基于高分辨红外光谱成像及ATR空心波导红外光谱学的骨关节炎基础研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61378087
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    80.0万
  • 负责人：
    尹建华
  • 依托单位：
    南京航空航天大学
  • 学科分类：
    F0511.生物、医学光学与光子学
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

As a kind of intractable diseases, osteoarthritis (OA) influences people's life and health and is still difficult to effectively cure in clinical. Research on the pathogenesis and treatment technology of OA is the main direction of this field, the pathological exploration of OA is the key for effective treatment. This proposal presents OA new study method, (1) using Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopic imaging high spatial resolution (6.25 μ m/pixel) combined chemometrics, to investigate the principal component concentration and structure information of articular cartilage from the surface to the inside, (2) using attenuated total reflection - hollow waveguide FTIR spectroscopy and chemometrics, to determine the incidence locations of in vitro OA cartilage surface and OA stage. Then the above two kinds of combined infrared technique will be applied to carry out basic research of OA pathomechanism. It includes to quantify the cartilage (principal component concentration and structure) degeneration in different parts of cartilage at different OA stage; to analyze principal component concentration distribution, fine structure arrangement in cartilage, and function relation between them; to reveal the the locations at which the OA occurs easily, the rules of OA occurrence and development. The results of the present project not only have important reference value for the prevention, diagnosis and treatment of OA, but also lay the foundation for clinical application.
骨关节炎(OA)是一种影响人们生活与健康的顽固性疾病，临床仍然难以有效治愈。OA的发病机理与诊疗技术研究是该领域的主要发展方向，其中OA的病理基础探索是进行有效治疗的关键。本课题首先提出了新的OA研究方法，（1）采用高空间分辨率（6.25μm/pixel）傅立叶变换红外(FTIR)光谱学成像结合化学计量学，切片研究关节软骨的由表及里主成分浓度与结构信息，（2）采用衰减全反射(ATR)－空心光波导－FTIR光谱学和化学计量学联用技术判定OA离体软骨表面发病部位，界定OA分期。然后利用上述两种红外联用技术方法开展OA病理基础研究，定量不同OA分期不同部位的软骨(主成分浓度和结构)退变程度，分析软骨主成分精细结构排列、浓度分布以及它们之间的功能关系，揭示OA易发病位置、发生和发展规律。本项目研究结果对OA的预防、诊断和治疗有重要的参考价值，为临床医学应用打下基础。

结项摘要

骨关节炎(OA)是一种影响人们生活与健康的顽固性疾病，临床仍然难以有效治愈。OA 的发病机理与诊疗技术研究是该领域的主要发展方向，其中OA 的病理基础探索是进行有效治疗的关键。本课题首先建立了新的OA 研究方法，（1）采用高空间分辨率（6.25μm/pixel）傅立叶变换红外(FTIR)光谱学成像结合化学计量学，获得了关节软骨的由表及里主成分浓度与结构信息，（2）设计、建立、并采用衰减全反射(ATR)－空心光波导－FTIR 光谱学联用技术进行了OA软骨离体原位探测，并和化学计量学联用判定OA软骨表面发病部位 （半月板未覆盖区），判定OA 分类(5组，87%准确率)，结合病理分析实现了光谱定量原位组织的OA分期。利用上述两种红外联用技术方法开展OA 病理基础研究，定量研究了不同OA 分期不同部位的软骨退变程度，获得了软骨主成分结构、浓度分布以及它们之间的功能关系，揭示了OA 易发病位置、发生和发展规律。本项目研究结果有利于更准确地实现在体原位判断OA的发病程度，对OA 的预防、诊断和治疗有重要的参考价值和指导意义，为相关理论普及和临床应用奠定了一定的技术和理论基础。

项目成果

期刊论文数量（20）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（7）
专利数量（3）
健康和病变关节软骨的傅里叶变换红外光谱显微成像及Fisher判别
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    分析化学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    毛之华;张学喜;吴曰超;尹建华;XIA Yang
  • 通讯作者：
    XIA Yang
软骨退变的显微荧光光谱研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    中国科技论文
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    尚林伟;尹建华
  • 通讯作者：
    尹建华
Proteoglycan concentrations in healthy and diseased articular cartilage by Fourier transform infrared imaging and principal component regression (vol 133, pg 825, 2014)
通过傅里叶变换红外成像和主成分回归分析健康和患病关节软骨中的蛋白多糖浓度（第 133 卷，第 825 页，2014 年）
  • DOI：
    10.1016/j.saa.2014.11.023
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yin Jianhua;Xia Yang
  • 通讯作者：
    Xia Yang
Discrimination of healthy and osteoarthritic articular cartilages by Fourier transform infrared imaging and partial least squares-discriminant analysis
通过傅里叶变换红外成像和偏最小二乘判别分析区分健康关节软骨和骨关节炎关节软骨
  • DOI：
    10.1117/1.jbo.20.6.060501
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Journal of Biomedical Optics
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Zhang Xue-Xi;Yin Jian-Hua;Mao Zhi-Hua;Xia Yang
  • 通讯作者：
    Xia Yang
关节软骨内胶原纤维各向异性的红外光谱学显微成像研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    光谱学与光谱分析
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    吴曰超;张学喜;毛之华;尹建华
  • 通讯作者：
    尹建华

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其他文献

结构抗倒塌易损性分析中地震动输入不确定性影响研究
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    2020
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
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  • 通讯作者：
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  • 期刊：
    Open Mathematics
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    高泽图;尹建华
  • 通讯作者：
    尹建华
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    姚碧圆;尹建华;Li Guiqing;Zhou Hui;Liu Lixin
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    高技术通讯
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    尹建华;曹阳;王治;卢勇
  • 通讯作者：
    卢勇

其他文献

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基于多功能拉曼光谱及双增强技术的早期骨关节炎检测与退变机制研究
  • 批准号：
    62375127
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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