基于多模态知识主动学习的视频问答方案

视频问答是人工智能领域的一个热点研究问题.现有方法在特征提取方面缺乏针对视觉目标运动细节的获取,从而会导致错误因果关系的建立.此外,在数据融合与推理过程中,现有方法缺乏有效的主动学习能力,难以获取特征提取之外的先验知识,影响了模型对多模态内容的深度理解.针对这些问题,首先,设计了一种显性多模态特征提取模块,通过获取图像序列中视觉目标的语义关联以及与周围环境的动态关系来建立每个视觉目标的运动轨迹.进一步通过动态内容对静态内容的补充,为数据融合与推理提供了更加精准的视频特征表达.其次,提出了知识自增强多模态数据融合与推理模型,实现了多模态信息理解的自我完善和逻辑思维聚焦,增强了对多模态特征的深度理解,减少了对先验知识的依赖.最后,提出了一种基于多模态知识主动学习的视频问答方案.实验结果表明,该方案的性能优于现有最先进的视频问答算法,大量的消融和可视化实验也验证了方案的合理性.

用于复杂生物样品体系分离与识别的分子印迹技术最新进展

由生物样品中复杂组分所导致的基质效应会严重影响分离分析技术的准确性、灵敏度与可靠性。免疫亲和技术作为降低或消除基质效应的方法已被广泛应用于诊断分析和蛋白纯化等领域,但该技术仍存在明显的缺点,如成本高昂、制备流程繁琐、保存条件苛刻以及配体浸出等问题。目前,如何通过有效降低或消除复杂生物样品中的基质效应来实现痕量目标分析物的分离及识别仍是一个具有挑战性的问题。分子印迹技术(molecular imprinting technology,MIT)一直被广泛应用于固相萃取与色谱分离等领域,随着MIT的发展,各种新型印迹策略被提出;其中,分子印迹聚合物(molecularly imprinted polymer,MIP)作为一种能够模拟抗原-抗体间相互作用的高分子聚合物,可以从各种复杂生物样品中提取出目标分析物,从而有效消除基质效应的影响。MIP不仅拥有高特异性与高亲和力的优点,而且与抗体和适配体等生物大分子相比,MIP还具有稳定性高、成本低廉以及制备简便等优势。近年来一些基于MIT的传统分离技术得到了深入发展,其中包括色谱固定相以及固相萃取吸附剂等。此外,结合了MIT与高灵敏检测技术的分析方法在疾病诊断和生物成像等领域也受到了广泛关注。本文着重介绍了近年来发展的新型印迹策略,并介绍了基于MIP的分离分析方法在各领域中的应用以及现阶段存在的不足,最后对MIT的未来发展方向做出了展望。

基于纳米电极的单细胞内生物分子电化学分析

单细胞分析能够更加精准地获取生物学信息,避免因平均化分析而丢失单细胞异质性特征,这对于研究阐明细胞代谢和信号通路至关重要.基于纳米电极的电化学分析技术因其高选择性、高灵敏度和高时空分辨率的优点而被广泛用于单细胞分析.本文综合评述了利用纳米电极对单细胞内部生物分子进行定量分析的最新研究进展,介绍了其在生物学研究中的应用,并对该领域面临的问题和未来发展进行了总结与展望.

质谱技术在固-液界面电化学中间产物探测中的研究进展

电化学反应过程中,固-液界面瞬态中间体的快速捕获与实时监测对研究电化学反应机理具有重要意义。质谱具有灵敏度高、特异性强等优点,能够提供待测物的组成与结构信息,已逐渐成为电化学反应中间体检测的有力工具。本文综述了基于电喷雾质谱、原位电离质谱以及飞行时间二次质谱的电化学质谱(EC-MS)联用技术在电化学反应瞬态中间体检测方面的研究进展,系统地总结了EC-MS在有机电合成、电催化、锂离子电池、电致化学发光以及生物分子电化学反应过程分析等领域的应用情况,并对质谱技术在电化学反应中间体检测方面面临的挑战和发展趋势进行展望。

二肽基肽酶I抑制剂的研究进展

中性粒细胞是先天免疫系统的重要组成部分,其功能失调和多种疾病密切相关.二肽基肽酶I是一种溶酶体半胱氨酸蛋白酶,介导中性粒细胞相关炎症过程,在多种炎症性疾病中发挥关键作用,因此成为炎症性疾病治疗药物开发的新颖靶点.文章从基于经验的药物设计、基于靶标的理性设计和靶标设计位点新选择三个方面综述了二肽基肽酶I抑制剂的研究进展,旨在为开发新型高效、低毒的二肽基肽酶I抑制剂提供参考.

真空紫外激光解吸/电离单细胞质谱成像装置的研制和调试

开发同时具有亚微米分辨率以及高检测灵敏度的无基质质谱成像方法,对于可视化单细胞生物样品具有重要意义。在此,提出了真空紫外激光解吸/电离飞行时间质谱成像(VUVDI-ToFMSI)方法。通过调整基频光波长至777.7、403.22和255 nm,汞蒸气池中氩气气压至1100 Pa以及温度至240℃,获得接近13μJ/pulse的高强度VUV激光能量;同时,设计的同轴光路聚焦VUV激光至亚微米水平;另外,通过进一步调整偏转电场、离子聚焦电场以及反射电场的电负性以及电压等参数,离子的飞行路径得到矫正与优化。基于这种方法,实现了单个HeLa细胞中外源性药物亚甲基蓝(m/z 284.4)、内源性代谢物离子信号m/z 152.1以及m/z 81.1的纳米级成像(~500 nm/pixel),结果表明它们分别富集在细胞质、细胞核以及核仁内,证明了该方法在绘制单细胞不同区室内外源和内源性化学物质的高分辨以及高灵敏度的成像能力。该VUVDI-ToFMSI平台将为了解更多生物样本的精细结构与功能提供更完整、更深入的化学信息。

芽孢杆菌B55产羧甲基纤维素酶的培养优化研究

芽孢杆菌来源的纤维素酶具有耐热耐碱等优良催化特性,故而受到了广泛关注。本研究利用筛选的芽孢杆菌B55发酵生产羧甲基纤维素酶,在确定碳源、氮源、金属盐、羧甲基纤维素添加量、接种量等对菌株产酶影响的基础上,进行正交试验优化以确定最佳发酵培养工艺。研究结果表明:最佳培养工艺的配方为30 g/L甘油、5 g/L葡萄糖、3 g/L大豆蛋白胨、16 g/L酵母浸粉、4 g/L羧甲基纤维素、3 g/L磷酸氢二钾,3 g/L磷酸二氢钠,pH 7.0,在4%(V/V)接种量、培养温度32℃的条件下,发酵48 h获得最大酶活力401.34 U/mL,具备规模生产的应用潜力。

构造矩形网格上二元有理插值的新格式

构造了一种基于重心有理插值与连分式插值的二元混合有理插值格式,这种新的混合有理插值不但继承了连分式插值表达式简洁计算简单的优点,而且继承了重心插值计算量小和数值稳定性好等特点,同时避免了计算过程中出现不可达点的情况,接着给出了其对偶形式和误差估计.最后通过数值算例,验证了此方法的正确性和有效性.

高质量发展视域下大运河文化带扬州段文旅品牌建设研究

我国社会经济正步入高质量发展阶段,对大运河文化带扬州段文旅发展产生了深刻影响,在文旅品牌的升级、协同、传播和管理等方面带来了新的挑战。大运河文化带扬州段文旅品牌的建设需坚持时代性与传承性、系统性与融合性、引领性与创新性的统一,在文旅资源开发、产品创新、服务提升、空间优化和品牌传播方面不断创新,通过品牌建设助推大运河文化带扬州段文旅行业高质量发展。

高海拔急性胃黏膜损伤的病因与发病机制研究进展

高原低氧可引起复杂的病理生理变化,影响机体的多个生理过程。在急进高原所产生的常见疾病中,急性胃黏膜损伤具有高占比和发病隐匿等特点,严重威胁急进高原人群的生命健康,是高原相关性消化系统疾病中亟待解决的难题。然而急进高原诱发的胃黏膜损伤目前仍未得到重视,高原急性消化系统疾病的相关研究报道尚不深入、全面。故本文对高海拔急性胃黏膜损伤的主要病因与发病机制作一综述,以期为急性胃黏膜损伤的基础研究和临床防治提供参考。

头皮机械刺激通过控制脑水肿减轻2-VO大鼠脑低灌注

目的:探讨头皮机械刺激(SMS),作用机理与头针相似,对脑低灌注大鼠脑水肿的脑保护作用。方法:首先,我们通过测量皮肤温度和脑血流量来筛选SMS的强度。接下来,我们观察了头皮机械刺激对2-VO模型大鼠脑血流量、脑水肿和相关病理学改变的脑保护作用。利用免疫组化和免疫印迹法检测神经凋亡相关蛋白(caspase-3、cleaved-caspase-3)和脑水肿相关蛋白(GFAP和AQP4)的表达差异。随后分析神经细胞凋亡与AQP4蛋白水平的相关性。结果:0.5 N为最适合本研究的刺激强度。与对照组相比,0.5 N、1 N、2 N组均可以维持头皮温度,改善脑血流量(均P<0.05)。SMS干预显著增加了2-VO大鼠脑血流量,降低脑含水量(P<0.001和P=0.0449)。与2-VO组相比,SMS组大鼠海马CA1区caspase-3阳性细胞数(P=0.0086)和cleavedcaspase-3阳性细胞数(P=0.036)显著减少,与caspase-3蛋白表达水平(P=0.019)相似。与sham组比较,2-VO组大鼠GFAP和AQP4表达增高(P=0.0369和P=0.0142),SMS组大鼠GFAP和AQP4表达明显降低(P=0.0484和P=0.0229)。AQP4与caspase-3、cleavedcaspase-3的表达呈正相关(R2=0.6071/R2=0.8500)。结论:本研究揭示了SMS改善脑低灌注的最佳强度及其可能的作用机制。SMS可能是一种简便、有前景的预防缺血性卒中和认知障碍的方法。

虚拟仿真实验“米氏常数测定”在实验教学中的应用

虚拟仿真实验作为信息技术与实验教学深度融合的产物,代表了未来医学实践教学的发展方向。为进一步提升基础医学实践教学的教学效果,设计虚实结合的酶学实验“碱性磷酸酶米氏常数的测定及抑制剂对酶的抑制作用”,一方面通过虚拟操作将实验内容与酶促反应动力学的知识点紧密结合,另一方面通过虚拟平台的拓展研究帮助学生探索不同药物分子作为酶的抑制剂对米氏常数(Km值)的影响,通过具体的数据分析得出结论,联系临床应用深入理解多种药物治疗疾病的分子机制。将抽象的理论知识点与生动的操作场景和临床应用相结合,使动力学方程的各种参数不再是空洞的数字而是直观的体验,激发学生的学习兴趣和探究精神,为将来的进一步学习和临床应用打下基础。

基于混合现实技术的监护仪虚拟教学系统设计

针对传统监护仪培训过程受人员、时空和设备制约等问题,文中结合混合现实(MR)技术的真实体验感、沉浸感、跨时空和强交互等特点,构建完善的混合现实监护仪虚拟教学系统。通过3DMAX软件完成系统三维建模,在Unity中构建培训场景实现系统功能,最终在HoloLens混合现实设备中实现产品介绍、功能演练和操纵练习三大功能。调查问卷结果表明,所设计系统能够激发使用者探索欲望和学习兴趣,提供给使用者接近现实环境的操作体验,并能够有助于使用者掌握监护仪使用方法,可为未来医疗器械的教学培训提供参考。

长茎葡萄蕨藻提取物对胰脂肪酶与α-葡萄糖苷酶的抑制作用

为探究长茎葡萄蕨藻醇提物不同溶剂(石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、水)萃取物对胰脂肪酶及α-葡萄糖苷酶的抑制作用,该试验采用比色法测定长茎葡萄蕨藻醇提物不同极性溶剂萃取物中多酚、黄酮、萜类的含量,酶底物反应法测定对胰脂肪酶及α-葡萄糖苷酶的抑制活性,并研究二者的相关性。采用酶抑制动力学方法和荧光光谱技术研究抑制作用最强的萃取物对胰脂肪酶及α-葡萄糖苷酶的互作机制。结果表明:长茎葡萄蕨藻醇提物不同溶剂萃取物中多酚(0.62 mg/g~23.79 mg/g)、萜类(6.50 mg/g~214.29 mg/g)、黄酮(0.35 mg/g~3.27 mg/g)的含量均具有差异性。醇提物的不同溶剂萃取物抑制胰脂肪酶活性强弱为乙酸乙酯萃取物>石油醚萃取物>水萃取物>正丁醇萃取物,抑制α-葡萄糖苷酶活性强弱为乙酸乙酯萃取物>正丁醇萃取物>石油醚萃取物>水萃取物。长茎葡萄蕨藻醇提物乙酸乙酯萃取物对胰脂肪酶和α-葡萄糖苷酶的抑制作用最强(IC50分别为1.662 mg/g和0.017 mg/mL)。相关性分析表明提取物的萜类和多酚含量与胰脂肪酶抑制活性呈显著相关(p<0.05),多酚含量与α-葡萄糖苷酶抑制活性呈显著相关(p<0.05)。酶抑制动力学研究表明,长茎葡萄蕨藻醇提物乙酸乙酯萃取物对胰脂肪酶的抑制类型为非竞争性抑制,对α-葡萄糖苷酶的抑制类型为反竞争性抑制。荧光光谱分析表明,长茎葡萄蕨藻醇提物乙酸乙酯萃取物对胰脂肪酶和α-葡萄糖苷酶的猝灭方式均为静态猝灭。长茎葡萄蕨藻醇提物的乙酸乙酯萃取物对胰脂肪酶与α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用较强,可能与其中含有多酚与萜类物质有关。

不同启动负荷下砀山酥梨果渣中温厌氧消化产气效果研究

为探寻砀山酥梨果渣无害化处理新途径,采用中温38℃±1℃发酵条件和批次恒温厌氧发酵技术,分别研究了不同启动负荷(54.05 g·L^(-1)、60.4 g·L^(-1)、66.67 g·L^(-1)、72.85 g·L^(-1))条件下砀山梨果渣中温厌氧消化产气效果,并对最优启动负荷下砀山梨果渣的产甲烷效果进行分析。研究结果表明:启动负荷是影响厌氧消化过程的重要影响因素,累积产甲烷量随着启动负荷的增加先升高后降低,在启动负荷为60.4 g·L^(-1)时,系统运行稳定,可获得实验原料的最高TS产甲烷率210.02 mL·g^(-1)和最高VS产甲烷率214.34 mL·g^(-1),实验组累积产气可达26800 mL,平均日产气量1005 mL,产气平均CH 4体积分数为65.17%。表明砀山酥梨果渣适合作为沼气工程厌氧发酵原料。

双官能团化介孔二氧化硅材料的合成及其在氨基糖苷类药物检测中的应用

采用3-氨丙基三乙氧基硅烷、琥珀酸苷和十八烷基三甲氧基硅烷对MCM-41进行改性,合成了新型反相/阳离子交换混合模式的介孔二氧化硅吸附剂作为固相萃取(solid phase extraction,SPE)填料。优化SPE参数,使用氨基(Amide)色谱柱分离,建立牛奶中6种氨基糖苷类药物(aminoglycosides,AGs)残留的超高效液相色谱-串联质谱检测方法。对合成材料进行结构表征,结果说明合成材料具有大的比表面积,均匀的孔径和官能团修饰,对AGs表现出强大的吸附能力和选择性。与仅羧基化的材料相比,双官能团化的合成材料显著改善了牛奶样本的基质干扰。结果表明,6种AGs在5~500 ng/mL的质量浓度范围内线性关系良好(0.992 7~0.999 5),方法检出限为0.30~2.50 ng/mL,平均回收率为74.3%~107%,相对标准偏差为2.6%~15.7%。该材料成本低廉、制作简单,作为SPE填料可操作性强,今后可拓展应用至其他食品或农产品样本中AGs的检测。

相工程制备新型二维纳米材料及其增强肿瘤治疗研究

二维纳米材料具有独特的结构与性能,纳米材料相工程可以调控材料的结构与性能,拓宽材料的应用领域.综述了二维纳米材料的定义及其制备方式,介绍了纳米材料相工程的概念、相工程的结构调控方式及相工程制备的纳米材料在增强肿瘤治疗方面的应用,为进一步拓展相工程的应用提供新的思路和视野.

基于质量编码探针的质谱多联检测研究进展

质量编码探针是一类以质量标签分子对待测物进行特异性识别标记并输出其特征离子信号的探针工具,其在疾病标志物多元分析和药物靶点筛选等方面都发挥着重要的作用。近年来,研究者基于各类质谱分析方法,开发了不同结构与功能的质量编码探针,为生理环境中生物分子的多重检测以及组织样本的质谱成像提供了有力的技术工具。本文从探针结构组成、质谱分析方法以及在生化分析中的应用3个方面综述了质量编码探针在质谱多联检测方面的最新研究进展,并对其未来的发展方向进行了展望。

FSCN1在乳腺癌发生发展中的作用及其调控机制

FSCN1是一种肌动蛋白结合蛋白,能够将肌动蛋白丝集成一束。FSCN1在几乎所有的转移性肿瘤中高表达,并与大部分肿瘤的不良预后密切相关。FSCN1在基底样和三阴性乳腺癌中高度表达。近年来关于FSCN1的报道愈发频繁,随着深入研究发现,FSCN1除了促进癌细胞的迁移、侵袭和转移定植,维持癌细胞自我更新和增强耐药性,还具有调控癌细胞的糖脂代谢及线粒体重塑等功能。本文从FSCN1的结构和调节形式,促进乳腺癌发生和转移的分子机制,以及其在乳腺癌中的作用及功能展开介绍,最后对FSCN1在临床上的价值进行了总结,为FSCN1在乳腺癌领域的研究提供重要的借鉴和参考。

STIM1在肿瘤发生及转移中的研究进展

基质互作分子1(stromal interaction molecule 1,STIM1)是细胞钙库操纵性钙内流(store-operated calcium entry,SOCE)通路的关键成员,它定位在内质网膜上,并在多种肿瘤细胞中高表达。异常表达的STIM1能够通过影响侵袭伪足(invadopodia)形成、干扰血管生成、介导炎症反应、改变细胞骨架和细胞动力等方式促进肿瘤发生及转移,然而其具体的调控作用机制仍未完全阐明。本文综述了目前STIM1在不同肿瘤发生及转移中的最新研究进展,总结并探讨了其在肿瘤发生及转移中的调控机制,为将来在肿瘤领域对STIM1的深入研究提供借鉴和参考。