多模态光学分子层析中目标体光学结构的在体获取方法研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    30970775
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    33.0万
  • 负责人：
    高峰
  • 依托单位：
    天津大学
  • 学科分类：
    H2705.医学光学成像
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

随着人类基因组测序工程的完成和后基因时代的到来，以实现生物大分子水平上的活体生理和病理信息三维实时获取和定量分析为目标的分子影像技术得到高度重视和广泛研究，光学技术则因其在特异性、灵敏性和实时性等一系列重要指标上具有其它模态无法同时兼有的优点以及光学分子标记手段的日臻完善和多样性而倍受关注。光学分子层析是光学分子影像的最高实现形式，包括激发荧光和生物自发光两种基本模态，其图像重建均采用基于光子传输模型与测量匹配原则的最优化策略。研究表明，成像目标体的光学结构信息对发光源的精确定位和定量有至关重要的影响，因此正确获取该信息是有效实现光学分子层析的基础条件。本课题将目标体光学特性分区均匀性自然假设与"粗粒度"扩散光学层析原理相结合，研究能有效克服反演不适定性的目标体光学结构获取新方法与关键技术，探讨相关的连续光动态测量系统的实现可行性和有效性，建立多模态光学分子层析实现的关键理论与技术基础。

结项摘要

随着人类基因组测序工程的完成和后基因时代的到来，以实现生物大分子水平上的活体生理和病理信息三维实时获取和定量分析为目标的分子影像技术得到高度重视和广泛研究，光学技术则因其在特异性、灵敏性和实时性等一系列重要指标上具有其它模态无法同时兼有的优点以及光学分子标记手段的日臻完善和多样性而倍受关注。光学分子层析是光学分子影像的最高实现形式，包括激发荧光层析（Fluorescence Molecular Tomography, FMT）和生物自发光层析(Bioluminescence Tomography, BLT)两种基本模态，其图像重建均采用基于光子传输模型与测量匹配原则的最优化策略。研究表明，成像目标体的光学结构信息对发光源的精确定位和定量有至关重要的影响，因此正确获取该信息是有效实现光学分子层析定量化和灵敏性的基础条件之一。本课题将目标体光学特性分区均匀性自然假设与"粗粒度"扩散光学层析(Diffuse Optical Tomography, DOT)原理相结合，探讨了能有效克服反演不适定性的目标体光学结构获取的“粗粒度”DOT新方法及其关键技术,主要包括基于辐射输运的任意复杂组织体光子输运先进模型以及形状和区域DOT理论等；研制了基于锁相光子计数模式和电子倍增型电荷耦合器件（EM-CCD）阵列测量模式的多波长连续光动态DOT/FMT/BLT系统；在完善Monte-Carlo数值仿真工具和固态仿体设计技术的基础上，开展了有效的方法和系统的模拟与仿体验证。该研究为建立多模态光学分子层析定量成像技术奠定了关键理论与技术基础。

项目成果

期刊论文数量（26）
专著数量（1）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（24）
专利数量（0）
A CT-analogous scheme for time-domain diffuse fluorescence tomography
时域漫射荧光断层扫描的 CT 类似方案
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of X-ray Science and Technology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Gao; Feng;Li; Jiao;Zhang; Wei;Yi; Xi;Wang; Xin;Zhang; Limin;Zhou; Zhongxing;Zhao; Huijuan
  • 通讯作者：
    Huijuan
基于时间相关单光子计数的非接触式荧光层析成像系统
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    纳米技术与精密工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    赵会娟;王婷婷;李娇;高峰;ZHAO Hui-juan;WANG Ting-ting;LI Jiao;GAO Feng(Scho
  • 通讯作者：
    GAO Feng(Scho
Improving visibility of X-ray phase-contrast imaging with Wiener filtering
通过维纳滤波提高 X 射线相衬成像的可视性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of X-ray Science and Technology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Gong; Shaorun;Gao; Feng;Zhou; Zhongxing
  • 通讯作者：
    Zhongxing
基于透射解析模型的时域扩散荧光层析原理与实验
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    天津大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    高峰;李娇;张丽敏;赵会娟;GAO Feng;LI Jiao;ZHANG Li-min;ZHAO Hui-juan
  • 通讯作者：
    ZHAO Hui-juan
基于傅立叶级数参数化描述的形状扩散光学层析成像方法研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    光学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    阮平巧;高峰
  • 通讯作者：
    高峰

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其他文献

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面向荧光剂药代动力学的动态扩散荧光层析系统
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  • 通讯作者：
    高峰

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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