内容概要:本文详细介绍了如何使用COMSOL 6.1/6.2版本进行球形单细胞电穿孔的动态仿真。首先,文章解释了细胞电穿孔的基本概念及其在科学研究中的重要性,特别是孔密度和电导率这两个关键参数的意义。接着,文章逐步讲解了COMSOL仿真的具体操作步骤,包括模型建立、材料属性设定、物理场选择与设置等。此外,还特别强调了边界常微分方程的处理以及Bode分析的应用,展示了如何通过这些数学工具来优化电穿孔实验参数。最后,文章总结了该仿真工作的意义,即不仅帮助深入理解细胞电穿孔的物理机制,也为实际的生物医学实验提供了理论支持。 适合人群:从事细胞生物学、生物物理学及相关领域的研究人员和技术人员,尤其是对细胞电穿孔感兴趣的科学家。 使用场景及目标:适用于希望通过COMSOL软件进行细胞电穿孔仿真的科研工作者,旨在提高他们对该技术的理解并为其实际实验提供指导。 其他说明:文中提供的具体操作步骤和代码片段可以帮助读者快速上手,同时附带的一些高级技巧也有助于解决可能出现的问题。
2025-12-09 14:29:29 847KB
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本文介绍了如何使用scMetabolism包进行小鼠单细胞代谢激活分数分析。文章详细说明了从基因名转换到代谢分析的全过程,包括如何将小鼠基因名转换为人类基因名,以及如何适配Seurat v4/v5版本。此外,还提供了代码示例和参考链接,帮助读者更好地理解和应用这一分析方法。 在单细胞基因组学和转录组学的研究中,代谢分析是理解细胞生理状态及其在疾病中角色的重要环节。本文所介绍的scMetabolism包,是一个专门用于小鼠单细胞代谢数据处理和分析的工具。它允许研究人员从基因表达数据出发,进行单细胞层面的代谢激活分数分析。在这一过程中,scMetabolism包提供了从基因名转换的功能,这一功能至关重要,因为它涉及将小鼠基因名准确无误地转换为人类基因名,这对于使用人类代谢通路数据库进行分析时是必不可少的步骤。 Seurat是一个广泛使用的R包,用于单细胞RNA测序数据分析,而scMetabolism包特别适配了Seurat的v4和v5版本。这意味着研究人员可以使用Seurat的先进功能,同时结合scMetabolism包提供的代谢分析工具,以实现对单细胞数据的全面解读。文章中不仅详细描述了使用scMetabolism包进行单细胞代谢激活分数分析的步骤,还提供了相应的代码示例。这些代码示例对于初学者来说非常宝贵,因为它们不仅展示了如何操作scMetabolism包,也为如何使用R语言进行单细胞数据分析提供了参考。 通过阅读这篇文章,读者能够了解到在进行单细胞代谢研究时,如何利用scMetabolism包处理数据,并且能够掌握将数据导入Seurat进行进一步分析的方法。文章提供的参考链接也很有价值,它们可以引导读者访问到更多的相关资源和背景信息,从而加深对单细胞代谢分析的理解。 scMetabolism包的出现,为小鼠单细胞代谢研究带来了便利。它不仅提供了一套完整的分析流程,还通过代码示例和详细解释,使得研究人员能够更加有效地进行数据分析。这种分析方法对于理解细胞代谢活动在正常生理和病理条件下的变化至关重要,对于发现疾病相关的新标记物和治疗靶点具有重要意义。 随着单细胞技术的快速发展,利用scMetabolism包进行小鼠单细胞代谢激活分数分析,是推动单细胞代谢研究向前发展的有力工具。通过这种分析,研究人员可以更深入地探索不同细胞类型和状态下的代谢特征,为精准医疗和疾病模型的建立提供坚实的实验和理论基础。 scMetabolism包的发布和应用,展示了生物信息学领域中开源软件开发的活力。该软件包的开发,不仅体现了科研工作者对单细胞代谢研究的重视,也反映了当前生物信息学工具开发的专业性和实用性。未来,随着这一领域的不断拓展,类似的工具包将为生物学研究带来更多的可能性。
2025-12-08 16:06:30 9KB 软件开发 源码
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细菌生物膜是嵌入在细胞外聚合物(EPS)自身产生的基质中的细菌聚集体,可引起持续的细菌感染,对医学造成重大挑战。 它们对抗生素和宿主防御系统具有顽固性,这使治疗困难且成本高昂。 发现青霉青霉突变体EU2D-21在水下发酵下会产生细胞外酶复合物(淀粉酶,纤维素酶,蛋白酶)。 在30°C下孵育8天后,发现α-淀粉酶,纤维素酶和蛋白酶的最大比酶活性分别为3.04 IU / mg,2.61 IU / mg和3.39 IU / mg。 我们评估了酶复合物靶向和降解不同细菌生物膜的能力。 我们发现它在50°C孵育1小时内降解了大肠杆菌(85.5%),肠炎沙门氏菌(79.72%),铜绿假单胞菌(88.76%)和金黄色葡萄球菌(87.42%)的生物膜。 扫描电子显微镜(SEM),生物膜去除测定和结晶紫测定的定量证明了该酶复合物从细胞表面分离了生物膜外多糖基质和细菌。 这些结果说明了使用这种酶复合物作为抗生物膜治疗剂来根除生物膜的可行性和益处。 这也可以用作改善多药耐药细菌感染治疗的有前途的策略。
2025-11-23 08:17:29 1.05MB 纤维素酶 生物膜降解 细菌生物膜
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巨噬细胞是一类高度异质的细胞群体,在免疫系统中扮演着至关重要的角色。它们不仅能吞噬和消化病原体和异物,还能在体内进行抗原呈递,调节炎症反应,以及参与组织的修复与再生。本文通过在兔子模型上的实验研究,深入探讨了巨噬细胞及其分泌的相关炎症因子在家兔动脉粥样硬化斑块稳定性中所起的作用。 实验中,通过高脂饮食喂养家兔两周,并进行分组,其中模型组接受了腹主动脉内皮的球囊损伤,而假手术组仅暴露动脉但未进行损伤。术后10周采用药物触发的方式激活血管,观察并分析了斑块破裂情况和斑块中巨噬细胞的浸润情况。使用免疫组织化学染色方法来确定斑块中巨噬细胞百分比,并通过Elisa法检测了相关炎症因子CRP、MCP-1和TNF-α的水平。研究结果显示,与假手术组相比,模型组的斑块破裂数量增多,斑块面积较大,泡沫细胞和炎细胞数量多,脂核较大,纤维帽较薄,巨噬细胞浸润百分比和血清炎症相关因子水平均显著升高。这些发现表明,巨噬细胞介导的炎症反应在不稳定斑块模型的形成中发挥着重要作用。 CRP(C反应蛋白)、MCP-1(单核细胞趋化蛋白-1)和TNF-α(肿瘤坏死因子α)是参与炎症反应的主要因子。CRP是一种急性期蛋白,通常在身体遭受感染或组织损伤时水平升高;MCP-1是重要的趋化因子,能够吸引单核细胞迁移到炎症部位;TNF-α是一种多功能的细胞因子,在细胞凋亡、细胞增殖和炎症反应中具有重要作用。这三种因子在动脉粥样硬化的病理进程中起着关键作用,它们的水平升高通常与斑块的不稳定性相关。 球囊损伤内皮细胞导致的血管内皮功能受损,可能促进了动脉粥样硬化的进程。损伤诱导内皮细胞产生炎症因子,这些因子可诱导单核细胞向受损内皮迁移,并分化为巨噬细胞。巨噬细胞吞噬氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)形成泡沫细胞,并产生大量的炎症因子,促进了粥样斑块的形成和发展。此外,巨噬细胞还可能通过分泌基质金属蛋白酶(MMPs)等蛋白酶,削弱斑块的纤维帽,增加斑块破裂的风险。 基于此研究,我们认为,巨噬细胞及它们分泌的炎症因子CRP、MCP-1和TNF-α在促进易损斑块形成和斑块破裂中起着核心作用。因此,通过调节巨噬细胞的功能,降低炎症因子的水平,可能为预防和治疗动脉粥样硬化和斑块破裂提供新的靶点。对于未来的研究方向,可以着重探讨具体分子机制和开发针对这些靶点的干预措施,以期对动脉粥样硬化性心血管疾病提供更有效的预防和治疗策略。
2025-11-20 22:33:03 356KB 首发论文
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高糖、胰岛素对肾小球系膜细胞GLUT4、P21表达,黄颂敏,唐万欣,目的 探讨高糖、胰岛素对肾小球系膜细胞(GMC)GLUT4、P21表达及细胞骨架蛋白F-actin 的影响,进一步研究上述因子在糖尿病肾病发生发展
2025-10-17 12:11:54 577KB 首发论文
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在探讨P21在肾小球系膜细胞表达变化及其意义的研究中,重点聚焦于糖尿病肾病(Diabetic Nephropathy, DN)这一糖尿病主要的微血管并发症。研究者柳飞和唐万欣的工作涵盖了多个关键点,从P21的基本作用,到其在糖尿病肾病发病机制中的潜在角色,并尝试探究高糖与胰岛素对肾小球系膜细胞中P21表达的影响。 P21(CDKN1A)属于细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂(cyclin-dependent kinase inhibitors, CDKIs)家族,是一个关键的细胞周期调控因子。P21的表达能在各种细胞应答中被诱导,从而抑制细胞周期,导致细胞周期停滞,以帮助修复受损DNA或促使细胞衰老和凋亡。P21的过度表达与细胞增殖抑制、细胞肥大和老化密切相关,它在多种细胞类型中被发现与糖尿病相关的组织肥大和功能障碍相关。 研究进一步表明,糖尿病早期肾脏肥大可能与肾皮质中P21蛋白的表达增加有关。而肾小球系膜细胞肥大是早期肾小球肥大中起关键作用的因素,这一点在糖尿病患者和糖尿病大鼠动物模型中得到了验证。系膜细胞肥大可导致肾脏结构的不可逆变化,如肾小球硬化和肾小管间质纤维化,进而引起终末期肾功能衰竭(End-stage Renal Failure, ESRD)。 本次研究中,研究者通过高糖和不同浓度胰岛素干预,观察了大鼠1097系膜细胞株中P21mRNA的表达变化。实验结果表明,在高糖环境下,系膜细胞中的P21mRNA表达显著增加,并且这种上调与渗透压无关。通过流式细胞仪定量检测系膜细胞前向角度散射光(Forward Scatter, FSC),研究者发现P21mRNA表达上调与系膜细胞体积的增加相关,这表明P21参与了高糖诱导的系膜细胞肥大。 实验中所采用的方法,包括RT-PCR检测P21mRNA表达和流式细胞仪测定细胞体积大小,都是目前在细胞分子水平研究中常用的技术。RT-PCR能够准确地半定量检测特定基因的表达水平;流式细胞仪作为一种强大的工具,能够检测包括细胞大小在内的多种参数。 这一研究成果不仅丰富了糖尿病肾病发病机制的知识库,而且提出了P21作为潜在治疗靶点的可能性。虽然高糖诱导P21表达上调的机制尚不完全清楚,但研究结果提示了高糖刺激下P21mRNA表达的上调可能是糖尿病肾病发展中的一个关键因素。对于临床而言,这可能意味着未来可以通过干预P21的表达来预防或治疗糖尿病肾病。 研究还揭示了糖尿病肾病发病机制的复杂性,这包括了高糖环境、胰岛素抵抗等多种因素相互作用的结果。糖尿病肾病的防治需要综合考虑这些因素,并且深入研究其在细胞和分子层面的机制,以便开发出更为有效的治疗策略。 这篇研究的发表也展示了基础医学研究对于疾病防治策略制定的重要性。通过对疾病分子机制的深入理解,科学家们可以寻找新的治疗靶点,这对于提高临床治疗效果具有重要的指导意义。同时,通过这样的研究,也能够更好地预测和监测疾病的进展,为临床决策提供科学依据。
2025-10-17 11:00:35 435KB 首发论文
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在当今科技发展的浪潮中,深度学习技术已经成为机器视觉领域中的一个重要分支,尤其在图像分割方面展现出了巨大的应用价值。图像分割主要是指将数字图像细分为多个图像子区域的过程,这一过程在生物医学图像分析、遥感图像解译等多个领域都至关重要。在众多深度学习模型中,U-Net模型因其特别的设计和出色的表现,尤其受到关注。 U-Net模型最初是为了解决医学图像分割中的细胞图像而设计的。该模型通过一个对称的卷积神经网络结构,可以有效地处理有限样本量情况下的图像分割问题。U-Net的核心优势在于它的上采样(up-sampling)和下采样(down-sampling)路径,能够产生高分辨率的输出。这在对细胞等微观结构进行精准定位和分割时尤为重要。此外,该模型利用了跳跃连接(skip connections),这种连接可以直接传递低层特征到网络深层,从而增加输出特征图的细节信息。 在实现U-Net细胞图像分割的过程中,涉及多个关键的文件和代码模块。例如,train.py文件负责模型的训练过程,它会加载数据、设置训练参数、执行训练循环,并保存训练好的模型。archs.py文件则通常包含了U-Net架构的定义,这个文件定义了模型的神经网络层以及它们之间的连接方式。val.py文件则负责模型验证,即在独立的验证集上评估模型性能,确保模型泛化能力强,不会过拟合。 preprocess_dsb2018.py文件包含了数据预处理的代码,通常涉及图像的归一化、增强等操作,以适应模型训练的需求。dataset.py文件则定义了数据集的加载方式,比如如何从磁盘读取图像及其标注,以及如何将这些数据以批量的形式提供给模型。losses.py文件则负责定义和计算损失函数,损失函数是衡量模型预测结果与真实标签之间差异的重要指标,在训练过程中不断优化损失函数是模型学习的关键。 metrics.py文件则定义了评估模型性能的各种指标,比如像素精度、交并比(Intersection over Union, IoU)等,这些指标可以帮助研究人员和工程师们更加准确地评估模型对图像分割任务的完成度。utils.py文件通常包含了工具函数,这些函数用于处理一些辅助任务,如文件路径操作、图像变换等,为其他模块提供支持。inputs目录则可能包含了用于模型输入的图像数据,这可以是用于训练和验证的细胞图像样本。 U-Net细胞图像分割代码包含了一系列精心设计的模块和文件,它们共同协作实现了对细胞图像的有效分割。通过这种方式,医学研究人员能够更准确地分析细胞结构,进而更好地理解细胞的功能和疾病机理,从而在医学诊断和治疗上取得重要进展。
2025-09-16 17:25:33 302.78MB 机器视觉 深度学习
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和声2 公用事业 使用 TCR 测序数据收集肿瘤浸润淋巴细胞细胞实验 介绍 使用配对 TCR 测序组装公开可用的肿瘤浸润性 T 细胞 (TIL) 数据集的初衷是扩展和改进 R 包。 但是,经过一番讨论,我们决定为大家发布数据集,测序运行的完整摘要和样本信息可以在Seurat对象的元数据中找到。 该存储库包含用于数据集的初始处理和注释的代码(我们将此版本称为 0.0.1)。 这涉及几个步骤:1)加载相应的 GE 数据,2)通过样本和队列信息协调数据,3)通过自动注释进行迭代,4)通过手动检查和富集分析统一注释,以及 5)添加 TCR 信息。 此信息存储在 Seurat 对象的元数据中 - 每个变量的解释都可用。 队列信息 这是当前的数据源列表,通过组织类型过滤的细胞数量。 如果您使用实用程序,请引用数据! 血液 尤斯塔 LN 普通的 瘤 癌症类型 添加日期 引文 CCR-20-4394 0 0 0 0 26760 卵巢 21 年 6 月 19 日 GSE114724 0 0 0 0 27651 胸部 21 年 6 月 19 日 GSE121636 12319 0 0 0 11436 肾
2025-09-05 15:20:36 1.67GB 系统开源
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在Java编程中,读取细胞词库(scel)文件主要涉及到对特定文件格式的理解以及文件I/O操作。细胞词库文件通常用于存储词汇和它们的相关信息,常见于输入法软件,如搜狗输入法。这类文件包含了丰富的词汇库,方便用户在输入时进行智能联想和纠错。 我们需要了解scel文件的结构。scel文件是以二进制格式存储的数据,包含词典项、词频、词性等信息。因此,读取scel文件并非简单的文本读取,而是需要解析二进制数据。 在给定的`SougouScelReader.java`文件中,我们可以推测这应该是一个用于读取搜狗细胞词库的Java类。这个类可能包含以下功能: 1. **文件打开与缓冲**:使用`FileInputStream`或`BufferedInputStream`来打开并读取scel文件,以提高读取效率。 2. **二进制解析**:定义解析方法,通过逐字节或逐记录地读取文件,解析出词典项。可能需要了解每个词库记录的结构,包括记录头、词汇、词频、词性等字段。 3. **数据结构设计**:为了存储解析出的词汇信息,可能需要设计自定义的数据结构,如`WordInfo`类,包含词汇、词频、词性等属性。 4. **字节转换**:由于scel文件中的字符串可能是UTF-16编码,因此需要将字节流转换为字符串,可能使用`CharsetDecoder`或直接操作字节数组。 5. **错误处理**:处理可能出现的文件不存在、读取异常等情况,并提供合适的错误信息。 6. **接口设计**:提供对外的API,如`readScelFile(String filePath)`方法,用于加载scel文件,返回一个包含所有词汇信息的集合。 7. **性能优化**:考虑使用缓冲技术、多线程或其他并发机制来提升大规模词库的读取速度。 在实际应用中,这个`SougouScelReader`类可能会被用于输入法插件、搜索引擎优化、自然语言处理等场景,帮助快速获取和处理大量词汇数据。 总结来说,读取Java中的细胞词库scel文件涉及的关键知识点包括: 1. Java文件I/O操作:`FileInputStream`, `BufferedInputStream`等类的使用。 2. 二进制数据解析:理解scel文件格式,编写解析逻辑。 3. 字节流处理:将字节流转换为字符串,理解字符编码。 4. 数据结构设计:创建适合存储词库信息的数据结构。 5. 错误处理:捕获并处理可能的运行时异常。 6. 接口设计:提供易于使用的API供其他组件调用。 7. 性能优化:针对大文件读取的性能提升策略。 为了实现这个功能,开发者需要对Java I/O、二进制数据处理有深入理解,并且需要参考scel文件格式的文档或者通过反编译已有的解析库来理解其结构。
2025-07-22 11:07:29 2KB 源码
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