可调空间聚焦低频脉冲电磁场发生装置研制

目的:研制空间聚焦和频率强度可调的低频脉冲电磁场(Pulsed Electromagnetic Fields,PEMF)发生装置。方法:采用以单片机STC89C52为基础的智能可调低频脉冲信号发生器产生不同频率占空比的低频脉冲信号;该信号经预放大滤波后,由PA19构成的功率放大电路进行放大,驱动后级可调空间聚焦电磁场发射架;PEMF强度和空间分布通过特斯拉计HT108进行测量。结果:PEMF发生装置能够产生频率0~2 k Hz、占空比10%~80%和强度0~400 m T可调的PEMF,且空间聚焦效果明显。结论:PEMF发生装置具有输出PEMF各参数可调范围大、电磁场聚焦范围空间可调等优点,适合用于电磁场非热生物效应研究。     

脑电信号采集预处理电路设计

目的:设计一种脑电信号采集预处理电路,从大量的噪声中提取微弱的脑电信号.方法:脑电信号很微弱,一般在5μV～100μV之间,需设计放大倍数在10000～50000的可调电路.同时,脑电信号还处于极化电压、高频干扰、50Hz工频干扰等噪声干扰之下,为了消除干扰,需设计前置放大电路、高通滤波器、低通滤波器和50 Hz陷波器.出于安全考虑,还需设计隔离电路.特别是前置放大电路,是整个电路的关键.结果:经过各个模块的处理,得到了高质量的脑电信号,以便后续应用.结论:实验表明,该设计能较好的把微弱的脑电信号提取出来,有较好的适用价值.     

正弦波磁场发生器的研制及其对钾通道电流的影响

目的:研制一种低频的正弦波磁场发生装置,使产生的磁场频率和场强等参数均可调节,并且能在生物学实验研究中方便的使用。方法:首先设计一个直流稳压电源为电路各部分提供直流电压,然后用单片机控制正弦信号生成,分离元件组成功放电路,功放实际可提供的电流为0mA～136mA。根据实验的需要自行设计线圈,线圈的几何尺寸和匝数不同,所得到的场强值也不同。结果:该仪器产生的磁场输出频率在0kHz～25kHz,强度在0mT～10mT范围内连续可调,电源功率在30W内时可连续长时间工作。该磁场发生装置运行稳定,使用方便,所得到的场强值与理论推导出来的基本相符,能应用于生物效应的研究。结论:用该仪器生成的不同频率、不同场强的磁场对大鼠的海马神经元进行照射,发现正弦波磁场对海马神经元钾离子通道的电流特性有一定的影响,可能存在频率和场强的"窗口"效应。     

采用反射光电传感器对血液脉动波的测量与分析

作者采用反射式光电传感器,在左手食指上测定血液脉动波(BPW),它是基于心搏动引起血液容积的变化,从而造成血液反射光强的改变的原理而设计的。其特点是操作简单、测量适应范围宽,适用于非侵入性的自主神经系统的分析。光电传感器由红外LED和光电流检测器组成,检测电路的效率范围是0.05Hz～20Hz,测量时间以1秒钟到100秒钟可调。对BPW信号的分析采用HP-150微机,通过对三个自愿者的测定,得出BPW输出的时域曲线。频谱分析采用FFT。以幅频特性上得到两个独立的峰值,其中频率约为1Hz的信号是由于心搏动引起的,频率约为0.1Hz的是呼吸的结果。为了研进BPW的细节,必须增加测量时间,例如用100秒钟的BPW信号的频谱分析。由频谱分析、可     

针对微弱表面肌电信号的采集电路设计

表面肌电信号频率低、极易受干扰，针对此设计基于高阶滤波的信号采集电路。为避免噪声被过度放大而造成信号淹没，电路采用两级放大方案。带通滤波部分采用两组5阶Sallen-Key，以奇次在前、偶次在后的顺序级联，避免输出信号中混入高频泄露信号，且阻带下降速度达-100 dB/dec。此外，陷波器部分设置可调电位器，灵活调整品质因数（Q值），以获得最佳采集效果。结果表明，该电路可实现高达60 dB的放大增益，可有效提取20~500 Hz之间的有用信号，同时很好地抑制50 Hz工频干扰，具有良好的抗噪声性能。     

生物医学信号采集的多通道模拟前端集成电路

提出并设计一款基于生物医学信号采集的多通道模拟前端集成电路(IC)。该混合信号集成电路包含增益可调仪表运算放大器、高灵敏度电流-电压转换器、基准源,以及8位逐次逼近式模数转换器(SAR ADC)。整个芯片采用SMIC混合信号0.18μm CMOS 1P6M的工艺制作,核心电路的芯片面积为1.36 mm2。芯片测试结果显示:该芯片在1.8 V单电源的供电电压下,共模抑制比大于100 dB,可调增益范围为30～70 dB,输入失调电压小于97μV,其中ADC的微分非线性(DNL)和积分非线性(INL)分别为-1/+1.4和-2/+2 LSB,增益可调仪表运算放大器以及ADC的功耗分别是387μW和704μW。     

用于外周神经的干涉电流刺激器设计

设计了一种用于外周神经电刺激的干涉电流刺激器。该刺激器为两路电流输出,可以产生4种波形,每种波形的频率、幅度等参数可在上位机进行设置,频率分辨率为0.2 Hz,幅度分辨率为0.01 mA,时间分辨率为0.1 μs。该刺激器的特点在于可在刺激强度一定的条件下连续改变电流比,或在电流比一定的情况下连续改变刺激强度。上位机采用LabVIEW开发,下位机采用FPGA对3片DAC进行控制,DAC产生的波形信号经过隔离恒流源电路后施加到负载。经过测试,刺激器能够准确产生4种波形,电流偏差在2.6%以内,恒流效果良好。该刺激器体积小,操作简单,产生波形稳定,可以用于无损选择电刺激研究。     

低噪声、低纹波头皮脑电信号采集的前端电路

基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺设计了一种由前置放大器、纹波抑制电路、增益可编程放大器和外置低通滤波器组成的低噪声头皮脑电信号采集前端电路。其中前置放大器采用斩波技术来降低低频噪声和失调电压,其结构为电容耦合的斩波稳定放大器,其有源放大部分由折叠式共源共栅级和共源级构成的两级全差分放大器构成,以获得较高的开环增益;同时在前置放大器后引入了阻容耦合电路来抑制在斩波频率处产生的纹波。可编程增益放大器采用可调电容阵列构成的电容负反馈放大器以实现增益逐级可调。Spectre后仿真结果表明,前置放大器的增益为40 dB,共模抑制比可达131 dB,电源抑制比90 dB,输入等效噪声772 nV/sqrt(Hz)@100 Hz;可编程增益放大器的增益分别为12、20、25 dB;低通滤波器的截止频率为1 kHz;纹波抑制电路对在斩波频率处的纹波具有400倍的抑制效果。该前端电路的总增益为40~65 dB,通频带为1 Hz~1 kHz。     

肾神经刺激下肾皮下血流和肾动脉血流的连续测量

用双相电流脉冲(3mA,800μs脉宽,5、10和50Hz)对幼猪进行交感神经刺激,使肾动脉和皮下血流下降。在刺激频率最高处下降最大。皮下血流滞后动脉血液1.55～1.99s。延迟随频率下降而增加,但不受Captoril——一种血管紧张肽转化酶抑制剂的影响。这个结果符合交感神经的刺激     

电参数对钛微弧氧化膜层理化性能及细胞相容性的影响

目的:研究纯钛微弧氧化电参数（脉冲宽度及脉冲频率）的改变对膜层表面形貌、理化性能及成骨细胞生物行为的影响。 方法:对喷砂酸蚀钛片进行微弧氧化处理,通过脉宽及频率的变化,研究其对膜层的表面形貌、摩擦性能、耐腐蚀性等影响,分析得出不同表面形貌所对应的参数条件（脉冲频率400 Hz、脉冲宽度60 μs微弧氧化组为A组,脉冲频率500 Hz、脉冲宽度60 μs微弧氧化组为B组,脉冲频率500 Hz、脉冲宽度75 μs的微弧氧化组为C组）,进一步比较在该参数下的微弧氧化膜的耐腐蚀性及成骨细胞在其表面的粘附、增殖情况及细胞形态。 结果:电镜下3组试件表面均形成粗糙多孔的膜层,且A组纯钛微弧氧化膜表面粗糙度最高;C组所制备的微弧氧化膜层耐腐蚀性能及耐磨性优于A、B两组。细胞粘附及增殖实验A、B、C各组之间差异有统计学意义（P<0.05）,实验表明A组表面成骨细胞粘附及增殖均优于B、C两组。 结论:脉冲宽度及频率变化对微弧氧化膜层表面生物活性及理化性能均有影响,当脉冲频率400 Hz、脉冲宽度60 μs时,膜层表面的细胞生长最佳。     

Hepatocyte progenitors in man and in rodents--multiple pathways, multiple candidates

In severe injury, liver-cell progenitors may play a role in recovery, proliferating, and subsequently differentiating into mature liver cells. Identifying these progenitors has major therapeutic potential for ex vivo pharmaceutical testing, bioartificial liver support, tissue engineering and gene therapy protocols. Potential liver-cell progenitors have been identified from bone marrow, peripheral blood, cord blood, foetal liver, adult liver and embryonic stem cells. Differences and similarities are found among cells isolated from rodents and humans. This review will discuss identifying markers and differentiation potential in in vitro and in vivo models of these putative progenitors in both humans and rodents.     

On the possible origin of extra-epithelial enterochromaffin cells by budding from the crypts of Lieberkuhn

This study was undertaken to test Pierre Masson's still unconfirmed theory that extra-epithelial enterochromaffin cells in the gut arise in adult life by budding from the crypts of Lieberkuhn under conditions of low grade inflammation. Appendices (900) were reviewed and 19 were selected for serial section study because in random sections they showed lateral fusion of the crypts, one of the key features described by Masson. Ten specimens without crypt fusion served as controls. Sixteen of the 19 study specimens and one of the control specimens showed budding, averaging one bud in every 88 sections. Most buds were in direct contact with Schwann cells in the adjacent lamina propria and 45 per cent of them contained enterochromaffin cells. There was also histologic evidence linking buds and lateral crypt fusion to low grade inflammation. Masson's ideas are, therefore, confirmed insofar as the existence of buds and their relationship to enterochromaffin cells, Schwann cells, and inflammation is concerned. The actual separation of buds from the crypts to form extra-epithelial enterochromaffin cells has yet to be proved.     

大鼠肝卵圆细胞的诱导、分离及鉴定

目的建立大鼠肝卵圆细胞的增殖模型,并探索其分离及鉴定方法。方法雄性Wistar大鼠每天1次连续灌胃给予不同剂量二乙酰氨基芴(2-AAF熏5、10、15、20、25mg/kgBW),第5天行标准的2/3肝切除术,术后按各自剂量继续给予11天,不同时间取肝脏组织,行甲胎蛋白、细胞角蛋白18及19染色并观察。以确定的2-AAF最佳剂量制备大鼠肝干细胞增殖模型,Seglen胶原酶原位灌注结合Percoll密度梯度离心分离纯化大鼠肝卵圆细胞,光镜、电镜下观察细胞特点,并进行上述细胞表型标志免疫组化染色。结果2-AAF15mg/kgBW能建立较理想的肝卵圆细胞增殖模型。HE染色可见汇管区及中央静脉周围大量增殖的嗜碱性小细胞,电镜下观察此种细胞具有卵圆形细胞核、细胞质少而淡、核/浆比例较大等特点,免疫组化染色证实甲胎蛋白、细胞角蛋白18和19染色阳性,白蛋白及白细胞共同抗原(LCA)染色阴性。分离所得底层细胞,光镜下表现大小不等、不规则圆形细胞,体积较小,细胞核/浆比例较大,电镜下细胞表面可见少量短而小的微绒毛状突起,余同增殖细胞特点,免疫组化染色与增殖细胞表现相同细胞表型特点。结论本方法可成功诱导、分离、纯化大鼠肝卵圆细胞,符合肝卵圆细胞的形态特点、超微结构及细胞表型标志特点。     

人外周血树突状细胞-乳腺癌细胞融合细胞

目的：探讨树突状细胞—肿瘤细胞融合细胞的形态特性，为研制融合细胞疫苗提供形态学依据。方法：将免疫磁珠法分离的人外周血树突状细胞与人乳腺癌细胞株MCF7融合，瑞氏—姬姆萨染色观察；扫描电镜观察树突状细胞、融合细胞的表面超微结构。结果：树突状细胞与MCF细胞按10：1比例融合后，一个乳腺癌细胞可以与一个或多个树突状细胞相融合；扫描电镜下可见分离的树突状细胞表面有突起，树突状细胞/MCF7融合细胞具两种亲代细胞的表面超微结构特点。结论：树突状细胞与人乳腺癌细胞融合后无明显的形态改变。     

人羊膜上皮细胞上清液对人肝癌BEL-7402细胞的体外抗肿瘤作用

目的探讨人羊膜上皮细胞(h AECs)上清液对体外培养的肝癌细胞系BEL-7402细胞迁移、增殖与凋亡的影响。方法 BEL-7402细胞随机分为5组,其中对照组不加h AECs上清液,其余4组加入体积分数分别为6.25%、12.5%、25%和50%的h AECs上清液作用24 h后,通过划痕实验、MTT试验和流式细胞术检测BEL-7402细胞迁移、增殖和凋亡;Western blot法检测凋亡相关蛋白的表达量。结果 h AECs上清液能剂量依赖性地抑制BEL-7402细胞迁移、增殖并诱导凋亡(P0.05);25%和50%h AECs上清液组BEL-7402细胞caspase-3和caspase-8蛋白的切割片断蛋白定量明显高于对照组(P0.05)。结论 h AECs上清液对体外培养的BEL-7402细胞具有一定的抗肿瘤作用。     

两种不同纯度的嗅鞘细胞在体外存活与生长的比较

比较80%和50%两种纯度的嗅鞘细胞在体外培养条件下的存活与生长,为嗅鞘细胞体内移植选用最佳纯度提供依据。分离、培养并纯化成年SD大鼠嗅鞘细胞,将纯化的嗅鞘细胞和收集到的贴壁成纤维细胞进行约80%和50%的比例混合后接种,继续培养1d或3d。所有细胞于不同时间点行P75免疫细胞化学荧光染色,以鉴定嗅鞘细胞的初始及其后培养过程中数量和纯度的变化。观察细胞状态,计数细胞总数和P75免疫阳性细胞数目,求得各组嗅鞘细胞数量和纯度并行统计学分析。结果显示:两种不同纯度嗅鞘细胞在培养1d时形态正常,3d时纯度为50%的嗅鞘细胞胞体依然饱满,突起更加纤长,数量和纯度亦无明显下降。而纯度为80%的嗅鞘细胞在培养3d时已出现胞体萎缩和突起变短,数量从1d时每一观察区域内的35±13显著下降为23±5(P=0.02),但纯度未发生明显变化。结果表明50%纯度嗅鞘细胞的存活及生长状态优于80%者,提示细胞体内移植时应考虑选取50%纯度的嗅鞘细胞。     

Harnessing innate and adaptive immunity for adoptive cell therapy of renal cell carcinoma

The development of immunotherapies for renal cell carcinoma (RCC) has been the subject of research for several decades. In addition to cytokine therapy, the benefit of various adoptive cell therapies has again come into focus in the past several years. Nevertheless, success in fighting this immunogenic tumor is still disappointing. RCC can attract a multitude of different effector cells of both the innate and adaptive immune system, including natural killer (NK) cells, γδ T cells, NK-like T cells, peptide-specific T cells, dendritic cells (DC), and regulatory T cells (Tregs). Based on intensive research on the biology and function of different immune cells, we now understand that individual cell types do not act in isolation but function within a complex network of intercellular interactions. These interactions play a pivotal role in the efficient activation and function of effector cells, which is a prerequisite for successful tumor elimination. This review provides a current overview of the diversity of effector cells having the capacity to recognize RCC. Aspects of the functions and anti-tumor properties that make them attractive candidates for adoptive cell therapies, as well as experience in clinical application are discussed. Improved knowledge of the biology of this immune network may help us to effectively harness various effector cells, placing us in a better position to develop new therapeutic strategies to successfully fight RCC.     

The molecular makeup and function of regulatory and effector synapses

Summary:  Physical interactions between T cells and antigen-presenting cells (APCs) form the basis of any specific immune response. Upon cognate contacts, a multimolecular assembly of receptors and adhesion molecules on both cells is created, termed the immunological synapse (IS). Very diverse structures of ISs have been described, yet the functional importance for T-cell differentiation is largely unclear. Here we discuss the principal structure and function of ISs. We then focus on two characteristic T-cell–APC pairs, namely T cells contacting dendritic cells (DCs) or naive B cells, for which extremely different patterns of the IS have been observed as well as fundamentally different effects on the function of the activated T cells. We provide a model on how differences in signaling and the involvement of adhesion molecules might lead to diverse interaction kinetics and, eventually, diverse T-cell differentiation. We hypothesize that the preferred activation of the adhesion molecule leukocyte function-associated antigen-1 (LFA-1) and of the negative regulator for T-cell activation, cytotoxic T-lymphocyte antigen-4 (CTLA-4), through contact with naive B cells, lead to prolonged cell–cell contacts and the generation of T cells with regulatory capacity. In contrast, DCs might have evolved mechanisms to avoid LFA-1 overactivation and CTLA-4 triggering, thereby promoting more dynamic contacts that lead to the preferential generation of effector cells.     

皮肤树突状细胞亚群研究进展

皮肤树突状细胞(DC)作为重要的抗原提呈细胞,在机体免疫应答或自身耐受的发生中扮演着非常重要的角色.皮肤免疫系统中定居着多种DC亚群,主要包括表皮层中的郎格汉斯细胞(LC)与真皮层中的各种真皮DC亚群.健康皮肤中的DC亚群主要有表皮LC、真皮DC(dDC)和浆细胞DC(pDC),dDC又分为Langerin+ dDC及Langerin-dDC等.但在炎症性皮肤,如过敏性皮炎、银屑病等病变皮肤中则存在着炎症性DC亚群.DC由于其复杂的异质性群体,导致了其各亚群的特殊化功能.皮肤DC亚群的特殊化功能,为皮肤性疾病的临床治疗及新型疫苗的研发设计等都提供了良好的新策略.