传递和实现信息交流,其中,sRNA分子不仅可以在生物个体内移动和调控基因表达,还可以作为1种分子信号跨越物种发挥动物、植物和微生物互作关系的信息纽带作用。作为地球上物种数量最多、生态位最丰富的类群,昆虫体内存在多种外源sRNA分子。本文分析了sRNA介导跨界调控的分子基础,综述了近年来关于外源sRNA通过生物互作进入昆虫体内,跨界调控昆虫基因表达,影响昆虫与寄主植物及病原微生物之间互作关系的研究进展,并分析了sRNA介导的跨界RNAi对昆虫生态适应性的影响以及在害虫防控中的应用前景。昆虫和植物之间sRNA分子的跨界转移可以调控植物抗虫性和社会性昆虫的品级分化,微生物的sRNA进入昆虫体内可以辅助病原微生物的侵染或影响寄生蜂的发育。利用基因工程改造或人工表达外源sRNA进行跨界调控是研发害虫高效生防产品的新途径。

不同热老化条件下XLPE热性能变化研究

以商用110kV交联聚乙烯为研究对象,观察其在160℃热老化及冷热循环老化条件下的结晶形态、分子结构变化。采用热失重(thermogravimtric analyzer, TGA)、XRD(X-ray diffraction)、DSC(Differential Scanning Calorimetry)测试手段,分别对不同老化条件下交联聚乙烯的结晶度、热分解行为及热学性能变化进行表征。结果表明:交联聚乙烯的晶体劣化程度与热性能劣化规律基本一致,但冷热循环老化条件下的交联聚乙烯相较于160℃热老化条件下的试样,劣化持续时间更长、相同老化时间下劣化程度更小,归因于冷却阶段中交联聚乙烯在初始升温阶段经历再交联过程后,在降温阶段经历重结晶过程。

国产与进口基料热塑性聚乙烯基电缆绝缘料性能对比研究

聚乙烯基非交联电缆绝缘材料具有优于XLPE的电气性能和力学性能,加工工艺简单、生产能耗低并可回收,是最具应用前景的新型环保电缆绝缘材料之一。本文采用国产基料制备不同配比的LLDPE/HDPE共混绝缘材料,对其电气、力学、流变和抗热氧老化性能进行测试,并与进口基料制备的共混材料进行对比。结果表明:国产与进口共混材料都在LLDPE、HDPE质量比为7∶3时表现出最佳的电气性能和力学性能。最优质量比下国产共混材料的电气性能与进口共混材料表现相近,但拉伸强度较低。在抗热氧老化性能上,国产共混材料与进口共混材料相比有明显差距。通过分子量及其分布测试、红外光谱分析发现,国产LLDPE的支化度和进口LLDPE相近,但其分子量分布范围更宽,且低分子方向存在明显长尾分布,这可能是导致国产共混材料拉伸强度和抗氧化性能较低的原因之一。

中长双色红外焦平面探测器组件技术研究

在(211)B碲锌镉衬底上,采用分子束外延生长制备了PPP型中长双色碲镉汞材料,通过台面孔刻蚀、侧壁钝化等工艺,实现中长双色640×512红外焦平面探测器组件研制。中长双色碲镉汞材料测试结果表明,表面宏观缺陷(2~10μm)密度统计分布约773 cm^(-2),同时对材料进行了XRD双晶衍射半峰宽(FWHM)测试和位错腐蚀坑(EPD)统计,XRD测试FWHM约31.9 arcsec,EPD统计值约为5×10^(5) cm^(-2);双色器件芯片台面刻蚀深度达到8μm以上,深宽比达到1∶1以上,侧壁覆盖率达到72.5%。中长双色红外焦平面组件测试结果表明,中波波长响应范围为3.6~5.0μm,长波波长响应范围为7.4~9.7μm,中波向长波的串音为0.9%,长波向中波的串音为3.1%,中波平均峰值探测率达到3.31×10^(11) cm·Hz^(1/2)/W,NETD为17.7 mK;长波平均峰值探测率达到6.52×10^(10) cm·Hz^(1/2)/W,NETD为32.8mK;中波有效像元率达到99.46%,长波有效像元率达到98.19%,初步实现中长双色红外焦平面组件研制。

蓝光热激活延迟荧光分子设计策略概述

热激活延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence,TADF)分子由于三重态上的激子可以通过反向系间窜越到单重态并辐射发出荧光,因此在有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)中理论上可以实现100%的激子利用率。具有TADF特性的发光材料融合了第一代荧光材料和第二代磷光材料的优点,不仅可以实现100%的内量子效率,还有助于降低器件的材料成本,被誉为第三代OLED发光材料,并成为突破高效稳定蓝光OLED瓶颈的潜在解决方案。本文从发光机理出发,系统阐述了高效稳定蓝光TADF分子的设计策略,包括高荧光量子产率、短延迟荧光寿命、窄发射光谱半峰宽、显著的水平分子取向和良好的光电稳定性等。本文旨在为高性能蓝光TADF分子的开发提供理论支持。最后,总结了当前蓝光TADF材料存在的问题,并对其未来的发展前景进行了展望。

高压电缆绝缘热老化特性及破坏机理研究

高压电缆长期运行过程中温度引起的绝缘材料热老化是影响其整体绝缘性能的重要因素。通过对高压电缆主绝缘层切片取样,研究分析了不同老化程度试样的微观形貌、官能团、结晶度、交联度等理化性能变化规律,测试分析了不同老化程度试样的电阻特性、介电性能和击穿特性,仿真模拟了不同温度下交联聚乙烯分子链的运动情况,进一步讨论了热老化对其微观结构的破坏演变机理。研究结果表明,老化2160 h后试样的晶区结构破坏较为严重,随着老化时间的延长,相邻晶区的间距增大,晶区排列松散,无定型区面积增大;羰基指数从3.88%增大至11.06%,羟基指数从1.58%增大至10.98%,结晶度从35.43%下降至35.05%,交联度先降低后升高。老化后试样的绝缘性能相应的发生变化,体积电阻率从2.76×10^(17)Ω·cm下降到4.10×10^(13)Ω·cm,介电常数从2.49增加至2.73,击穿场强从55.80 kV/mm下降到42.19 kV/mm,这主要是由于热老化破坏了试样的分子结构,促使其改变了结晶区与非晶区占比,产生了羰基、羟基等极性官能团,加快了电缆绝缘材料的性能下降。该工作对于高压电缆绝缘性能评价和异常分析具有指导意义。

基于量子阻抗Lorentz振子的含芴二茂铁衍生物双、三光子吸收

文中基于量子阻抗洛伦兹振子(Quantum Impedance Lorentz Oscillator,QILO)模型,研究了含芴二茂铁衍生物的单、双、及三光子吸收特性。首先,理论推导并给出了用有效量子数、电子电量及质量和玻尔半径等微观量表示的该振子四、五阶非线性效应参量的计算参考公式。在此基础上,利用QILO模型,通过拟合取代基为R=NO_(2)的含芴二茂铁衍生物分子线性吸收光谱,得到了其在400 nm峰值附近的电子跃迁前后的有效量子数,并进一步推算了该分子的双、三光子吸收截面。数值计算结果显示:该化合物分子在793 nm波长附近的双光子吸收截面为0.49×10^(-20)cm^(4)⋅GW^(−1),在1260 nm和1314 nm附近的三光子吸收截面分别为2.01×10^(-25)cm^(6)⋅GW^(−2)、1.00×10^(-25)cm^(6)⋅GW^(−2),与实验结果均吻合较好。文中结果说明:QILO模型可以较好地描述以NO_(2)作为取代基的含芴二茂铁衍生物的单、双、及三光子的吸收特性。根据QILO模型的“依据介质的线性吸收光谱可以估算其多光子吸收截面”的特点,该模型或许能为寻找具有大的双、三光子吸收截面的材料提供一种可供参考的理论分析方法,降低研究多光子过程的综合实验成本。

交联淀粉止血粉体外酶降解时间的影响因素探讨

探讨影响交联淀粉止血粉降解时间的因素。模拟体内环境,采用α-淀粉酶,在人体温度下进行体外酶降解试验,考察交联淀粉止血粉交联度、原料分子量、骨架密度及结晶度等因素对体外降解时间的影响。结果表明,随着交联度的增加,骨架密度变大,结构也更加致密,交联淀粉止血粉的降解时间随之变长;随着原料分子量的增加,交联淀粉止血粉的降解时间也随之变长;而随着交联淀粉止血粉结晶度的减少,降解时间随之减少。为进一步优化交联淀粉止血粉降解性能提供依据.

以离子液体密度为例的分子性质预测模型建模方法探讨

分子性质预测模型是针对特定应用需求筛选设计化学品的有力工具,然而诸多相关建模过程中的测试集划分、交叉验证、算法选择等关键环节普遍存在严谨性不足的问题,模型真实预测性能难以保证。以基团贡献法预测离子液体密度为例,探讨了分子性质预测模型建模过程中数据集划分和交叉验证的重要性,提出了自动基团划分方法并研究了数据集中基团涉及分子个数对预测精度的影响。通过对比五种回归算法(多重线性回归、岭回归、随机森林、支持向量机、神经网络),基于岭回归的基团贡献模型预测性能最佳,在由1078种离子液体、共计23034个数据点组成的数据集上得到的平均相对误差为1.88%。