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生物医学工程学院 / Med-X研究
院
科研通讯
Nat Commun. 2013;4:1768.
Biomaterials. 2013;34(4):1391.
2013年第一期(总第一期)
2013年8月
1896
1920
1987
2006
魏勋斌的研究团队在Nature Communications杂志
上报道了用光镊在活体动物中捕获红细胞的技术。
古宏晨的研究团队在Biomaterials杂志上报道了介孔
纳米颗粒携载siRNA治疗肿瘤的最新研究结果。
The research team led by Xunbin Wei reported
trapping red blood cells in living animals using
optical tweezers.
The research team led by Hongchen Gu reported the
latest results on mesoporous silica nanoparticle-PEIFusogenic peptide system for siRNA delivery in
cancer therapy.
摘要：
无创成像技术的发展已经使得在活细胞中观察
分子水平的事件成为可能。尽管微观物体可以在细
胞水平上进行操作，但是在活体中对细胞进行操作
的目标尚未实现。我们用近红外光镊在活体小鼠中
捕获了红细胞并进行操作，实现了无接触地操纵阻
塞毛细血管的清除。另外，我们还分析了光学方法
捕捉毛细血管中的硬物的方法。这项工作拓展了光
镊技术在动物活体细胞动力学研究中的应用。
摘要:
RNA干扰技术已被广泛用于探索基因功能和传
染性疾病及恶性肿瘤的基因治疗领域。RNAi在应用
方面所存在的最大障碍是缺少能够稳定有效地将
siRNA诱导进入细胞的载体，如何开发低毒高效的
载体成为RNAi技术发展所面对重要课题。本文利用
纳米级别的介孔二氧化硅颗粒具有的有序孔道结构、
高比表面积以及极高的孔道容积等特点，首次实现
了siRNA的高效装载与可控释放，在分子、细胞、
动物层面上证明了该纳米载体在肿瘤治疗中应用的
可行性。
论文链接：
http://www.nature.com/ncomms/journal/v4/n4/abs/n
comms2786.html
论文链接:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S01
42961212012380
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2006
柴新禹的研究团队在Investigative Ophthalmology &
Visual Science杂志上报道了仿真不规则光幻视阵列
下的汉字表达优化研究。
李丽明、陈垚的研究团队在神经工程杂志上报道了
视神经电刺激诱发的皮层最大响应位点具有较好的
视野拓扑投射关系。
The research team led by Xinyu Chai reported that
optimizing chinese character displays improved
recognition and reading performance of simulated
irregular phosphene maps.
The research team led by Liming Li and Yao Chen
reported that electrical stimulation with a
penetrating optic nerve electrode array could elicit
visuotopic cortical responses in cats.
摘要：
由于视网膜解剖结构的非线性分布，视觉假体
诱发的光幻视阵列存在空间位置不规则现象，该研
究团队的前期研究结果表明这种不规则严重影响汉
字的识别率。因此，本研究提出了不同的汉字表达
方法以改善假体视觉下汉字识别和中文语段阅读的
表现。实时的仿真假体视觉研究结果表明针对扭曲
程度严重的光幻视阵列，近邻搜索法能显著提高汉
字识别的准确率和中文语段阅读准确率及效率；同
时，由于上下文的联系，中文语段阅读的表现显著
优于同等条件下单个汉字的识别表现。该项研究为
视觉假体的中文信息处理和编码提供了重要的实验
基础。
摘要：
视神经内神经节细胞轴突向视交叉方向的投射
呈现逐渐混杂扩散现象，如何通过微电极阵列在视
神经及视皮层中实现有较好视野拓扑关系的电刺激，
是实现视神经假体功能电刺激恢复视觉的前提条件。
我们结合视觉刺激与视神经在体电生理记录方法，
实现视神经电极电刺激位点的空间视野拓扑位置定
位，之后在同一根植入电极上施加电刺激，在视皮
层上记录电刺激诱发的皮层响应。结果表明电刺激
诱发的皮层最大响应点在视野拓扑图上的位置和视
神经刺激位点对应的视野位置一致，皮层最大响应
和视神经刺激位点的视野拓扑位置差为1.7±0.8 °。
论文链接：
http://www.iovs.org/content/54/4/2918.abstract
论文链接：
http://iopscience.iop.org/1741-2552/10/3/036022
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2006
常江、李海燕的研究团队在Journal of Materials
Chemistry B杂志上报道了静电纺丝纤维修饰聚合物
溶剂膜调控其疏水性并控制药物释放。
常江、李海燕的研究团队在Acta Biomaterialia杂志
上报道了一种新型的用于骨修复的原位生成且可注
射的复合水凝胶。
The research team led by Jiang Chang and Haiyan
LI reported that controlled drug release from a
polymer matrix by patterned electrospun nanofibers
with controllable hydrophobicity on the Journal of
Materials Chemistry B.
The research team led by Jiang Chang and Haiyan
LI reported that a novel in situ-forming and
injectable composite hydrogel as bone repair
substitute in Acta Biomaterialia.
摘要:
我们研究了表面具有微/纳米结构的静电纺丝
纤维沉积层的溶剂膜与其疏水性之间的关系，并通
过改变表面电纺纤维的微纳米级结构控制药物从溶
剂膜中释放的速率。结果显示通过控制电纺纤维的
沉积密度、分布和排列，PVB溶剂膜的表面疏水性
可以在80°到153.2°范围内进行调控。经过电纺纳
米纤维表面修饰的溶剂膜其装载的药物释放速率会
减慢，并且药物释放速率还可以通过纤维的排列和
分布来进行调控。总之，这项研究提出了一种可以
在载药溶剂膜表面进行不同疏水性的微纳米结构修
饰来控制其内部药物释放速率的方法。
摘要：
我们采用新型材料组成设计制备了一种可注射、
可原位生成的硅酸钙/海藻酸钠复合水凝胶。该水凝
胶体系不需要额外添加钙离子作为交联剂，而是巧
妙地利用葡萄糖酸内酯水解的酸性环境促使复合水
凝胶中的硅酸钙释放出钙离子，并利用这些钙离子
在溶胶内部原位交联海藻酸钠成凝胶。通过调节硅
酸钙和葡萄糖酸内酯的含量，该复合水凝胶的凝胶
时间可控制在人工可操作时间范围内(30s~10min)，
而且其力学性能和溶胀性能也可调控。此外，该复
合水凝胶还具有良好的体外生物活性及细胞相容性，
且具有促成骨及成血管化的功能，在骨组织工程领
域具有良好的应用潜力。
论文链接：
http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2013/
TB/C3TB20404A
论文链接：
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S17
42706113003061#
1896
蓝宁的研究团队在Frontier of Computational
Neuroscience上报道了肌梭灵敏度控制可调节规划
运动信息在大脑中的编码的理论。
The research team led by Prof. Lan reported that
“FusimotorControl of Spindle Sensitivity Regulates
Central and Peripheral Coding of Joint Angles”.
摘要：
感觉运动控制是大脑神经系统功能的重要部分，
肌梭（muscle spindle）是提供本体感知信息的主要
感知器官。肌梭具有传入控制（fusimotor control）
和传出信息的双重功能。大脑运动皮层一半以上的
锥体细胞是直接控制肌梭的神经元。这说明肌梭控
制与运动控制紧密相关。但肌梭传入控制，除调节
感知灵敏度外，其对运动控制作用仍不清楚。本文
利用虚拟臂模型（Virtual Arm Model）的仿真研究，
阐明了肌梭灵敏度控制与大脑规划运动信息编码的
直接联系。为认识肌梭传入控制对神经运动控制的
功能提供了一个新假设，也为脑－机接口技术提供
了理论支持。Frontiers in Computational
Neuroscience 是 Nature Group 出版的期刊。
论文链接：
http://www.frontiersin.org/computational_neuroscie
nce/10.3389/fncom.2012.00066/abstract
1920
1987
2006
童善保的研究团队在IEEE Transactions on Neural
Systems and Rehabilitation Engineering杂志上报道
了自上而下的视听觉注意保持状态下的的功能性脑
网络。
The research team led by Prof. Shanbao Tong
reported that “Functional Brain Networks for
Sensory Maintenance in Top-down Selective
Attention to Audiovisual Inputs” on IEEE
Transactions on Neural Systems and Rehabilitation
Engineering.
摘要:
将注意主动保持在视听觉感官上需要许多脑区
参与，然而这些脑区之间的功能性连接特征仍不清
楚。本研究中，我们采用图论分析大脑保持视听觉
注意状态时的脑网络拓扑结构。13名被试者分别完
成被动观看以及主动注意两种认知实验任务，与此
同时记录多通道脑电以及行为学数据。我们利用相
位同步理论计算每两个脑电电极之间的同步指数，
并依此构建加权脑网络。两种任务状态下的脑网络
都具有典型的小世界特征。在β和γ波段中，主动注
意状态下的脑网络具有较高的聚类系数以及较短的
特征路径长度，说明这两种状态下的脑网络具有不
同的拓扑结构。
论文链接：
http://ieeexplore.ieee.org/Xplore/defdeny.jsp?url=htt
p%3A%2F%2F
1896
1920
1987
2006
殷卫海的研究团队在Neuroscience Letters杂志上报
道了关于SIRT2蛋白在小胶质细胞存活中作用机制
的最新研究结果。
张春富的研究团队在Nanoscale杂志上报道了高磁共
振性能荧光介孔硅包覆磁性纳米颗粒于神经干细胞
治疗脑缺血活体示踪研究。
The research team led by Weihai Ying reported the
latest findings regarding the mechanisms underlying
the roles of SIRT2 in microglial survival.
High MRI performance fluorescent mesoporous
silica coated magnetic nanoparticles for tracking
neural progenitor cells in an ischemic mouse model.
摘要:
有研究提示SIRT2在神经退行性疾病中起重要
的作用。但至今我们对SIRT2蛋白在炎症中作用的
了解仍很少。本研究发现SIRT2的常用抑制剂
AGK2可以诱导小胶质细胞的坏死、晚期凋亡以及
ATP水平的下降。我们经进一步发现poly(ADPribose) polymerase (PARP)这一蛋白的激活介导了
AGK2诱导的小胶质细胞死亡以及ATP水平的下降。
本研究首次提示了SIRT2在控制小胶质细胞存活中
的作用，为理解SIRT2在神经退行性疾病中的作用
机制提供了信息。
摘要:
同相同尺寸非介孔硅包覆磁性纳米材料相比，
介孔硅包覆磁性纳米材料具有非常高的磁共振灵敏
性、高的干细胞标记效率，且无细胞毒性。体内研
究表明：无论是颅内注射还是静脉注射，少量标记
干细胞在缺血部位的归巢均能够用临床磁共振（3T
）进行实时活体监测。介孔硅包覆的磁性纳米材料
有望成为新一代干细胞显像的新型造影剂。
论文链接：
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23570735
论文链接:
http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2013/nr
/c3nr00119a#!divAbstract
1896
杨国源的研究团队在J Ethnopharmacol杂志上报
道了通心络对脑缺血再灌注损伤后血脑屏障的保护
作用。
The research team led by Guo-Yuan Yang
reported that The protective role of Tongxinluo
on blood-brain barrier after ischemiareperfusion brain injury on J Ethnopharmacol.
1920
1987
2006
杨国源的研究团队在Neurosci Lett杂志上报道了脑
缺血后外周血中的促炎因子在的改变。
The research team led by Guo-Yuan Yang
reported that Pro-inflammatory cytokine
network in peripheral inflammation response
to cerebral ischemia on Neurosci Lett.
摘要：
通心络是一种在心肌缺血和缺血性卒中是广泛
应用的多成分的传统中药。但是在神经保护中的机
制却不清楚。我们研究通心络在短暂性大脑中动脑
阻塞后血脑屏障-包括水肿形成、紧密连接蛋白重组
以及炎症反应-中的作用，探讨其在缺血诱导的血脑
屏障损伤中的保护机制。结果表明，与对照组相比，
通心络预处理加治疗能够减少小鼠的梗死体积、改
善神经功能、减轻血脑屏障的破坏、减少MPO阳性
的细胞数以及细胞因子的表达，且效果优于单纯预
处理组。提示通心络预处理加治疗通过减轻炎症反
应减轻血脑屏障的破坏，从而改善预后，且效果优
于单纯预处理组，提示由于通心络的多功能性，中
风前后持续性给药是必要的。
摘要：
急性脑缺血后外周循环中主要促炎因子的改变
以及它们的关系仍不太清楚。我们用ELISA研究中
风72h内的病人血浆中促炎因子的改变，用RT-PCR
监测白细胞中mRNA的表达，用NIHSS 和mRS评
估中风的严重程度及临床预后, 用贝叶斯定理分析
血浆/mRNA细胞因子相互作用。与对照组相比，中
风病人血浆中IL-6, IL-8 和TNFα的表达上调，而白
细胞中IL-6, IL-8, TNFα, IL-1α, and IL-1β的表达在
mRNA 水平下调。然而，只有IL-6与中风的预后和
严重程度相关，这与白细胞中IL-6的低表达相关。
用贝叶斯网络分析表明中风后其他细胞因子的改变
在RNA和蛋白水平均在IL-6之后。脑缺血后血浆中
促炎因子上调，白细胞中补体免疫抑制，IL-6似乎
是外周循环中促炎因子网络的主要介质。
论文链接:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23707212
论文链接:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23643982
1896
1920
1987
海外客座研究员陈克伟教授及其所在的Banner Alzheimer’s Institute研究团队在Lancet Neurology 两篇
文章中报道了PS-1基因携带者在最早发病16年前的脑内的异常变化。Our oversea adjunct faculty
member, Prof. Kewei Chen and his colleagues in Banner Alzheimer's Institute recently published two
findings in Lancet Neurology reporting the earliest biomarker changes in the brain of cognitively normal
subjects who are the carriers of PS-1, a gene that causes Alzheimer's disease.
海外客座研究员陈克伟教授及其所在的Banner Alzheimer’s. Institute研究团队在Nature 一篇review文章
中介绍了Alzheimer’s Prevention Initiative (API). Our overseas adjunct faculty member, Prof. Kewei
Chen and his colleagues at Banner Alzheimer's Institute published a review article in Nature about their
Alzheimer's Prevention Initiative (API).
黄秋副教授、海外客座研究员陈克伟教授参与了上海精神卫生中心肖 世富教授研究团队在Journal of
Clinical Psychopharmacology 上发表的关于Memantine 治疗老年痴呆有效性的研究。Prof. Shifu Xiao,
Dr. Wang, Prof. Qiu Huang together working with our oversea adjunct faculty member, Prof. Kewei
Chen recently published a paper in J Clin Psychopharmacol on their findings of the effects of Memantine
treatment over 24 weeks in AD patients.
海外客座研究员陈克伟教授及其所在的Banner Alzheimer’s Institute研究团队在PLOS-ONE一篇文章中
报道了认知正常的老年人脑内与老年痴呆有关的葡萄糖代谢异常的研究结果。Our oversea adjunct
faculty member, Prof. Kewei Chen and his colleagues in Banner Alzheimer's Institute recently published
a finding on the abnormal glucose uptake in cognitively normal elderly.
2006
生物医学工程学院 / Med-X研究
院
科研通讯
主编：殷卫海、张晓晶
责任编辑：熊丽琴
技术支持：罗买生
Email: xiongliqin@sjtu.edu.cn
Office: 021-62933243