钙成像论文_赵承勇,罗松,邓小毅,孙旭,朱斌

导读:本文包含了钙成像论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:线虫,苦味,顺反子,骨髓,光纤,秀丽,额叶。

钙成像论文文献综述

赵承勇,罗松,邓小毅,孙旭,朱斌[1](2018)在《双能量CT虚拟去钙成像在鉴别急慢性椎体压缩性骨折中的研究》一文中研究指出目的探讨双能量CT虚拟去钙成像用于鉴别急慢性椎体压缩骨折的临床价值。方法双源CT对34例胸腰椎压缩改变患者进行双能去钙成像,以MRI图像作为参照标准。由两名医师使用2分法分别对压缩椎体进行独立评价,使用Kappa检验评价二者间的一致性。由另一名医师在去钙图像上测量椎体骨髓密度(CT值),同时选取参考椎体,测量并计算两者CT值的差值。使用ROC分析检验主观评分、骨髓密度值及密度差值,使用t检验比较急性骨折和陈旧骨折骨髓的密度值及CT差值。结果在58个压缩椎体中,MRI图像发现32个有骨髓水肿,两名医师在去钙图像上分别诊断25个和30个椎体有骨髓水肿,骨髓水肿主观评分的一致性较高(Kappa=0. 829),主观评分的曲线下面积(AUC)、敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值准确性较为可靠。t检验示急性骨折水肿骨髓的密度值及CT差值较慢性骨折骨髓高。骨髓密度CT值的ROC分析显示AUC为0. 901,利用约登指数计算诊断阈值为1. 6HU;对骨髓密度CT差值的ROC分析显示AUC为0. 910,诊断阈值为29. 3HU;两者联合的ROC分析显示AUC为0. 924。结论 CT双能去钙图像可用于鉴别急慢性椎体骨折,其客观定量分析的诊断的效能高于主观定性分析,CT值联合CT差值的诊断效能> CT差值>CT值。(本文来源于《医学影像学杂志》期刊2018年09期)

王佳昕[2](2018)在《在体DRG钙成像技术在疼痛研究中的应用》一文中研究指出躯体感觉涉及的细胞类型多并且环路复杂,因此,保证神经元所处的生理环境,从群体水平观察神经元的活动非常重要。近年来,随着敏感的基因编码的钙离子指示剂(GECIs)的发展,科学家们可以同时监测群体细胞中瞬时的Ca~(2+)变化,从而间接的观察神经元的电活动。本篇综述主要介绍:在体DRG(本文来源于《中国疼痛医学杂志》期刊2018年02期)

王瀛[3](2017)在《用于清醒小鼠神经元钙成像的非线性光学光纤显微镜研究》一文中研究指出理解大脑的结构与功能是21世纪最具挑战性的前沿科学问题。神经科学的核心目标在于在回路和细胞量级理解神经系统如何编码、处理信息。近年来,光学显微成像结合钙指示剂和转基因技术逐渐成为记录神经元活动的主要方法。实现了在细胞水平对视场内神经回路中特定类型的一群神经元活动情况实时成像记录。然而,传统的桌面级非线性光学显微镜体积庞大不够灵便,并不适用于清醒活动动物脑功能钙成像的需求。开发用于清醒动物脑功能钙成像的微型显微镜的研究工作重点主要集中在两个方面:其一是如何在远端实现高效激发、收集荧光,包括激发类型、光传导方式与介质的选择,以及前端镜体的设计等问题;其二是微型扫描器的开发制作,包括精确控制、畸变矫正和提升速度等方面。在现有压电共振光纤扫描器的基础上,我们对其结构和驱动控制进行了优化。首先提出低能耗四片式结构,实现驱动大直径特种光纤;然后设计制动信号,缩短光纤悬臂复位时间,提升了成像帧速;最后根据实测扫描轨迹矫正重构图像,消除了畸变。利用经优化的扫描器,搭载350μm直径特种光纤实现8 fps稳定无畸变的扫描成像。为高效、准确地观察、记录清醒动物神经元钙活动提供了微型扫描机制。在上述扫描机制的基础上,设计开发了基于单根光纤的小鼠头戴式微型非线性光学显微镜原型机。单根特种光纤高效传输激发光并收集荧光,前端镜体结构简单。通过色散预补偿优化,保证激发光脉冲无畸变传输,提升激发效率。光学特性测试显示该系统具有良好的脉冲传输效率和成像分辨率,且能够满足多种类型的成像需求。为后续清醒动物脑功能钙成像研究提供了一套可靠的显微成像系统针对清醒小鼠神经元钙成像的需求,设计适于头部佩戴的简易封装和连接件,组装拆卸方便,质量小于1 g;设置用于模拟运动状态的滚轮,尽可能使实验小鼠接近自然状态。通过优化设置,在提高系统成像帧速同时,有效控制了诸如有效成像时段占比降低、有效扫描线数减少以及每像素停留时间缩短等问题。实现对病毒标记的清醒活动小鼠神经元钙成像记录,测试显示本系统具有信号水平高、快速稳定、无畸变成像的特点。实现对一群神经元胞体细胞的钙活动状态监测、记录和分析。本论文针对清醒小鼠神经元钙成像的需求,优化了扫描器结构和驱动控制,实现驱动具有优秀光学性能的大直径特种光纤作高速扫描;设计了基于搭载该光纤的微型显微镜原型,单光纤设计结构简单;引入了头戴式配套设计,实现连续成像记录。为神经生物学研究提供了一种新的研究工具。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-11-01)

高凡[4](2017)在《自由移动下秀丽线虫神经环路钙成像采集和分析系统的搭建》一文中研究指出秀丽线虫作为一种常见的模式生物,通体透明,便于观察。其神经系统解剖结构简单,神经环路连接的物理图谱已被完全解析,是进行神经环路研究的理想模型之一。GCaMP是一种钙离子荧光指示剂,可将神经元细胞内钙离子浓度的变化转换为荧光蛋白荧光亮度的变化。现今对秀丽线虫神经环路的研究多以固定或半固定线虫为研究对象,但若能观察完全自由移动下神经环路的活动,则可得到更接近真实情况的结果。本课题的内容即研究如何组建一套硬件设施及配套的硬件控制、数据分析的软件系统,以达到实时观察秀丽线虫在自由移动的情况下头部神经元的钙荧光变化,进而得知各神经元与线虫活动状态的关系,以及这些神经元之间功能上的联系。为采集得到该钙荧光变化,使用压电陶瓷控制物镜上下周期性移动,扫描不同高度处的神经元活动,并通过共聚焦显微镜成像。同时,为实时跟踪线虫的自由移动,通过对红外成像或荧光成像进行分析,并将结果分析反馈给平台,平台可在水平方向移动,使线虫实时处于物镜的视野中心。采集得到图像后,使用基于光流法及高斯混合模型的算法,对图像中的神经元荧光进行半自动识别分析,得到线虫神经元的活动变化,配合对红外录像中线虫运动状态的分析,最终得到神经环路在线虫运动中的作用。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-10-01)

黄慈玉[5](2017)在《基于细胞识别和事件探测算法对钙成像数据的自动化分析研究及应用》一文中研究指出神经科学是一门重点研究脑科学的综合性学科。在最近20年期间,神经科学经历着飞速的发展,对类脑人工智能的进步及各种神经及精神类疾病的治疗有着非常重大的意义。其中计算机技术对于推动神经科学的发展起着不可替代的作用。随着神经活动记录技术的发展与新的纪录方法的出现,脑科学数据的分析成为一重大难题,急需借助计算机自动化分析技术来取代手工分析,提高分析的效率与精度。在过去的10年中,双光子钙成像技术已经被广泛地应用于神经元群的功能活动成像,并且可以很容易地与细胞类型特异标记物结合用于分析特定类型神经元环路的功能。为了达到这一目标,就需要在单细胞水平上进行神经活动的分析。然而,人工方式进行细胞的识别费时并且标准很难统一。因此,通过计算机技术来自动地、精确地快速识别单个神经细胞的位置和轮廓具有重要价值。在此基础上,通过提取单个神经细胞荧光强度变化来分析动作电位相关的活动,以此和行为学变量联合可解析大脑特定皮层区域的工作机制。可见,神经细胞的识别分割和单个细胞钙信号事件的探测是光学脑功能成像数据分析工作中的基础并具有至关重要的作用。故本文研究工作主要分为两个部分:(1)提出一种新的细胞识别与分割方法。该方法主要分为3个步骤:(a)对钙成像数据的细胞图像,利用多尺度拉普拉斯高斯滤波(Multi_LoG)定位局部极值从而实现对细胞的种子点(中心点)的初步探测;(b)利用卷积神经网络(CNN)算法进行细胞的进一步判别,降低探测结果的假阳性;(c)利用TWANG算法对细胞进行边缘检测,该算法的优点是具有精确分割能力的同时计算复杂度低,从而可以进行细胞边缘的快速分割。本文将此方法应用于开源细胞图像(benchmark)和来自第叁军医大学脑研究中心的双光子钙成像细胞图像,并与一些已发表论文中的细胞识别分割算法比较。(2)对于钙成像数据的荧光亮度变化曲线,提出一种新的钙事件探测方法。首先通过分析建立反应动作电位活动的钙事件的相关特征参数,利用一个滑动的基线窗获得噪声水平的估计值。然后再提取基线相邻的探测窗口数据中钙事件的特征信息,并且与多项特征参数进行匹配以判断该该事件活动是否满足钙事件的特征条件。在成功判断的基础上,进一步提取钙事件的初始点,峰值点和结束点的位置信息。最后在钙事件数据中,将已成功探测的钙事件的噪声水平进行再次估计用作下一步的探测。以此完成一个钙事件的探测过程,并通过这种方式循环直至整个钙成像荧光数据的事件探测完成。本文将此方法应用于仿真钙事件数据和来自第叁军医大学脑研究中心的双光子钙成像荧光亮度曲线,并与现已发表论文中的一些钙事件探测算法比较。基于以上工作,对本文分析方法进行评估的方案主要是比较这些方法所得到结果的召回率(Recall),精确率(Precision)和F分数(F-score)这叁个参数的值。通过应用于开源和仿真数据,证明本文方法的有效性和正确性;通过应用于真实数据,证明本文方法的实用性和可行性。借助对上述多项数据的应用,将对比方法与本文提出方法产生结果的平均值进行比较并对其进行显着性差异分析,证明本文方法可在自动化的分析过程中获得更精确的神经细胞的识别分割效果和提高其对应的钙事件探测精度,这对于将来大规模应用在双光子成像数据分析中具有重要作用。(本文来源于《西南大学》期刊2017-04-12)

刘泽玥[6](2016)在《端粒DNA长度动态改变与重度抑郁症相关性研究及钙成像技术的建立》一文中研究指出一、端粒DNA长度动态改变与重度抑郁症相关性研究研究背景重度抑郁症(major depressive disorder, MDD)作为一种情绪相关的精神疾病,常伴随着诸多中枢神经系统的退行性改变,如记忆力减退、奖赏功能异常等。以往大量研究表明,MDD患者外周血白细胞端粒长度显着缩短,提示端粒长度改变与MDD的发生存在相关性。但由于抑郁症发病主要受中枢神经系统控制,外周血的端粒长度改变未必能准确反映中枢的相关变化,因此直接检测与抑郁症发病相关的脑区、核团更为重要。然而,由于患者脑组织不易获得,因此关于脑区端粒长度与抑郁症之间关系的研究非常匮乏。而抑郁症模型小鼠作为研究抑郁症的重要工具鼠,可以有效弥补临床样本研究的诸多限制。研究目的探索抑郁症相关核团、脑区的端粒长度改变,探讨其端粒长度改变与抑郁症之间的关系。研究方法:在本研究中,通过建立慢性不可预知应激(chronic unpredictable stress, CUS)、慢性束缚(chronic restraint stress, CRS)和社会挫败(social defeat, SD)叁种抑郁症动物模型,以qPCR定量检测模型鼠外周血端粒长度改变。并进一步选择与MDD发病高度相关的前额叶皮层、杏仁核、海马体、下丘脑室旁核及伏隔核五个核团,检测端粒在CUS模型鼠的这五个核团的动力学变化。此外,我们还检测了重度抑郁症患者和正常对照的外周血细胞的端粒,通过两组之间端粒长度的差异,间接确定该检测方法的可行性。研究结果结果显示,CUS模型鼠外周血端粒长度(n=11,T/S=1.11±0.21)相对于正常对照(n=21,T/S=0.93±0.21)显着缩短(p=0.0295),同时该模型鼠前额叶皮层(CTL n=12,T/S=0.72±0.12; CUS n=22 T/S=0.87±0.13, p=0.004)和杏仁核(CTL n=12,T/S=0.54± 0.05; CUS n=22, T/S=0.59±0.05, p=0.011)的端粒均显着长于正常对照;MDD患者外周血的端粒长度(]n=48,T/S=2.21±0.90)相对于正常对照(n=50,T/S=1.12±0.50)显着缩短(p<0.0001)。结论因抑郁模型小鼠外周血与患者外周血端粒表现出相同的缩短趋势,提示可用CUS模型小鼠代表MDD患者研究抑郁症与端粒的关系。考虑到端粒DNA延长的机制主要为端粒酶和端粒选择性延长两种,而后者仅存在于少数肿瘤细胞中,因此推测前额叶皮层和杏仁核的端粒酶活性均上调。并进一步推测两个核团表达的端粒酶在抑郁症中发挥着除维持端粒长度之外的其他重要作用。二、利用钙成像技术在体检测神经元活动研究背景脑作为机体最为复杂的器官,拥有纷繁的神经联系及激活模式,这给脑功能及脑与情绪、行为关系的精确阐述造成障碍。而通过钙成像技术可以实时检测并记录神经元活动,这对于探索控制行为所涉及的脑区神经环路的研究具有重要意义。实验目的在实验室建立钙成像技术平台,实现在体检测神经元活动。实验内容包装并纯化aav-Synl-GCaMP6f-P2A-Tomato腺相关病毒,培养元代神经元,体外验证病毒;注射病毒于小鼠伏隔核,在动物清醒状态下给予束缚刺激,实时记录伏隔核的神经元活动;对检测后的鼠脑切片,进一步观察病毒表达。实验结果表达GCaMP6f的原代神经元在给予谷氨酸刺激后,神经元被活化,Ca2+内流而产生的绿色荧光;通过在体实验,给予小鼠外界刺激后,可检测到因伏隔核神经元活化而发出的绿色荧光信号;鼠脑切片同样可检测到位于胞质的绿色荧光信号与位于细胞核的病毒红色荧光标记共定位于相同细胞。结论aav-Synl-GCaMP6f-P2A-Tomato腺相关病毒可成功用于在体活化神经元的实时监测。通过在小鼠伏隔核定点注射该病毒,给予附加刺激,实时记录到小鼠伏隔核的活化神经元。(本文来源于《北京协和医学院》期刊2016-05-01)

齐特,杨华乾,范雪新,赵天,郭运波[7](2015)在《用于细胞核钙成像的新型钙指示剂的构建与鉴定(英文)》一文中研究指出细胞核钙离子是基因转录等细胞核反应过程重要的调控因子.然而,细胞核内钙离子信号的调控机制尚不清楚.缺乏稳定的、敏感的细胞核钙指示剂,是导致其调控机制难以研究的重要原因之一.针对这一问题,设计了能够在细胞核内特异性表达的、具有核定位功能的钙指示剂.以基因编码钙指示剂(GECIs)家族成员GCa MP6为模板,首先融合了对钙离子不敏感的红色荧光蛋白td Tomato来对局部的钙信号进行量化,其次融合了核定位信号(NLS),使GCa MP6能够特异定位于细胞核中.结果表明,NLS-GCa MP6-td Tomato能够在细胞核中有效发挥作用,并且在钙敏感性与动力学上,也与GCa MP6相当.这一新型细胞核钙指示剂将为研究细胞核钙离子的功能及其调控机制提供新的方法与途径.(本文来源于《中国生物化学与分子生物学报》期刊2015年06期)

赵娜[8](2015)在《苦味评价细胞钙成像模型构建》一文中研究指出人有五种基本味觉,甜、咸、苦、酸和鲜。其中苦味是人味觉中最为敏感的一种,对口服制剂的发展有着重要的影响。尤其是在儿童用药领域,考虑到儿童患者对药物苦味的敏感性和接受性,苦味已经成为儿童口服制剂能否取得市场成功的关键因素。因此,开发出可口的药物,发展苦味掩盖技术是目前制药行业投资的热点之一。苦味评价作为掩味处方的一个重要质控参数具有重要的研究意义。随着掩味技术的发展,苦味评价技术也取得了一定的进展。从传统的人群口感实验、动物电生理研究方法、动物偏好性实验到体外溶出以及最新的生物电子舌系统,苦味评价技术经历了从主观到客观,定性到定量,低通量到高通量的转变。目前为止,最常用的苦味评价方法为人群口感实验,这种评价方法传统直观,但检测范围与结果的准确性受限于样品的潜在毒性以及受试者的个体差异。电子舌作为最新的评价手段具有客观、重复性好、检测快速等优点,但它实际感知的是苦味溶液离子强度、电信号等物理性质的变化,不能真正反映苦味的生理过程。我们致力于构建一种基于苦味感知的高通量苦味评价细胞平台。目前发现人的苦味受体(T2R)共有25种,它们均属于七次跨膜的G蛋白偶联受体超家族(GPCR)。由苦味传导机制可知,当苦味物质和受体蛋白相互作用时,与苦味受体协同作用的G蛋白被活化,进而激活依赖于Ga和Gβ、Gγ蛋白的细胞内信号传导通路,使得细胞内的钙离子浓度升高。我们模拟这种传导机制,首先利用转染技术构建感知苦昧的细胞平台。选择人第46号苦味受体(T2R46)作为研究对象,并对其质粒进行定向改造,加入一段牛视紫红质(BR)膜定位序列。随后将构建成功的T2R46-BR质粒与Gα质粒共同转染HEK293,细胞,当使用不同的苦味物质刺激转染细胞时,通过钙成像技术检测细胞内钙离子浓度的实时变化,最终达到苦味评估的目的。然而由于转染技术的局限,使得依赖于钙成像技术构建的苦味评价平台检测效率不高。因此,通过提取动物气管平滑肌细胞上的苦味受体构建起“气管味蕾”平台,本文利用钙成像技术对此平台进行了细胞水平的验证。(本文来源于《南京大学》期刊2015-05-01)

黄伟,徐益明,卢道延,冯宇,郑纪永[9](2015)在《双源CT去钙成像评价椎体骨髓水肿》一文中研究指出目的探讨双源CT去钙成像用于评价外伤性椎体骨髓水肿的临床价值。方法双源CT对42例胸腰椎外伤患者进行双能去钙成像,以MRI图像作为参照标准。由2名医师使用4分法分别对椎体骨髓水肿进行独立评价,使用Kappa检验评价二者间的一致性。由另一名医师在去钙图像上测量椎体骨髓密度(CT值)。使用ROC分析检验主观评分和骨髓密度值,使用t检验比较正常骨髓和水肿骨髓的密度值。结果在138个椎体中,MRI图像发现42个有骨髓水肿,2名医师在去钙图像上分别诊断44个和48个椎体有骨髓水肿,骨髓水肿主观评分的一致性较高(Kappa=0.72),主观评分的曲线下面积(areas under the curve,AUC)、敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值准确性分别为0.94%和0.91%、87.5%和85.0%、94.7%和85.7%、79.5%和70.8%、94.7%和93.3%、89.9%和85.5%。水肿骨髓的密度值较正常骨髓高(57.6±23.1)HU vs(4.1±28.4)HU,(P<0.01)。骨髓密度的AUC为0.92,截断点为35HU。结论双源CT双能去钙图像可用于检测外伤性椎体骨髓水肿。(本文来源于《医学影像学杂志》期刊2015年03期)

张海宁,黄文明,杨松,徐涛[10](2014)在《双顺反子表达技术在线虫神经元钙成像中的应用(英文)》一文中研究指出在线虫中,钙成像技术已被广泛用于检测不同神经元的活性.然而,对于准确记录爬行中的活体线虫神经元钙信号仍然存在许多挑战,其中一个困难即来自于标记目标神经元。在同一个目标神经元中共同表达基因编码的钙指示蛋白和常量参考值荧光蛋白常常具有无法共表达的不确定性.另外,光谱的串扰影响存在于目前最常用的绿色钙指示蛋白系列G-CaMP与其参考值荧光蛋白DsRed系列之间,光谱的串扰有时会给信号记录带来假阳性结果.综上所述,本文首次提出应用双顺反子表达技术用于同一神经元的双蛋白标记,这不仅提高了共表达效率,更简化了线虫神经元标记的工作量.同时,本文还首次采用mKate2,一种与G-CaMP没有串扰的红色荧光蛋白作为参考量.以上改进已在感觉神经元ASH中得到验证.希望本文提出的方法能给线虫神经回路的研究提供一个更为方便、有效的途径.(本文来源于《生物化学与生物物理进展》期刊2014年05期)

钙成像论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

躯体感觉涉及的细胞类型多并且环路复杂,因此,保证神经元所处的生理环境,从群体水平观察神经元的活动非常重要。近年来,随着敏感的基因编码的钙离子指示剂(GECIs)的发展,科学家们可以同时监测群体细胞中瞬时的Ca~(2+)变化,从而间接的观察神经元的电活动。本篇综述主要介绍:在体DRG

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

钙成像论文参考文献

[1].赵承勇,罗松,邓小毅,孙旭,朱斌.双能量CT虚拟去钙成像在鉴别急慢性椎体压缩性骨折中的研究[J].医学影像学杂志.2018

[2].王佳昕.在体DRG钙成像技术在疼痛研究中的应用[J].中国疼痛医学杂志.2018

[3].王瀛.用于清醒小鼠神经元钙成像的非线性光学光纤显微镜研究[D].华中科技大学.2017

[4].高凡.自由移动下秀丽线虫神经环路钙成像采集和分析系统的搭建[D].中国科学技术大学.2017

[5].黄慈玉.基于细胞识别和事件探测算法对钙成像数据的自动化分析研究及应用[D].西南大学.2017

[6].刘泽玥.端粒DNA长度动态改变与重度抑郁症相关性研究及钙成像技术的建立[D].北京协和医学院.2016

[7].齐特,杨华乾,范雪新,赵天,郭运波.用于细胞核钙成像的新型钙指示剂的构建与鉴定(英文)[J].中国生物化学与分子生物学报.2015

[8].赵娜.苦味评价细胞钙成像模型构建[D].南京大学.2015

[9].黄伟,徐益明,卢道延,冯宇,郑纪永.双源CT去钙成像评价椎体骨髓水肿[J].医学影像学杂志.2015

[10].张海宁,黄文明,杨松,徐涛.双顺反子表达技术在线虫神经元钙成像中的应用(英文)[J].生物化学与生物物理进展.2014

论文知识图

跟踪系统双光子钙成像显示海马神经元活动...撤除Dox药物饲料8周后,匹配的对照组...撤除Dox药物饲料8周后,匹配的对照组...钙成像式样装置示意图钙成像装置图及采样流程图

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钙成像论文_赵承勇,罗松,邓小毅,孙旭,朱斌
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