2022年4月19日下午，中山八院临床心理科副主任毕波受邀来访临床认知课程，并为众师生带来了一场题为“双相障碍的前世今生”的讲堂，讲堂由我系刘泉影助理教授主持。
毕波，中山八院临床心理科副主任（主持工作）；博士、副教授、副主任医师、博士研究生导师；深圳高层次人才（后备级）；专长于焦虑障碍、抑郁障碍、强迫障碍、睡眠障碍的诊治及躯体疾病的精神医学联络会诊服务，擅长于青少年精神疾病的诊治和心理问题的咨询与治疗；曾留学日本东京医科齿科大学，承担国家自然科学基金一项，参与多项国际合作课题，在专业期刊发表SCI论文10余篇，参编统编教材2部论著2部。
讲堂中，毕主任通过介绍双相情感障碍的历史与发展、病因与发病机制、临床表现与类别、诊断与鉴别诊断、治疗与预防等内容，让生物医学工程专业的本科生更好地理解精神疾病，对临床工作有更多的认知，为做好自己的职业规划打下坚实基础。毕主任与师生分享了自己的临床经历和经验，提出了许多临床与科研结合的畅想。讲座结束后，毕主任与现场同学热切交流，回答了师生的提问。
一、活动介绍
为锻炼生物医学工程系学生的科研展示能力，促进学术交流与合作，由生物医学工程系主办，生物医学工程系第二党支部承办的BME研究生学术沙龙火热拉开帷幕。该活动计划每月举行一次，每次由我系两个课题组的研究生或博士后进行学术分享。
第五期活动新增 Poster 展示，将在Pizza交流环节中开展，供在场师生交流讨论，欢迎各位师生报名参加。
二、活动详情
活动时间：7月20日(周三)，17:00-18:30
活动地点：工学院南楼813报告厅
活动对象：生医工系本科生、研究生及博士后进行学术分享，欢迎全校师生参与交流
Everyone are welcome! Pizza and drinks will be served!
三、活动流程
17:00-17:40 Normal talk
17:40-17:55 Short talk
18:00-18:30 活动闭幕及交流讨论
三、本期活动预告
【Normal talk】
杨成遇（2019级博士生，刘超课题组）
题目：精准力学刺激通过S1Pr1依赖性方式调节H型血管并促进骨再生
报告摘要：
目前临床治疗中大约10%的骨损伤面临延迟愈合或者不愈合，其主要由血管生成受阻导致。合适的力学刺激显著促进血管形成及骨修复，且与传统药物干预相比，基于生物力学刺激的治疗方法具有有成本低、精准度高、副作用小等优点，使其有望成为骨损伤修复的临床干预的手段之一。然而其中的细胞及分子机制尚不清楚，限制了力学干预在骨科的临床应用。因此揭示力学加载调控骨修复过程中的关键分子机制对临床开发及优化基于生物力学刺激的治疗方法具有重要意义。鞘氨醇-1-磷酸受体1 (S1Pr1) 是一种血管形成过程中的关键调控蛋白。近期研究显示S1Pr1参与血管内皮细胞力学信号转导，因此我们利用小鼠皮质骨损伤模型结合轴向压应力加载研究S1Pr1是否参与力学刺激调控的骨修复过程。
报告时间：7月20日，17:00-17:20
张茂鑫（2019级博士生，金大勇课题组）
报告题目：交叉弛豫过程驱动的异常NIR-II荧光寿命测温
报告摘要：高温下的非辐射响应特性支撑了发光测温的基本原理。然而，这些温度增强的非辐射过程由于淬灭的辐射发光也限制了测温的性能。本课题组通过控制非辐射交叉弛豫过程实现高温下的增强发光。当温度升高到40°C时，在Er3+的1532 nm荧光发射处观察到寿命随温度升高而延长的反常现象。这种反常的温度响应在四种不同的离子对中被证明是普遍的，并且在水溶液中仍然是稳定的。基于热灵敏的NIR-II荧光寿命，有望实现小鼠活体内炎症诊断。该研究肯定了在技术应用中发展发光性能时考虑非辐射机制的重要性。
报告时间：7月20日，17:20-17:40
【Short talk】
王美娟（2021级硕士生，郭琼玉课题组）
报告题目：
Acellular Cancerous Liver Charaterizations and Endovascular Drug Delivery Evaluation
报告摘要：
Transarterial chemoembolization (TACE) is a common treatment for unresectable intermediate stage hepatocellular carcinoma. Up to date, the models for evaluating embolic agents fail to replicate the complicated vasculature and extracellular matrix (ECM) circumstances of hepatocellular carcinoma. Herein, we developed a decellularized cancerous liver with translucent appearance, a complicated hepatic vascular system and tissue-specific ECM for the evaluation of embolic agents. Inkpad oil and microparticles were used to show different structures between normal and HCC rat liver. Quantitative analysis with AngioTool revealed significant differences in vessel density and lacunarity between these two groups. iTRAQ-based quantitative proteomic analysis showed high secretion of collagens in the HCC rat liver model. Using this model, we investigated the influence of vascular structure and ECM components on embolization performance, and discovered that the aberrant vascular system and the distorted ECM in the model would cause drug retention. This preclinical model is a promising tool for the evaluation of embolic agents and the study of embolization performance in tumor microenvironment.
报告时间：7月20日，17:40-17:45
张梦茜（2020级硕士生，陈放怡课题组）
报告题目：小鼠内耳发育过程中 Notch 通路的配体Serrate1 (Jag1)和Delta1(Dll1)功能代偿研究
报告摘要：
耳蜗毛细胞作为感觉神经的终末分化细胞，过度声刺激、老化、耳毒性药物、感染及自身免疫性疾病等多种因素均可引发耳蜗毛细胞的不可逆性损伤，造成永久性感音性聋。感觉毛细胞对听力至关重要，如果我们希望了解耳聋的原因或试图通过诱导毛细胞再生来治疗耳聋，那么如何控制这些细胞的产生是至关重要的。研究表明，Serrate1 (Jag1) 和 Delta1(Dll1)这两个Notch 信号通路上的配体基因在如何控制耳蜗毛细胞的产生的过程中发挥着重要的作用。Notch 的前感觉区功能由 Notch 配体 jag 1 介导；毛细胞的决定主要是由 Notch 配体Dll 1介导，Dll1 介导细胞间侧抑制将前感觉细胞分为毛细胞和支持细胞的 fine-grained 的细胞模式。有研究提示，在Dll1 决定细胞分化成毛细胞和支持细胞过程中， Jag1 也起到了轻微的作用，但如果直接用 Dll1 替代的话，理论上可以更好的行使其功能。因此，本研究构建了 Jag1 基因存在但是不表达的小鼠，达到类似于 Jag1基因敲除的效果且不破坏其整体的结构，并且在这个区域插入了 Dll1基因的小鼠模型(Jag1-Dll1 CDS)，研究小鼠内耳发育过程中 Notch 通路的配体Jag1和 Dll1的功能代偿。
报告时间：7月20日，17:45-17:50
侯润芃（2021级硕士生，刘泉影课题组）
报告题目：免疫荧光毛细血管成像分割
报告摘要：
骨不连骨科诊所面临的挑战之一。由于骨间毛细血管摄影技术难度大、成本高，通过血管分割和填充获得毛细血管形态对于了解毛细血管生长中遇到的障碍至关重要。然而，现有的血管分割数据集主要集中在身体的大血管上，无标记的毛细血管图像数据集极大地限制了血管分割和填充方法的发展和应用。因此我们提出了一个名为 IFCIS-155 的基准数据集，其中包括 155 个具有专家标注的 2D 毛细血管图像，以及 19 个大规模、高分辨率的 3D 毛细血管图像。为了获得更好的骨间毛细血管图像，我们利用免疫荧光成像技术来突出骨间毛细血管丰富的血管形态。我们进行了全面的实验来验证数据集和基准深度学习模型的有效性。为训练毛细管图像分割的深度学习模型提供了一个基准数据集，并为未来的毛细管研究提供了一个潜在的工具。
报告时间：7月20日，17:50-17:55
—– 往期精彩活动一览 —–
南方科技大学生物医学工程系已于6月24日-26日进行了2022年第一期全国优秀大学生暑期夏令营。为加强高校间优秀大学生的沟通和交流，为广大学子提供了解南方科技大学生物医学工程系的机会，培育学生科研兴趣及创新精神，激发学生创新潜力，选拔有培养潜质的优秀学生，生物医学工程系欢迎全国优秀大学生继续报名夏令营活动。
一、活动安排
活动时间：不定期举行
*活动安排以最终公布为准，请大家持续关注；营员须按要求全程准时参加活动。
二、报名对象
1. 全校高校本科三年级在校生（2023届本科毕业生）
2. 学业成绩优秀，英语水平良好；
3. 学术研究兴趣浓厚且成果突出，有较强的创新意识和创新能力者优先；
4. 此次夏令营招收的营员专业背景包括且不限于生物医学工程专业，专业为生物、材料、化学、物理、机械、电子、药学、光学工程、计算机等相关领域的同学均欢迎报名参加。
三、申请办法
申请人登陆南科大夏令营网上报名系统注册登录，并按要求提供本人各项真实信息。网址：http://ehall.sustech.edu.cn/gsapp/sys/nkdyjsbm/entrance.do (请使用电脑端进入，建议使用谷歌或360极速浏览器）
四、资格审核
夏令营评审工作小组将对学生的申请材料进行审核，通过资格审核者将通过电子邮件或电话告知，并以电子邮件或网上公示的形式通知公布。未通过审核者不作另外通知。
五、常见问题
1. 应届生可以暂不提供大四下学期成绩单吗？
同学可以根据情况提供成绩单，但是需要于入学前补交完整成绩单。
2.夏令营报名开始及截止日期？
报名通道已经开放，有意向同学请尽快报名。我系将根据学校通知及具体报名情况公布报名截止日期。
六、联系我们
以“夏令营咨询”为主题发邮件至：bmezb@sustech.edu.cn，或致电：0755-88011290 赵老师
对生医工系夏令营有意向的同学，请加入官方QQ群，以便获取最新资讯，入群请备注：姓名-学校-专业。
生物医学工程系导师介绍：
https://bme.sustech.edu.cn/people/faculty/
7月8日上午，南科大创新创意设计学院来访我系进行访问交流。设计学院院长关道文（Tom Kvan）、生医工系副系主任吴长锋等多位教师在工学院南楼722会议室进行学术座谈。
座谈由我系吴长锋主持，他代表生物医学工程系对来访师生表示欢迎，希望此次交流能够推进双方学术合作，助力两系发展。
关道文表示，设计学涵盖多个范畴，并在材料科学、器材设计和医患交互等方面均有广阔的应用前景。期待双方在可穿戴设备设计与交互设计等领域，结合我系研究优势，进一步深化细化学术合作，共同谱写发展新篇章。
会上，设计学院与生医工系的到场师生逐一介绍了自己的科研领域与潜在合作意向，并初步探讨合作方案的可行性。在教学方面，鼓励双方学生互选对方开设的课程，形成教学模式互补。
双方表示，今后将继续推进两系的常态化互动，促进更多教学科研交流，助力我校教研水平再上新台阶。
采写：肖然、罗睿田
2022年6月27日，西安交通大学电子系李峰教授做客南科大第241期生物医学工程讲堂，为师生带来了题为“光学微腔中的光子偏振调控”的精彩讲座。讲座由我校生物医学工程系金大勇教授主持。
李峰教授是西安交通大学电信学部宽禁带半导体与量子器件研究所副所长，2008年至2017年先后在加拿大麦吉尔大学、法国国家科研中心、英国谢菲尔德大学学习和工作，入选国家级青年人才项目。主要研究方向为光学微腔及光学微纳结构中的光与物质相互作用、自旋轨道耦合、拓扑、量子效应及其应用等。在国际顶级期刊Physical Review Letters, Nature Communications, ACS Nano, Optica 等发表学术论文多篇，主持国家自然科学基金项目两项，陕西省科技创新团队带头人。
在讲座中，李峰教授为大家讲述了微腔中激子极化激元的基本概念及其自旋光子学相关研究概况，重点介绍了在此研究领域的一系列工作，包括圆形势阱中极化激元凝聚的自旋涡旋态、微腔与偏振各向异性激子材料相结合产生的宏观旋光性，以及在此基础上观测到的非平庸拓扑能谷、极化激元能带上的非厄米奇异点与发散量子度规等有趣现象。
李峰教授还介绍了可调谐开放式光学微腔的结构与应用、稀土掺杂微纳米晶体的偏振辐射特征及其物理机制，以及将稀土离子与微腔集成进行偏振态和相干度调控的构想。
采写：李朋、敖牧羊
编辑：肖然
2022年6月27日，应生物医学工程系邀请，南京大学化学化工学院副教授、博士生导师，康斌教授做客第240期南科大生物医学工程讲堂，为我校师生带来了题为“SPASER纳米激光探针和细胞热动力学测量”的精彩讲座。讲座由金大勇讲席教授主持。
康斌教授2011年获南京航空航天大学-佐治亚理工学院联合培养博士学位，之后在佐治亚理工学院激光动力学实验室从事博士后研究，并与2015年起在南京大学工作。研究兴趣为发展高时空分辨的成像测量方法、技术及仪器装置，诠释微纳化学系统及生物系统中的基本传质、传电及传能过程及其动力学。在Science Advance、Chem、JACS、Angew Chem等发表论文60余篇。
在讲座中，康斌教授从荧光探针的串扰问题出发，引入讲座的第一部分，基于表面等离激元受激辐射放大（SPASER）现象的“纳米激光”探针的基本概念和发展历程。深入介绍了SPASER纳米颗粒目前面临的关键问题和学术争议，以及其实验室在相关问题和生物应用的研究工作。
康斌教授还重点介绍了其课题组测量单细胞内部热量传递和耗散的工作，利用新型探针和瞬态光学成像技术，国际上首次测得了不同种类温血和冷血动物细胞、以及正常细胞和癌细胞内的热耗散及其差异性。发现温血动物细胞可根据环境温度变化调节热耗散以维持细胞内热量平衡，并通过细胞代谢组学分析研究了能量代谢相关的分子通路。该研究被形象地描述为“细胞出汗”现象，发表在知名期刊Chem上并被《万物》等科普杂志报道。
采写：王铭群、敖牧羊
编辑：肖然
由于抗生素的过度使用，抗生素耐药性已成为对人类健康的严重威胁。目前，正在开发不同的抗生素来治疗耐药菌，但抗生素的开发周期很难跟上抗生素耐药性的高发。 纳米技术提供了应对耐药细菌感染的策略，不同种类的抗菌纳米材料可以在很大程度上满足不同的抗菌需求。 在这些纳米材料中，金纳米材料具有优异的抗菌功效和生物安全性，是抗生素的替代品。
基于此，南方科技大学生物医学工程系微流控-纳米医学课题组重点介绍了金纳米材料在抗菌领域的最新进展，并讨论金基纳米抗生素的发现和潜在的临床应用。相关研究成果以”Deploying Gold Nanomaterials in Combating Multi-Drug-Resistant Bacteria”为题，发表在国际著名学术期刊 ACS Nano上。
本文要点：
（1）首先，通过介绍合理调整纳米材料的形貌、表面化学和组成，可以获得具有最佳和定制抗菌功效的金纳米抗生素。这些金纳米抗生素可以很好地集成到医疗器械中用于抗菌应用。
（2）其次，强调金基纳米抗生素在临床应用方面仍然存在挑战。这些纳米材料的具体抗菌作用机制和安全性有待深入研究。这个过程非常复杂，需要微生物学、免疫学、生物材料、病理学、毒理学、药理学和纳米技术的跨学科整合。尽管如此，金纳米材料在治疗细菌感染的策略中具有重要价值，我们期待进一步的研究将拓宽金纳米材料的抗菌应用领域并加速其转化为临床应用。
原文链接：
Deploying Gold Nanomaterials in Combating Multi-Drug-Resistant Bacteria. ACS Nano 2022
DOI:10.1021/acsnano.2c02269
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c02269
中风是目前造成成年人残疾的首要原因。研究表明，在卒中后的6个月内进行及时有效的康复治疗对患者恢复运动能力是至关重要的。近年来，越来越多的可穿戴外骨骼机器人走入临床，有意探索康复机器人干预下的中枢神经系统的重建和运动能力的恢复。但与此同时，可穿戴机器人缺乏对使用者运动意图认知的智能。因此，增强机器人的感知智能，提高人机交互共融性，是当前康复机器人技术面临的重要挑战。
恰当的助力时机对于执行有效的外骨骼助力，保证使用者安全性等都至关重要。现有的研究已经充分证明了表面肌电信号在识别人体运动意图的可行性。肌电信号是由肌肉收缩产生的生理电信号，其包含了与运动意图相关的直接信息；同时，肌电信号相较于肢体运动具有一定的超前性。通过解码该信号可以识别人的行为, 进而赋予外骨骼理解人的运动意图的智能，从而避免外骨骼的控制延迟。然而，基于肌电信号的意图识别方法但仍然面临以下挑战：（1）肌电幅值变化和电极偏移导致的不稳定性；（2）步态运动学预测的准确度。
B. Zhong, K. Guo, H. Yu, and M. Zhang, “Toward Gait Symmetry Enhancement via a Cable-Driven Exoskeleton Powered by Series Elastic Actuators,” IEEE Robot. Automat. Lett., vol. 7, no. 2, pp. 786-793, 2022.
张明明课题组长期以来一直致力于面向生活任务的智能、精准、闭环、高效的神经康复技术及器械的开发和研究。近期该团队提出一种基于肌电信号预测连续下肢膝关节角度的解码方法，即基于肌肉协同驱动的自适应模糊神经网络预测模型（Muscle synergy- driven ANFIS model），实现了在不同步行速度下的膝关节角度的稳定连续预测。相关论文以《A Muscle Synergy-Driven ANFIS Approach to Predict Continuous Knee Joint Movement》为题发表于国际顶级期刊IEEE Transactions on Fuzzy Systems（IF=12.029）。
图1. 膝关节角度预测算法框架
本文首先利用多生理信号采集设备和人体光学运动捕捉设备同时获取受试者在行走过程中的下肢表面肌电信号和膝关节角度信息。然后将肌电数据进行预处理和肌肉协同的提取。这样的处理将原始的数值生理信息转换成了能反应神经控制策略的特征信息，同时肌肉协同方法也具有更强的鲁棒性和更高的计算效率。进而，以肌肉协同为输入驱动ANFIS模型，对受试者连续的膝关节角度进行鲁棒预测。
通过5种不同速度的步行实验表明, 本论文提出的Muscle synergy-driven ANFIS model的预测准确度达到相关系数为0.92±0.05，相比于目前基于当通道数值特征方法，预测准确性和计算效率均有显著性提升。同时，肌肉协同作为肌肉激活度与人体运动间的桥梁， 本方法有效地建立了两者的非线性关系，提高了模型的可解释性。
图2. 步态模式膝关节角度预测结果
图3. 不同步行速度下预测准确性统计结果
南方科技大学为论文第一通讯单位，硕士研究生钟文娟、付学明为论文共同第一作者，张明明为唯一通讯作者。研究得到国家自然科学基金及广东省自然科学基金等项目的资助。
原文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/9735420
撰文：钟文娟
审核：张明明
编辑：肖然
