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小鼠大腦海馬區(qū)CA3-CA1神經(jīng)環(huán)路各頻率波段震蕩變化規(guī)律，以及小鼠腦缺血缺氧（腦卒中）對海馬區(qū)CA3-CA1神經(jīng)環(huán)路各個頻率波段震蕩幅度的影響。同時，團隊利用體外低頻伽馬（30-50 Hz）LED光視覺波刺激，同步記錄清醒小鼠學(xué)習(xí)中的在體腦電活動，發(fā)現(xiàn)低頻伽馬LED光波可調(diào)控海馬區(qū)CA3-CA1神經(jīng)環(huán)路低頻率伽馬波震蕩，有效保護腦卒中誘發(fā)的神經(jīng)損傷和學(xué)習(xí)記憶障礙。

本項目聚焦生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)，圍繞分子影像成像核心領(lǐng)域，致力于研發(fā)具有完全獨立知識產(chǎn)權(quán)的光聲醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)品，本技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化對提升我國在該領(lǐng)域的全球競爭力具有重要的促進作用。采用超短脈沖激光照射生物組織產(chǎn)生熱彈膨脹，引發(fā)寬帶超聲信號（即光聲信號），據(jù)此重建生物組織的結(jié)構(gòu)和功能圖像。光聲成像的獨特價值在于能夠表現(xiàn)生物組織的化學(xué)和功能信息（如血氧代謝信息等），對疾病（如乳房癌等）早期檢測和和診斷具有重要意義。創(chuàng)新優(yōu)勢體現(xiàn)在首次提出光譜與聲譜融合的光聲圖像分析方法，首次提出光聲圖像與超聲圖像互補信息融合的方法

現(xiàn)有的水性聚氨酯固化劑（WDP）存在黏度大、儲存穩(wěn)定性差、適用期短等問題，且缺乏啞光型 WDP 技術(shù)。本團隊通過合成系列氨基磺酸鹽，與低粘度多異氰酸酯固化劑反應(yīng)，制備了低粘度和高 NCO%含量的水性聚氨酯固化劑。通過引入長鏈段的親水聚醚，將涂膜光澤降低至 20%以下，合成并引入兩種低分子量親水化合物， 將水性雙組份涂料的適用期延長至 4 小時，提高了水性雙組份涂 膜綜合性能，達(dá)到國際先進水平。 

氣溶膠是大氣中固態(tài)、半固態(tài)與液態(tài)顆粒的總稱，粒徑可從幾納米到數(shù)百微米，組成涵蓋有機物、無機物、生物分子與生物體等多種組分，且具有擴散性強、折光性好等特點。氣溶膠的物理化學(xué)性質(zhì)與動態(tài)變化，對氣候、空氣污染、環(huán)境工程、軍工制造、生物化學(xué)循環(huán)與人類生命健康具有重要意義。實現(xiàn)氣溶膠物理化學(xué)性質(zhì)與動態(tài)變化精細(xì)表征是氣溶膠領(lǐng)域的前沿課題，要求建立懸浮單氣溶膠的高端研究平臺。基于氣溶膠單顆粒懸浮技術(shù)的高端測量平臺，深刻認(rèn)識氣溶膠表界面反應(yīng)機制，準(zhǔn)確判斷氣溶膠相變過程，時時跟蹤氣溶膠非平衡過程，精準(zhǔn)測量有機氣溶膠的飽和蒸氣壓，實現(xiàn)氣溶膠理化性質(zhì)廣泛而準(zhǔn)確的計量，構(gòu)建氣溶膠理化性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)測量方法，搭建自主化測量平臺，是國家高端儀器研發(fā)與國產(chǎn)化亟待解決的前沿課題。 當(dāng)前氣溶膠的表征方法均處于單打獨斗的測量狀態(tài)，無法對單氣溶膠進行多性質(zhì)、多維度、長時間的觀測，存在較大局限。2018年榮獲諾貝爾獎的光鑷技術(shù)，作為最前沿的量子計量技術(shù)，可以對懸浮單液滴進行長時間精準(zhǔn)測量。通過同時測量液滴受激拉曼信號與模態(tài)，實現(xiàn)粒徑、折射率的絕對測量，進而得到飽和蒸氣壓等理化性質(zhì)。同時測量液滴自發(fā)拉曼，還可以觀測液滴的化學(xué)組成演變。 負(fù)責(zé)人通過在光鑷技術(shù)近十幾年的實踐與應(yīng)用，實現(xiàn)了高精度測量，粒徑誤差小于1nm，折射率誤差小于0.0002，并且能夠以天為單位，長時間穩(wěn)定測量。本項目的目標(biāo)是基于光鑷技術(shù)的成長與積淀，建立氣溶膠理化性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)測量裝置與測量方法，優(yōu)化當(dāng)前原理樣機的光學(xué)與工程設(shè)計，提升裝置的穩(wěn)定性，實現(xiàn)氣溶膠光鑷懸浮單顆粒測量技術(shù)的工程化與商業(yè)化。此外，作為拓展性目標(biāo)，通過測試，采用國產(chǎn)元器件，推進高端儀器的國產(chǎn)化。 光鑷測量裝置具有廣闊的市場前景。不僅為研究氣溶膠的理化性質(zhì)和環(huán)境影響提供了新手段，也可以為發(fā)動機研發(fā)，生物化學(xué)戰(zhàn)劑效果提供新啟示，還可用于檢測和分析環(huán)境、藥物、食品等液體樣品中的微粒物質(zhì)，為相關(guān)行業(yè)提供質(zhì)量控制提供新標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)國際權(quán)威機構(gòu)的預(yù)測，全球氣溶膠監(jiān)測市場年均增長率為8.2%。該方法具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢和應(yīng)用潛力，可滿足不同領(lǐng)域?qū)馊苣z監(jiān)測的需求。 本成果已在國內(nèi)外多個知名期刊發(fā)表論文，并已開展相關(guān)專利布局，基于拉曼與細(xì)顆粒物測量已擁有國家專利2項。另有3項國家專利的申請正在準(zhǔn)備中。本成果的升級與完善已得到國家自然基金委國家重大科研儀器研制項目資助，并已與多個科研機構(gòu)和企業(yè)建立合作關(guān)系，取得了良好的效果和反饋。

山東大學(xué)藥學(xué)院李敏勇教授團隊與美國德州農(nóng)工大學(xué)、北京師范大學(xué)的研究團隊合作在Journal of the American Chemical Society（J. Am. Chem. Soc.April 24. 2020 doi:10.1021/jacs.0c02949）上發(fā)表了光控CRAC通道抑制劑的研究成果，該光控抑制劑成功用于治療斑馬魚模型上的Stormorken綜合癥。鈣釋放激活鈣通道（CRAC通道）在所有的興奮性和非興奮性細(xì)胞中廣泛存在，與一系列重要的生理功能密切相關(guān)。構(gòu)成CRAC通道的STIM和ORAI蛋白介導(dǎo)鈣池操縱鈣內(nèi)流（SOCE）產(chǎn)生鈣信號。SOCE是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）內(nèi)腔內(nèi)Ca2+儲存耗竭和STIM1 ER-管腔結(jié)構(gòu)域多聚化引發(fā)。激活的STIM1分子積聚在ER-PM連接處，結(jié)合并激活細(xì)胞膜上的門控ORAI1通道，引發(fā)鈣內(nèi)流。異常的STIM-ORAI信號與多種人類疾病相關(guān)，包括免疫缺陷、自身免疫炎性疾病、心臟肥大、癌癥轉(zhuǎn)移和Stormorken綜合癥。研究表明，Stormorken綜合癥是由ORAI1或STIM1（例如R304W）中的獲得性突變引起的，導(dǎo)致部分Ca2+進入細(xì)胞。因此CRAC通道作為一種很有前途的治療靶點受到了廣泛關(guān)注。光藥理學(xué)方法利用可光切換的分子在時空上精確控制生物活性靶點，如離子通道、受體、酶和核酸。為了更精確地控制CRAC通道的活性，李敏勇教授團隊開發(fā)了一系列光控CRAC通道抑制劑，以良好的時空分辨率控制Ca2+信號，從而對與CRAC通道過度激活相關(guān)的疾病進行光藥理調(diào)節(jié)。該團隊基于N-芳基苯甲酰胺類CRAC通道抑制劑（GSK系列化合物和Synta 66）開發(fā)了一系列可光切換的CRAC通道調(diào)節(jié)劑。在這些化合物中引入偶氮基得到piCRACs，實現(xiàn)反式和順式構(gòu)型之間的快速和可逆光轉(zhuǎn)化，從而使piCRACs對CRAC通道顯示出相反的抑制作用。經(jīng)過一系列的實驗發(fā)現(xiàn)piCRAC-1光熱穩(wěn)定好、良好的光化學(xué)性質(zhì)、高時空精度、能夠高選擇地光誘導(dǎo)CRAC通道開關(guān)。首先該團隊通過UV-Vis、HPLC和NMR方法探討piCRAC-1的光化學(xué)性質(zhì)，對紫外吸收光譜、紫外以及藍(lán)光照射下的trans-cis轉(zhuǎn)換率、光熱穩(wěn)定性以及光敏特性進行測定，通過對CRAC通道和下游Ca2+響應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子（NAFT核內(nèi)轉(zhuǎn)運）的光依賴抑制作用考察piCRAC-1的生物活性。研究發(fā)現(xiàn)trans-piCRAC-1在50 μM以下對SOCE幾乎沒有抑制，然而cis-piCRAC-1對SOCE有明顯的抑制作用（IC50=0.5 μM）。同時，cis-piCRAC-1對CRAC通道電流抑制高達(dá)80％，而trans沒有抑制。同樣紫外光照下TG誘導(dǎo)的NFAT核內(nèi)轉(zhuǎn)運被piCRAC-1顯著抑制。piCRAC-1作為無創(chuàng)光學(xué)工具可以用于治療CRAC通道相關(guān)的Stormorken綜合征。在斑馬魚出血實驗中，piCRAC-1在紫外光下能夠拯救血小板減少癥（78.9%），抑制出血，藍(lán)光、無光下僅有輕微的拯救效果。該研究成果顯示piCRAC-1以高時空精度對細(xì)胞內(nèi)CRAC通道和依賴Ca2+信號的生理過程進行光誘導(dǎo)調(diào)節(jié)。PiCRAC-1可以作為潛在治療劑用于光控調(diào)節(jié)與鈣信號失調(diào)相關(guān)的病理過程，例如由CRAC通道過度激活引起的Stormorken綜合征。該研究成果有助于Ca2+通道的結(jié)構(gòu)-功能關(guān)系的研究，而且在研究無數(shù)Ca2+調(diào)節(jié)信號過程和與Ca2+動態(tài)平衡相關(guān)的人類疾病方面具有潛在應(yīng)用價值。李敏勇教授團隊博士研究生楊興業(yè)、周育斌教授團隊博士研究生馬國林、王友軍教授團隊博士研究生鄭思思為該論文的共同第一作者。該工作得到了國家自然科學(xué)基金、山東大學(xué)杰出中青年學(xué)者、山東省泰山學(xué)者、山東省自然科學(xué)基金等項目的資助。文章鏈接：https://doi.org/10.1021/jacs.0c02949

研究團隊多年來一直從事光機設(shè)計與圖像檢測技術(shù)研究以及相關(guān)儀器的開 發(fā)，已成功系統(tǒng):1)開發(fā)公安技偵系統(tǒng)專用針孔無畸變系統(tǒng) 100°視場、針孔 直徑 0.8mm、入瞳位于鏡頭前 2.5mm、畸變小于 1%高清針孔攝像系統(tǒng);2)導(dǎo)引 頭紅外自動標(biāo)定系統(tǒng)，實現(xiàn)±5°范圍內(nèi)目標(biāo)源標(biāo)定誤差小于 3”;3)超低溫衛(wèi) 星外掛成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)可在-90°環(huán)境下正常工作，直接裸露在衛(wèi)星外面，無 需提供溫度調(diào)控裝置;4)生物菌落識別與自動篩選裝置，系統(tǒng)利用自研專用鏡 頭對生物菌落樣本成像，通過圖像示教和處理分析技術(shù)，對

針對原有校園網(wǎng)絡(luò)，無法滿足現(xiàn)有多業(yè)務(wù)承載、大帶寬流量的信息化發(fā)展現(xiàn)狀，對全校園網(wǎng)絡(luò)改造建設(shè)。

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