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高等教育領(lǐng)域數(shù)字化綜合服務(wù)平臺(tái)
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新冠病毒潛在易感器官的研究
該研究以基本明確的2019-nCoV冠狀病毒經(jīng)過(guò)人ACE2受體侵入細(xì)胞這一結(jié)論為突破口，除了以肺泡二型（AT2）細(xì)胞因ACE2高表達(dá)而成為這種冠狀病毒侵入的首要靶標(biāo)外，推測(cè)該病毒還可能通過(guò)ACE2攻擊人體其它器官。因此，研究利用最新的單細(xì)胞RNA測(cè)序數(shù)據(jù)，對(duì)人體主要生理系統(tǒng)包括呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)相關(guān)器官和細(xì)胞類(lèi)型的ACE2表達(dá)進(jìn)行分析，進(jìn)而構(gòu)建易受2019-nCoV冠狀病毒侵犯的人體器官風(fēng)險(xiǎn)分布圖。
上海交通大學(xué)
2021-04-10
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新冠病毒對(duì)肝臟的損害的研究
在膽管細(xì)胞簇的主要部分（占細(xì)胞的59.7%）中發(fā)現(xiàn)了ACE2表達(dá)的大量富集（圖D）。肝細(xì)胞中ACE2的平均表達(dá)水平，要比膽管細(xì)胞群中的表達(dá)水平低20倍。值得注意的是，膽管細(xì)胞中的ACE2表達(dá)水平與肺泡2型細(xì)胞相當(dāng)，而肺泡2型細(xì)胞是肺中SARS和新冠病毒的主要靶向細(xì)胞類(lèi)型。也就是說(shuō)，SARS和2019-nCoV患者的肝異常可能不是由于肝細(xì)胞損傷引起的，而是膽管細(xì)胞功能障礙和其他原因，例如藥物誘導(dǎo)的和全身性炎癥反應(yīng)所引發(fā)。研究人員提出，應(yīng)在住院期間和治愈后不久對(duì)2019-nCoV患者進(jìn)行肝功能異常特別護(hù)理，特別是注意與膽管細(xì)胞功能有關(guān)的肝反應(yīng)。
復(fù)旦大學(xué)
2021-04-10
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新冠肺炎的死者的臨床特征研究
2020年3月26日，華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院寧琴團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂級(jí)醫(yī)學(xué)期刊BMJ 發(fā)表題為“Clinical characteristics of 113 deceased patients with coronavirus disease 2019: retrospective study”的研究成果，該研究對(duì)死者和已確診COVID-19的患者進(jìn)行了綜合評(píng)估，該研究的目的是描述covid-19死亡患者的臨床特征。 該研究發(fā)現(xiàn)，死者的中位年齡（68歲）顯著大于康復(fù)者（51歲），死者中男性占主導(dǎo)地位。死者中的慢性高血壓和其他心血管合并癥比康復(fù)者更為頻繁。死者的呼吸困難，胸悶和意識(shí)障礙比康復(fù)的患者更常見(jiàn)。死者從疾病發(fā)作到死亡的中位時(shí)間為16天。死者的丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶，天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶，肌酐，肌酸激酶，乳酸脫氫酶，心肌肌鈣蛋白I，N端腦鈉肽和D-二聚體的濃度顯著高于康復(fù)患者。死者中觀察到的常見(jiàn)并發(fā)癥包括急性呼吸窘迫綜合征，I型呼吸衰竭，敗血癥，急性心臟損傷，心力衰竭，堿中毒，高鉀血癥，急性腎損傷和低氧性腦病。患有心血管合并癥的患者更容易出現(xiàn)心臟并發(fā)癥。無(wú)論心血管疾病的病史如何，死者的急性心臟損傷和心力衰竭更為常見(jiàn)。總而言之，嚴(yán)重的SARS-Cov-2感染可引起肺部和全身炎癥，導(dǎo)致高危患者多器官功能障礙。急性呼吸窘迫綜合征和呼吸衰竭，敗血癥，急性心臟損傷和心力衰竭是covid-19惡化期間最常見(jiàn)的關(guān)鍵并發(fā)癥。查看原文
華中科技大學(xué)
2021-04-10
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新冠病毒通過(guò)結(jié)膜途徑傳播的研究
2020年2月26日，浙江大學(xué)附屬第一醫(yī)院眼科沈曄團(tuán)隊(duì)在Journal of Medical Virology 在線(xiàn)發(fā)表題為“Evaluation of coronavirus in tears and conjunctival secretions of patients with SARS‐CoV‐2 infection”的研究成果，該研究于2020年1月26日至2020年2月9日在浙江大學(xué)第一附屬醫(yī)院選擇了30例確診的新型冠狀病毒性肺炎（COVID-19）患者。該研究發(fā)現(xiàn)只有一名結(jié)膜炎患者的淚液和結(jié)膜分泌物樣品出現(xiàn)病毒陽(yáng)性結(jié)果， 其他樣品均為陰性。總而言之，在患有結(jié)膜炎的COVID-19患者的眼淚和結(jié)膜分泌物中檢測(cè)到SARS-CoV-2， 有必要進(jìn)行大量的研究來(lái)評(píng)估這個(gè)問(wèn)題。因此，呼吸道可能不是2019-nCoV的唯一傳播途徑，所有檢查可疑病例的眼科醫(yī)生都應(yīng)戴防護(hù)眼鏡。不過(guò)，到現(xiàn)在為止，還沒(méi)有實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明，可以通過(guò)結(jié)膜途徑感染新冠病毒。查看原文
浙江大學(xué)
2021-04-10
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新冠病毒氣溶膠研究成果
4月27日，Nature（《自然》）在線(xiàn)發(fā)表武漢大學(xué)病毒學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任藍(lán)柯教授領(lǐng)銜的抗疫科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)的最新研究成果，論文題為“Aerodynamic Analysis of SARS-CoV-2 in two Wuhan Hospitals”（《武漢兩所醫(yī)院的新冠病毒氣溶膠動(dòng)力學(xué)分析》），并作為亮點(diǎn)論文（Featured article）進(jìn)行推薦。
新冠肺炎在全球的暴發(fā)和流行對(duì)公眾健康構(gòu)成了巨大威脅，切斷病毒的傳播途徑是關(guān)鍵的防控措施之一。飛沫和接觸傳播被證實(shí)是新冠病毒（SARS-CoV-2）的主要傳播途徑，而目前對(duì)其氣溶膠傳播途徑還所知甚少。在新冠疫情防控中，一線(xiàn)醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行吸痰、插管等臨床救治操作時(shí)常暴露于患者產(chǎn)生的大量氣溶膠中；而公眾因普遍缺乏對(duì)氣溶膠科學(xué)知識(shí)的了解，不少人將它視作“防不勝防的空氣傳播”，感到焦慮和茫然。
武漢大學(xué)病毒學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為回應(yīng)公眾關(guān)切，并為政府疫情防控決策提供參考依據(jù)，在武漢地區(qū)疫情的高峰時(shí)期，深入武漢大學(xué)人民醫(yī)院東院重癥及普通病房、武昌方艙醫(yī)院病區(qū)及廁所、居民小區(qū)和超市等具有代表性的醫(yī)院及公共環(huán)境等采樣點(diǎn)，進(jìn)行氣溶膠樣品的采集，并利用團(tuán)隊(duì)前期研發(fā)的新冠病毒數(shù)字PCR檢測(cè)等技術(shù)，定量分析了各采樣點(diǎn)樣品的新冠病毒氣溶膠載量及其空氣動(dòng)力學(xué)特征。
醫(yī)院和公共環(huán)境各采樣點(diǎn)的新冠病毒載量（拷貝數(shù)/立方米空氣）
研究結(jié)果表明，在當(dāng)時(shí)嚴(yán)格防控的條件下，兩所醫(yī)院和公共環(huán)境總體是安全的。但在患者使用的廁所中氣溶膠病毒載量較高，提示患者大小便沖水過(guò)程可能是病毒氣溶膠的一個(gè)重要來(lái)源；在人流聚集的超市附近和醫(yī)院樓棟通道等可檢出一定的氣溶膠病毒載量，說(shuō)明人員聚集時(shí)病毒攜帶者與周?chē)巳捍嬖跐撛诘臍馊苣z傳播風(fēng)險(xiǎn)。此外，團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析病房落塵樣品和醫(yī)護(hù)人員脫防護(hù)服區(qū)域的病毒氣溶膠載量和粒徑分布，首次揭示了新冠病毒氣溶膠的空氣動(dòng)力學(xué)特征，提出了病毒氣溶膠“沉降（衣物/地面）—人員攜帶—空中揚(yáng)起”的傳播模型。
新冠病毒氣溶膠的粒徑分布
經(jīng)過(guò)對(duì)上述武漢疫情高峰時(shí)期第一手環(huán)境氣溶膠病毒載量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析總結(jié)，團(tuán)隊(duì)于2020年2月28日及時(shí)撰寫(xiě)研究報(bào)告并提交湖北省疫情防控指揮部科技攻關(guān)組和相關(guān)醫(yī)院，作為政府的決策參考和醫(yī)院制定防控消殺策略的科學(xué)依據(jù)。該研究成果也于2020年3月10日在國(guó)際主要預(yù)印本網(wǎng)站bioRxiv在線(xiàn)發(fā)布。
武漢大學(xué)
2021-04-11
NMT新冠疫苗及免疫機(jī)理研究系統(tǒng)
“NMT界喬布斯”許越先生推薦創(chuàng)新平臺(tái)
中關(guān)村NMT產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟推介成員單位創(chuàng)新產(chǎn)品
“全球抗疫，人人有責(zé)”
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推出背景：
中國(guó)的疫情目前已得到有效抑制，但全球的疫情形勢(shì)依舊嚴(yán)峻。在這種情況下，中國(guó)盡全力向世界各國(guó)分享抗疫的經(jīng)驗(yàn)和成果，這充分顯示出大國(guó)的奉獻(xiàn)與擔(dān)當(dāng)，同時(shí)彰顯了為人類(lèi)命運(yùn)的共同繁榮而奮斗的精神。
但大家也清醒地認(rèn)識(shí)到，與新冠肺炎的科技斗爭(zhēng)才剛剛拉開(kāi)序幕，未來(lái)任重道遠(yuǎn)，尤其是在研究技術(shù)及方法的競(jìng)爭(zhēng)上更是世界各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)！
作為中國(guó)的高新技術(shù)企業(yè)，中關(guān)村NMT聯(lián)盟的會(huì)員單位，旭月（北京）科技有限公司充分響應(yīng)國(guó)家對(duì)于生物安全的政策。在短時(shí)間內(nèi)，利用20多年的技術(shù)積累，為抗擊新型冠狀病毒肺炎隆重推出：
《NMT新冠疫苗及免疫機(jī)理研究系統(tǒng)》系列產(chǎn)品！
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應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)：
1）有效性：隨著研究的深入，單細(xì)胞的生理狀態(tài)，以及對(duì)疫苗的生理反應(yīng)，與處于機(jī)體組織器官中的細(xì)胞的差異，已逐漸成為研究中的瓶頸。NMT不僅可以檢測(cè)單細(xì)胞，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞的原位檢測(cè)，以及對(duì)活體組織的在體檢測(cè)，很好地彌補(bǔ)了這一研究手段的空白。
2）安全性：NMT是用于研究活體材料的生理環(huán)境，其所檢測(cè)的Na+、H+、K+、Cl-等與細(xì)胞能量代謝、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞形態(tài)維持等生理過(guò)程直接相關(guān)。
分類(lèi)及用途：
1）《NMT新冠疫苗及免疫機(jī)理研究系統(tǒng)》（型號(hào)：NMT-VIM-100）
基于底層核心NMT技術(shù)，以及成熟的技術(shù)解決方案，讓科研人員可以馬上投入相關(guān)科研創(chuàng)新工作。
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2）《NMT新冠疫苗及免疫機(jī)理研究系統(tǒng)》（型號(hào)：NMT-VIM-200）
基于底層核心NMT技術(shù)，結(jié)合自身科研興趣，以及其它相關(guān)技術(shù)參數(shù)，在我方技術(shù)人員協(xié)助下形成技術(shù)解決方案，讓科研人員建立更具獨(dú)有創(chuàng)新特色的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
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《NMT新冠疫苗及免疫機(jī)理研究系統(tǒng)》（型號(hào)：NMT-VIM-100）
應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)：
1）有效性：隨著研究的深入，單細(xì)胞的生理狀態(tài)，以及對(duì)疫苗的生理反應(yīng)，與處于機(jī)體組織器官中的細(xì)胞的差異，已逐漸成為研究中的瓶頸。NMT不僅可以檢測(cè)單細(xì)胞，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞的原位檢測(cè)，以及對(duì)活體組織的在體檢測(cè)，很好地彌補(bǔ)了這一研究手段的空白。
2）安全性：NMT是用于研究活體材料的生理環(huán)境，其所檢測(cè)的Na+、H+、K+、Cl-等與細(xì)胞能量代謝、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞形態(tài)維持等生理過(guò)程直接相關(guān)。
用途：
基于底層核心NMT技術(shù)，以及成熟的技術(shù)解決方案，讓科研人員可以馬上投入相關(guān)科研創(chuàng)新工作。
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參數(shù)
1.基本功能：
1.1針對(duì)新冠疫苗及免疫機(jī)理研究設(shè)計(jì)
1.2活體、原位、非損傷檢測(cè)
1.3可檢測(cè)指標(biāo)：H+、K+、Ca2+、Cl-、O2
2.性能：
2.1自動(dòng)化操作
2.2長(zhǎng)時(shí)間實(shí)時(shí)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)
2.3無(wú)需標(biāo)記
2.4立體3D流速檢測(cè)
3.軟件：
3.1imFluxes智能軟件，可直接檢測(cè)、輸出離子分子的濃度與流速
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《NMT新冠疫苗及免疫機(jī)理研究系統(tǒng)》（型號(hào)：NMT-VIM-200）
應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)：
1）有效性：隨著研究的深入，單細(xì)胞的生理狀態(tài)，以及對(duì)疫苗的生理反應(yīng)，與處于機(jī)體組織器官中的細(xì)胞的差異，已逐漸成為研究中的瓶頸。NMT不僅可以檢測(cè)單細(xì)胞，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞的原位檢測(cè)，以及對(duì)活體組織的在體檢測(cè)，很好地彌補(bǔ)了這一研究手段的空白。
2）安全性：NMT是用于研究活體材料的生理環(huán)境，其所檢測(cè)的Na+、H+、K+、Cl-等與細(xì)胞能量代謝、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞形態(tài)維持等生理過(guò)程直接相關(guān)。
用途：
基于底層核心NMT技術(shù)，結(jié)合自身科研興趣，以及其它相關(guān)技術(shù)參數(shù)，在我方技術(shù)人員協(xié)助下形成技術(shù)解決方案，讓科研人員建立更具獨(dú)有創(chuàng)新特色的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
參數(shù)
1.基本功能：
1.1針對(duì)新冠疫苗及免疫機(jī)理研究和研發(fā)設(shè)計(jì)
1.2活體、原位、非損傷檢測(cè)
1.3可檢測(cè)指標(biāo)：H+、K+、Ca2+、Cl-、O2
1.4可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄檢測(cè)時(shí)的環(huán)境參數(shù)：溫度、濕度、大氣壓、海拔、經(jīng)緯度
1.5配備新指標(biāo)拓展功能
2.性能：
2.1自動(dòng)化操作
2.2長(zhǎng)時(shí)間實(shí)時(shí)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)
2.3無(wú)需標(biāo)記
2.4立體3D流速檢測(cè)
3.軟件：
3.1imFluxes智能軟件，可直接檢測(cè)、輸出離子分子的濃度與流速，以及檢測(cè)時(shí)的環(huán)境參數(shù)
旭月（北京）科技有限公司
2021-08-23
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華東師大發(fā)布多項(xiàng)腦研究新成果
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)視頻材料的偏愛(ài)與學(xué)生-示范者之間的左側(cè)顳葉腦間同步有關(guān)；相比前期，這種相關(guān)性在觀看后期更強(qiáng)；腦同步可區(qū)別，甚至預(yù)測(cè)學(xué)生對(duì)視頻材料的偏好程度。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：一個(gè)視頻材料之所以受學(xué)生喜歡，是因?yàn)檫@個(gè)材料更容易導(dǎo)致學(xué)生-示范者的大腦同步；學(xué)生較早感興趣于視頻材料所呈現(xiàn)的內(nèi)容，則可預(yù)測(cè)接下來(lái)的視頻內(nèi)容；一旦預(yù)期得到驗(yàn)證，就給人帶來(lái)一種愉悅感。也就是說(shuō)，好聽(tīng)、好看的視頻材料，其原因是眾多觀眾與示范者的“不謀而合”與“大腦共鳴”。此外，研究團(tuán)隊(duì)還原了具有高生態(tài)效度的師生互動(dòng)教學(xué)場(chǎng)景，教師面對(duì)面地向?qū)W生教授知識(shí)（心理學(xué)領(lǐng)域）；設(shè)計(jì)了兩類(lèi)教學(xué)方式：一類(lèi)是教師逐步提供難度漸進(jìn)的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生自己解決問(wèn)題，這稱(chēng)為支架式教學(xué)；另一類(lèi)是教師提供一些信息，詮釋重要的術(shù)語(yǔ)、概念和原理，這被稱(chēng)為解釋性教學(xué)。在兩類(lèi)教學(xué)活動(dòng)中，研究者也采用近紅外腦成像技術(shù)，全程同步采集師生兩個(gè)人的大腦活動(dòng)。 結(jié)果發(fā)現(xiàn)，師生間大腦活動(dòng)在教學(xué)過(guò)程中趨向同步；這種師生腦同步依賴(lài)于教師使用的教學(xué)策略；這就是，當(dāng)教師采用支架式教學(xué)時(shí)，其與學(xué)生的腦同步，比解釋性教學(xué)時(shí)更強(qiáng)；這種增強(qiáng)的師生腦同步，可預(yù)測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)。 為了厘清師生腦同步和具體教學(xué)行為之間的關(guān)系，研究者用視頻編碼技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了師生腦同步的增強(qiáng)與教師采用的支架行為有關(guān)（如詢(xún)問(wèn)引導(dǎo)性問(wèn)題，提供暗示等）；但是，當(dāng)教師執(zhí)行解釋行為（如提供定義或澄清概念等）時(shí)，師生腦同步則比較弱。基于這些結(jié)果，研究建議：教師在教學(xué)活動(dòng)中，除了要進(jìn)行必要的概念解釋外，可以提出一些由易到難的問(wèn)題，幫助學(xué)生思考所學(xué)內(nèi)容及其關(guān)系；這些問(wèn)題因人而異時(shí)，效果最好。
華東師范大學(xué)
2021-02-01
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新冠病毒在體內(nèi)的改變模式的研究
2020年2月19日，中山大學(xué)團(tuán)隊(duì)與廣東疾病預(yù)防控制中心聯(lián)手在國(guó)際頂級(jí)醫(yī)學(xué)期刊新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志NEJM 在線(xiàn)發(fā)表題為"SARS-CoV-2 Viral Load in Upper Respiratory Specimens of Infected Patients"的研究。 該研究分析了從17例有癥狀患者獲得的鼻拭子和咽拭子中的病毒載量與任何癥狀發(fā)作日的關(guān)系。癥狀發(fā)作后不久就檢測(cè)到較高的病毒載量（與Ct值成反比），鼻子中的病毒載量高于喉嚨。研究分析表明，感染SARS-CoV-2的患者的病毒核酸改變模式與流感的患者相似，并且看起來(lái)與感染SARS-CoV的患者不同。在無(wú)癥狀患者中能檢測(cè)到病毒載量，與有癥狀患者相似，表明無(wú)癥狀或癥狀輕微患者的傳播潛力。 這些發(fā)現(xiàn)與有關(guān)傳播可能在感染過(guò)程中早期發(fā)生的報(bào)道相一致，這表明病例的發(fā)現(xiàn)和隔離可能需要與控制SARS-CoV所需要的策略不同的策略。對(duì)口咽中癥狀很少或沒(méi)有癥狀且可檢測(cè)病毒RNA水平適中的患者至少持續(xù)5天的鑒定表明，需要更好的數(shù)據(jù)來(lái)確定傳播動(dòng)態(tài)并為我們的篩查實(shí)踐提供信息。 2020年2月19日，中山大學(xué)團(tuán)隊(duì)與廣東疾病預(yù)防控制中心聯(lián)手在國(guó)際頂級(jí)醫(yī)學(xué)期刊新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志NEJM 在線(xiàn)發(fā)表題為"SARS-CoV-2 Viral Load in Upper Respiratory Specimens of Infected Patients"的研究。 該研究分析了從17例有癥狀患者獲得的鼻拭子和咽拭子中的病毒載量與任何癥狀發(fā)作日的關(guān)系。癥狀發(fā)作后不久就檢測(cè)到較高的病毒載量（與Ct值成反比），鼻子中的病毒載量高于喉嚨。研究分析表明，感染SARS-CoV-2的患者的病毒核酸改變模式與流感的患者相似，并且看起來(lái)與感染SARS-CoV的患者不同。在無(wú)癥狀患者中能檢測(cè)到病毒載量，與有癥狀患者相似，表明無(wú)癥狀或癥狀輕微患者的傳播潛力。
中山大學(xué)
2021-04-10
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沐舒坦或可治療新冠肺炎的研究
該研究通過(guò)生物學(xué)分析發(fā)現(xiàn)武漢新型冠狀病毒的刺突（S）蛋白與SARS冠狀病毒的S蛋白結(jié)構(gòu)相似，也可通過(guò)S蛋白與宿主細(xì)胞表面的 血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（ACE）2蛋白分子相互作用，從而感染宿主的上皮細(xì)胞。因此， ACE2分子是武漢新型冠狀病毒感染的關(guān)鍵分子，通過(guò)結(jié)合ACE2分子有可能影響武漢新型冠狀病毒感染人體細(xì)胞的過(guò)程。ACE2是腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)（RAS）的關(guān)鍵分子，也是包括肺泡上皮細(xì)胞在內(nèi)的多種人體細(xì)胞表面表達(dá)的重要分子之一。2003年，ACE2被鑒定為SARS冠狀病毒的功能性受體。2020年1月25日， 北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院的 王月丹和初明團(tuán)隊(duì)，采用自主研發(fā)的人工智能藥靶篩選系統(tǒng)，重點(diǎn)針對(duì)2674種已上市的藥物以及1500種中藥提取物進(jìn)行了藥物篩選， 發(fā)現(xiàn)了多種潛在的ACE2結(jié)合劑，有望用于武漢新型冠狀病毒感染的治療，其中包含了氨溴索（CAS號(hào)：18683-91-5）等。氨溴索，又稱(chēng)沐舒坦，是一種呼吸道潤(rùn)滑祛痰藥，能促使呼吸道表面活性物質(zhì)的形成，調(diào)節(jié)漿液性與黏液性物質(zhì)的分泌，促進(jìn)代謝，還可改善纖毛運(yùn)動(dòng)，增強(qiáng)呼吸道分泌物的消除作用。
北京大學(xué)
2021-04-10
新冠肺炎影像學(xué)AI智能輔助診斷研究
“現(xiàn)階段醫(yī)生需要在大量影像數(shù)據(jù)中快速診斷出新冠肺炎的病例，此外還需要診斷出病灶分布的位置、大小等來(lái)評(píng)估嚴(yán)重程度。”薛向陽(yáng)介紹，針對(duì)臨床的現(xiàn)實(shí)需求，團(tuán)隊(duì)將設(shè)計(jì)目標(biāo)定位于“肺炎分類(lèi)鑒別”和“關(guān)鍵病灶檢測(cè)”兩大功能，前者是為區(qū)別健康狀態(tài)、新冠肺炎、其他病毒性肺炎、細(xì)菌性肺炎，后者則為找到并分隔出磨玻璃影等病灶區(qū)域。針對(duì)這些需求，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)診斷算法模型，讓機(jī)器利用模型進(jìn)行訓(xùn)練，學(xué)習(xí)不同類(lèi)型肺炎在CT影像表現(xiàn)上的不同特征，最終具備智能輔助診斷的能力。而這需要突破小樣本學(xué)習(xí)、小目標(biāo)檢測(cè)等多個(gè)技術(shù)難題。“小樣本學(xué)習(xí)”即在較少訓(xùn)練數(shù)據(jù)樣本的條件下進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)。在疫情發(fā)生前期，能夠獲取的新冠肺炎影像數(shù)據(jù)相對(duì)較少，且由于一線(xiàn)影像醫(yī)生任務(wù)繁重，無(wú)法獲得大量專(zhuān)家標(biāo)注，因此需要算法在少量樣本的條件下“自學(xué)成才”。為此，團(tuán)隊(duì)采用基于自遷移學(xué)習(xí)的半監(jiān)督學(xué)習(xí)等技巧，使算法具備一定的“小樣本學(xué)習(xí)”能力，在不增加醫(yī)生標(biāo)注工作量的情況下較好地提高了算法模型的普適性。由于CT影像切片中的病灶區(qū)域有大有小，且往往大中小病灶區(qū)域面積懸殊，如何使算法能同時(shí)檢測(cè)大、中、小各個(gè)目標(biāo)是另一大難題。團(tuán)隊(duì)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層次性特點(diǎn)與病灶區(qū)域的大小進(jìn)行對(duì)應(yīng)，“網(wǎng)絡(luò)的底層關(guān)注細(xì)節(jié)，即小病灶區(qū)域，而網(wǎng)絡(luò)中層到高層所關(guān)注的病灶區(qū)域則越來(lái)越大，因此模型通過(guò)不同層次的加權(quán)和融合，最終便能達(dá)到同時(shí)檢測(cè)大小病灶區(qū)域的目標(biāo)。”薛向陽(yáng)解釋道。“不過(guò)，即便有診斷‘神器’，影像科醫(yī)生也是不可替代的。”薛向陽(yáng)說(shuō)，人是復(fù)雜的機(jī)體，病毒在不同人體內(nèi)感染的反映也不一定相同。”他表示，當(dāng)遇到機(jī)器未曾學(xué)習(xí)過(guò)的微小病變或疑難病例時(shí)，仍需要影像醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)和智慧。以解決實(shí)際問(wèn)題為目標(biāo)，該項(xiàng)目在研究過(guò)程中始終與臨床應(yīng)用緊密結(jié)合。無(wú)論是機(jī)器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，還是測(cè)試評(píng)估數(shù)據(jù)，都來(lái)源于臨床真實(shí)病例。在算法模型定型過(guò)程中，為了檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏?zhǔn)確率和泛化性，團(tuán)隊(duì)也利用現(xiàn)實(shí)疑似病例進(jìn)行了測(cè)試。
復(fù)旦大學(xué)
2021-04-10