生物學(xué)的案例
中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會(huì)細(xì)胞工程與轉(zhuǎn)基因生物分會(huì)/陜西省細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會(huì)2018年年會(huì)在陜西師范大學(xué)成功召開(kāi)
在學(xué)會(huì)第四屆理事會(huì)第一次會(huì)議上，邊惠潔理事長(zhǎng)對(duì)新一屆理事會(huì)的工作進(jìn)行了部署，向積極參加科普活動(dòng)的各單位頒發(fā)了“陜西省細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會(huì)科普活動(dòng)優(yōu)秀獎(jiǎng)”獎(jiǎng)金和榮譽(yù)證書(shū)，并主持討論通過(guò)了成立學(xué)會(huì)第一個(gè)專業(yè)委員會(huì)的議題。崔洪勇副秘書(shū)長(zhǎng)進(jìn)行了中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會(huì)2018年“諾貝爾獎(jiǎng)解讀”活動(dòng)的動(dòng)員。
會(huì)議期間，中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會(huì)細(xì)胞工程與轉(zhuǎn)基因生物分會(huì)召開(kāi)了第三屆委員會(huì)第三次會(huì)議。分會(huì)會(huì)長(zhǎng)、空軍軍醫(yī)大學(xué)邊惠潔教授向委員們匯報(bào)了近年來(lái)分會(huì)的工作和取得的成績(jī)，傳達(dá)了中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會(huì)對(duì)分會(huì)工作的要求，向積極參加分會(huì)活動(dòng)的各單位頒發(fā)了“科普活動(dòng)優(yōu)秀獎(jiǎng)”獎(jiǎng)金和榮譽(yù)證書(shū)。分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)孔令敏副教授傳達(dá)了中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會(huì)的科普工作精神和要求。
資料來(lái)源：中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會(huì)官網(wǎng)，11月5日
展開(kāi) CPCI會(huì)議推薦---計(jì)算生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議（CBBS 2023）
計(jì)算生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議（CBBS 2023）
會(huì)議官網(wǎng)：http://www.iccbbs.org/
會(huì)議時(shí)間：2023年8月12-14日
會(huì)議地點(diǎn)：湖北武漢
提交檢索：CPCI (WoS), CNKI, Google Scholar, WanFang Data, etc.
會(huì)議介紹
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)和計(jì)算生物學(xué)越來(lái)越受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)專家的關(guān)注。作為一個(gè)跨學(xué)科的學(xué)術(shù)會(huì)議，CBBS 2023聚焦生物醫(yī)學(xué)的熱門(mén)研究領(lǐng)域，如計(jì)算生物學(xué)，計(jì)算生物學(xué), 生物醫(yī)學(xué)機(jī)器人等， 旨在為計(jì)算生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的學(xué)者和行業(yè)專家提供一個(gè)專業(yè)的國(guó)際交流平臺(tái)，促進(jìn)行業(yè)內(nèi)，行業(yè)間的學(xué)術(shù)交流，共同探討解決新問(wèn)題，迎接新挑戰(zhàn)，進(jìn)而激發(fā)新的想法和思路，提供更多的合作機(jī)會(huì)。
出版與檢索
CBBS 2023 錄用并展示的文章將由Atlantis Press出版, 并提交至CPCI (WoS), CNKI, Google Scholar, WanFang Data等數(shù)據(jù)庫(kù)檢索。
組委會(huì)成員
大會(huì)主席-陳銘教授，浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授，內(nèi)蒙古民族大學(xué)生命科學(xué)與食品學(xué)院特聘院長(zhǎng)，有豐富的期刊編輯、審稿和會(huì)議經(jīng)驗(yàn)。
大會(huì)主席-Y-h. Taguchi教授，來(lái)自日本東京中央大學(xué)，主要研究方向?yàn)橹鞒煞址治觥⒒趶埩糠纸獾奶卣魈崛〖捌湓?em>生物信息學(xué)中的應(yīng)用。
投稿主題
計(jì)算生物學(xué)算法 / 人工關(guān)節(jié)和器官 / 生物電子學(xué) / 生物物理學(xué) / 計(jì)算醫(yī)學(xué)……
投稿方式
作者請(qǐng)將全文或摘要通過(guò)郵箱投稿至info@iccbbs.org，并備注投稿人姓名，職稱，單位，常用電話/微信，或其他需求。
要求為全英文原創(chuàng)稿件，須嚴(yán)格按照模板排版后提交。摘要投稿僅做交流展示，不提供出版。
如有其他問(wèn)題請(qǐng)致電13163283137
展開(kāi) 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)方案
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室廣泛應(yīng)用于大專院校教學(xué)、科研機(jī)構(gòu)以及醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的科學(xué)研究。在進(jìn)行植物組織培養(yǎng)之前，需要全面了解所需的基本設(shè)備條件，以便靈活利用現(xiàn)有房屋或者進(jìn)行新建、改建實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模應(yīng)根據(jù)工作目的和規(guī)模確定，避免規(guī)模太小影響效率，尤其是對(duì)于工廠化生產(chǎn)的目標(biāo)而言。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)和規(guī)劃必須科學(xué)合理。中壹聯(lián)實(shí)驗(yàn)室裝修公司小編將詳細(xì)闡述分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的原則、各功能區(qū)布局及設(shè)備配置。
一、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)原則
1.無(wú)菌操作保障：植物組織培養(yǎng)及大多數(shù)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)需要在嚴(yán)格的無(wú)菌條件下進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的首要原則是確保無(wú)菌操作，從而防止污染。無(wú)菌操作不僅包括設(shè)備和器材的無(wú)菌，還涉及到操作環(huán)境的潔凈度。因此，在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)時(shí)各區(qū)域的壓力控制和氣流組織形式必須科學(xué)合理，以防止交叉污染和氣溶膠傳播。
2.提高工作便利性：對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)中實(shí)驗(yàn)室布局要最大限度地提高工作的便利性和效率。合理的對(duì)空間進(jìn)行利用和設(shè)備安排能減少實(shí)驗(yàn)操作中的時(shí)間浪費(fèi)和工作混亂，提高實(shí)驗(yàn)的成功率和重復(fù)性。
3.資源節(jié)約與環(huán)境控制：植物組織培養(yǎng)需要人工控制溫度、光照、濕度等培養(yǎng)條件。在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)時(shí)就應(yīng)該要充分考慮到實(shí)驗(yàn)室的節(jié)能環(huán)保，確保設(shè)備高效運(yùn)作的同時(shí)，節(jié)省能源和資源。
二、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室功能區(qū)布局
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室由可以分為化學(xué)實(shí)驗(yàn)室（準(zhǔn)備室）、洗滌滅菌室、無(wú)菌操作室（接種室）、培養(yǎng)室、細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)室以及PCR實(shí)驗(yàn)室等多個(gè)功能區(qū)。以下中壹聯(lián)實(shí)驗(yàn)室裝修公司小編將詳細(xì)介紹每個(gè)功能區(qū)的具體設(shè)計(jì)和設(shè)備配置。
1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)室（準(zhǔn)備室）
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室主要負(fù)責(zé)藥品的貯備、稱量、溶解、配制和培養(yǎng)基的分裝等工作。
展開(kāi) 從高分子物理到合成生物學(xué)的金帆研究員：生命科學(xué)急需抽象的數(shù)學(xué)定理
同時(shí)，也是在這個(gè)過(guò)程摸索的過(guò)程之中，金帆博士與其目前的研究方向 ——
合成生物學(xué)
，邂逅了。
在金帆博士的回憶中，他第一次接觸合成生物學(xué)是在 2014 年。當(dāng)時(shí)，一群參加 iGEM
（一項(xiàng)合成生物學(xué)國(guó)際比賽）
的科大本科生找到了他，做了一些咨詢。“當(dāng)時(shí)第一感覺(jué)就是，合成生物學(xué)是一個(gè)非常有意思的學(xué)科。” 金帆回憶道。
合成生物學(xué)激起了金帆的興趣，好奇心驅(qū)動(dòng)研究的他開(kāi)始主動(dòng)了解和接觸合成生物學(xué)。2015 年，他正式指導(dǎo)編程隊(duì)伍參加 iGEM，2016 年開(kāi)始指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)隊(duì)。終于，在 2017 年，他正式投入到了合成生物學(xué)的研究之中，第一個(gè)項(xiàng)目是：
工程改造銅綠假單胞菌，用以定植和治療肺部腫瘤。
圖丨銅綠假單胞菌（來(lái)源：microbenotes）
而到目前，金帆團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在
儀器方法
、
基礎(chǔ)研究
及
應(yīng)用探索
三個(gè)層面上開(kāi)展了合成生物學(xué)的相關(guān)研究，核心基礎(chǔ)則是
光遺傳學(xué)
。
2
基于光遺傳學(xué)的合成生物學(xué)研究
光遺傳學(xué)，是一項(xiàng)整合了光學(xué)、遺傳學(xué)和軟件控制的研究技術(shù)，其是將光敏感型的控制基因?qū)氲郊?xì)胞之中，以實(shí)現(xiàn)通過(guò)光照便可篩選細(xì)胞。
展開(kāi) 
生物信息學(xué)與進(jìn)化分析及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用
生物信息學(xué)與進(jìn)化分析及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用2.pdf
生物信息學(xué)與進(jìn)化分析及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用1.pdf
案例分析 | 從工程學(xué)角度預(yù)測(cè)血管和氣管的流量并研究生物
這次，我們討論了生物領(lǐng)域獨(dú)有的SCFLOW&SCRYU/Tetra案例。將流體工程學(xué)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域正在穩(wěn)步帶來(lái)新的見(jiàn)解。我期待著該領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展。
融合電子與生物學(xué)，看3D打印仿生眼背后的3D打印技術(shù)
電子技術(shù)與生物學(xué)相融合
McAlpine研究團(tuán)隊(duì)所從事的領(lǐng)域?qū)儆趯?em>生物電子學(xué)領(lǐng)域，他們通過(guò)復(fù)合材料3D打印技術(shù)，在自由曲面和基底上制造打印納米級(jí)的電子油墨。通過(guò)3D打印技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)能夠?qū)⒂性措娮釉O(shè)備與生物學(xué)相結(jié)合，制造自由幾何形狀的仿生器官，例如仿生眼、智能假肢。
明尼蘇達(dá)大學(xué)Michael McAlpine的團(tuán)隊(duì)正在研究多種3D打印材料，用于制造生物電子裝置，左邊第一張圖即為前不久發(fā)布的3D打印仿生眼。圖片來(lái)源：明尼蘇達(dá)大學(xué)。
生物體的器官、組織是柔性的、三維的，并且對(duì)溫度敏感，而通常功能電子器件是平面的、剛性的，如果通過(guò)常用技術(shù)來(lái)制造仿生電子裝置，與生物學(xué)(人體)的器官、組織的特性并不相符。
3D科學(xué)谷了解到，明尼蘇達(dá)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)解決以上問(wèn)題的方式是使用3D打印技術(shù)，提供自由幾何形狀的制造。該方法解決了許多可能性：（1）使用3D打印實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的多功能設(shè)備架構(gòu); （2）采用納米油墨作為引入各種材料功能的有利途徑; （3）3D打印一系列功能性墨水，以實(shí)現(xiàn)從生物到電子的各種材料的交織。
3D打印提供了一個(gè)多尺度平臺(tái)，可以結(jié)合功能納米級(jí)墨水，創(chuàng)建微尺度特征，并最終創(chuàng)建宏觀打印對(duì)象。
3D科學(xué)谷Review
明尼蘇達(dá)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)表示該技術(shù)從研究階段到走向應(yīng)用還將精力很長(zhǎng)的道路，但目前已可以比較清晰的看到這類3D打印技術(shù)在制造功能電子產(chǎn)品時(shí)所體現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)。
以明尼蘇達(dá)州大學(xué)已發(fā)布的3D打印仿生眼為例，這款仿生眼實(shí)際上是一款由3D打印技術(shù)制造的半導(dǎo)體器件，研究團(tuán)隊(duì)表示3D打印仿生眼能夠?qū)崿F(xiàn)25.3%的光電轉(zhuǎn)化率，堪比用傳統(tǒng)微電子制造方式制造的半導(dǎo)體器件，但是3D打印技術(shù)能夠在自由曲面上制造電子器件，這是傳統(tǒng)微電子技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的。
展開(kāi) 基于Cradle從工程學(xué)角度預(yù)測(cè)血管和氣管的流量并研究生物
這次，我們討論了生物領(lǐng)域獨(dú)有的SCFLOW&SCRYU/Tetra案例。將流體工程學(xué)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域正在穩(wěn)步帶來(lái)新的見(jiàn)解。我期待著該領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展。
集成多組學(xué)數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
? 深度學(xué)習(xí)介紹，常用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)介紹? 監(jiān)督學(xué)習(xí)介紹，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在轉(zhuǎn)錄組學(xué)+代謝組學(xué)的疾病預(yù)測(cè)為例
? 無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)介紹，高維組學(xué)數(shù)據(jù)降維，聚類分析，以單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)為例
2 案例實(shí)踐五：基于t-SNE和UMAP進(jìn)行單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)降維，細(xì)胞亞型聚類分析。
進(jìn)階大綱
多組學(xué)聯(lián)合分析，闡明疾病分子機(jī)制 （入門(mén)及實(shí)戰(zhàn)）
背景：研究影響疾病表型變化影響的因素包括DNA,RNA,蛋白質(zhì)和代謝物等。單一組學(xué)的數(shù)據(jù)難以系統(tǒng)全面地解析復(fù)雜生理過(guò)程的調(diào)控機(jī)制，多組學(xué)聯(lián)合分析通過(guò)對(duì)來(lái)自基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組、代謝組和脂質(zhì)組等不同生物分子層次的批量數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理、比較分析和相關(guān)性分析等統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，建立不同層次分子間的數(shù)據(jù)關(guān)系，從而共同探究生物體內(nèi)潛在的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，為生物體作用機(jī)制提供了更多證據(jù)。
目標(biāo)：從常見(jiàn)的多組學(xué)聯(lián)合分析策略出發(fā)，如轉(zhuǎn)錄組+代謝組，蛋白組+代謝組等，對(duì)常用的數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行介紹，之后學(xué)習(xí)如何利用數(shù)據(jù)庫(kù)如KEGG等進(jìn)行生物功能富集分析，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)方法進(jìn)行生物標(biāo)志物的挖掘，疾病預(yù)測(cè)以及生物分子作用機(jī)制等。
展開(kāi) 【篇三】生物醫(yī)藥領(lǐng)域發(fā)文難？(CADD、ROSETTA、多組學(xué)）一區(qū)SCI墊腳石已備好！
進(jìn)階大綱
多組學(xué)聯(lián)合分析，闡明疾病分子機(jī)制 （入門(mén)及實(shí)戰(zhàn)）
背景：研究影響疾病表型變化影響的因素包括DNA,RNA,蛋白質(zhì)和代謝物等。單一組學(xué)的數(shù)據(jù)難以系統(tǒng)全面地解析復(fù)雜生理過(guò)程的調(diào)控機(jī)制，多組學(xué)聯(lián)合分析通過(guò)對(duì)來(lái)自基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組、代謝組和脂質(zhì)組等不同生物分子層次的批量數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理、比較分析和相關(guān)性分析等統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，建立不同層次分子間的數(shù)據(jù)關(guān)系，從而共同探究生物體內(nèi)潛在的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，為生物體作用機(jī)制提供了更多證據(jù)。
目標(biāo)：從常見(jiàn)的多組學(xué)聯(lián)合分析策略出發(fā)，如轉(zhuǎn)錄組+代謝組，蛋白組+代謝組等，對(duì)常用的數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行介紹，之后學(xué)習(xí)如何利用數(shù)據(jù)庫(kù)如KEGG等進(jìn)行生物功能富集分析，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)方法進(jìn)行生物標(biāo)志物的挖掘，疾病預(yù)測(cè)以及生物分子作用機(jī)制等。
常用生物組學(xué)實(shí)驗(yàn)與分析方法，如轉(zhuǎn)錄組學(xué)，代謝組學(xué)常用組學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)介紹，如TCGA,PathBank,HMDB,KEGG
Python批量處理組學(xué)數(shù)據(jù)-歸一化處理，差異分析，相關(guān)性分析
生物功能分析：GO 功能分析、代謝通路富集、分子互作等
基于轉(zhuǎn)錄組學(xué)的差異基因篩選，疾病預(yù)測(cè)
基于差異基因，聯(lián)合代謝組學(xué)分析疾病分子發(fā)生機(jī)制
? 組學(xué)數(shù)據(jù)可視化，如火山圖，t-SNE降維，代謝通路網(wǎng)絡(luò)分析
? 組學(xué)特征（基因，蛋白，代謝物）選擇（隨機(jī)森林分析）
? 單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)分析及可視化分析
2 案例實(shí)踐三：（包含以下內(nèi)容）
2 轉(zhuǎn)錄組+代謝組的多組學(xué)分析胃癌
2 從海量的數(shù)據(jù)中篩選出關(guān)鍵基因、代謝物及代謝通路
2 深度解析胃癌腫瘤標(biāo)志物解釋腫瘤發(fā)生發(fā)展的復(fù)雜性和整體性案例
深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)階(入門(mén)及實(shí)踐)
目標(biāo)：學(xué)習(xí)前沿神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，注意力機(jī)制，自編碼器，圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在生物組學(xué)及藥物篩選的應(yīng)用，遷移學(xué)習(xí)應(yīng)用等。
展開(kāi) 中山大學(xué)付俊教授團(tuán)隊(duì)JMCB封面綜述：組織粘附型水凝膠生物電子學(xué)
柔性生物電子學(xué)在電子皮膚、可穿戴設(shè)備、生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。水凝膠的機(jī)械性能與生物組織相似、生物相容性優(yōu)異、理化性能可靈活調(diào)控，在生物電子學(xué)領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。柔性器件與組織界面作用對(duì)柔性電子器件的性能有重要影響，組織粘附型電子器件可以與生物組織形成密切、穩(wěn)定的界面作用，形成高度順應(yīng)和仿形的界面，對(duì)可植入可穿戴生物電子學(xué)具有非常重要的意義。
中山大學(xué)付俊教授團(tuán)隊(duì)在高性能水凝膠高靈敏、線性傳感器(Chem Mater 2018，30, 8062-8069；J Mater Chem B 2020, 8, 3437-3459；Polymer 2020, 192, 122319；ACS Appl Mater Interfaces 2020, 12, 51969-51977；ACS Appl Mater Interfaces 2020, 12, 52307-52318；J Mater Chem B 2021, 9, 2561-2583)，組織粘附型傳感(ACS Appl Mater Interfaces 2019, 11, 3506-3515；J Mater Chem B 2019, 7, 24-29；ACS Appl Mater Interfaces 2020, 12, 46816-46826)等方面取得了系列創(chuàng)新研究成果，為研制植入式傳感器，實(shí)現(xiàn)組織器官運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提供了新思路（Mater Horiz 2020, 7, 1872-1882）。
展開(kāi) 
生物醫(yī)藥領(lǐng)域發(fā)文難？(CADD、ROSETTA、多組學(xué)）一區(qū)SCI墊腳石已備好！
Rosetta是一種生物物理建模工具，根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸序列有效預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上可以從頭設(shè)計(jì)各種類型的全新蛋白質(zhì)。基于 Rosetta系列算法的蛋白設(shè)計(jì)在過(guò)去十年中在創(chuàng)新蛋白藥物、抗體、疫苗、新型合成生物學(xué)元件及納米藥物等生物大分子研究領(lǐng)域中被廣泛使用。
Cadence CFD：用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)增強(qiáng)生物模擬研究的確定性
盡管如此，使用可以將生物學(xué)研究轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)方程式的模擬模型（稱為生物模擬），仍可以將患者視為個(gè)體而不是亞組成員。
將來(lái)，我們應(yīng)該為每位充分了解其醫(yī)療和遺傳狀況的患者見(jiàn)證化身。這種特定于患者的化身將經(jīng)過(guò)測(cè)試，以研究新藥在給患者服用之前的副作用和接受率，就像汽車的 CAD 模型在生產(chǎn)前如何進(jìn)行測(cè)試和分析一樣。我們知道我們的身體是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，我們?nèi)祟愓诒M最大努力在外部環(huán)境中復(fù)制這些系統(tǒng)，以移植一塊皮膚或制造三尖瓣或人工腎臟。我們還意識(shí)到流體動(dòng)力學(xué)在改變?cè)O(shè)計(jì)以在各自環(huán)境中茁壯成長(zhǎng)方面具有優(yōu)勢(shì)。沿著這條線，計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD) 模擬可以提供很多不同流體的流動(dòng)如何影響藥物輸送過(guò)程或其他用于先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)的生物模擬研究的頂層視圖。
生物模擬研究中的 CFD
在以下兩種情況下，CFD 提高了生物模擬研究的結(jié)果：
使用 CFD了解藥代動(dòng)力學(xué)
非醫(yī)學(xué)背景的人可能想知道什么是藥代動(dòng)力學(xué)。好吧，它是藥物研究的一個(gè)分支，研究我們體內(nèi)的藥物輸送。結(jié)合組織和器官的生物物理建模以形成器官系統(tǒng)，以及藥物的理化特性，可以更深入地了解藥物的治療效果和藥物遞送機(jī)制。
例如，椎管的 CFD 研究有助于確定有效的藥物傳輸機(jī)制及其對(duì)脊髓損傷患者的相應(yīng)治療效果。可以使用 CFD 模擬確定藥物在椎管內(nèi)流過(guò)腦脊液 (CSF) 的情況。這大大提高了生物模擬研究的準(zhǔn)確性，尤其是對(duì)于無(wú)法進(jìn)行藥代動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的情況。值得注意的是，藥物的治療效果是由有效的組織結(jié)合和滲透驅(qū)動(dòng)的，這可以使用生物模擬工具在分子水平上進(jìn)行研究。
剪切應(yīng)力與骨轉(zhuǎn)移的相關(guān)性
在過(guò)去的 250 年里，從腫瘤抑制基因克 隆到開(kāi)發(fā)人類癌癥治療疫苗，在治療或治愈癌癥方面取得了多項(xiàng)發(fā)現(xiàn)。在所有這些發(fā)現(xiàn)中，我們見(jiàn)證了用于在分子水平上有效診斷惡性細(xì)胞的生物模擬工具。
展開(kāi) 武漢理工麥立強(qiáng)&徐林Chem綜述：納米線–生物界面進(jìn)展：從能量轉(zhuǎn)換到電生理學(xué)
納米–生物界面（nano–bio interface）可以看作是連接無(wú)機(jī)世界和生命世界的橋梁，研究無(wú)機(jī)納米材料與生物體在微納尺度的能量轉(zhuǎn)換與信息傳遞，在人工光合作用、微生物燃料電池、納米生物電子學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。最近，武漢理工大學(xué)的麥立強(qiáng)教授（通訊作者）團(tuán)隊(duì)在Cell子刊Chem應(yīng)邀發(fā)表了題為“Recent Advances in Nanowire–Biosystem Interface: From Chemical Conversion, Energy Production to Electrophysiology”的綜述文章。武漢理工大學(xué)徐林教授和美國(guó)哈佛大學(xué)博士后趙云龍為論文共同第一作者。該綜述主要從納米線–生物界面的構(gòu)筑、納米–細(xì)菌人工光合作用將CO2轉(zhuǎn)化成化學(xué)能源、微生物燃料電池、納米線生物傳感器等幾個(gè)方面討論了納米–生物界面的設(shè)計(jì)原理與應(yīng)用，最后作出了對(duì)納米–生物界面未來(lái)發(fā)展的展望。
綜述導(dǎo)覽圖
1.概況
無(wú)機(jī)納米材料和生物體分別在能源和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，無(wú)機(jī)–生命復(fù)合系統(tǒng)能將無(wú)機(jī)材料和生命物質(zhì)各自的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)。該綜述選取了基于納米線–生物界面的人工光合作用、微生物燃料電池、電生理學(xué)三個(gè)代表性的領(lǐng)域進(jìn)行了介紹。
（1）在人工光合作用方面，從生物體分離出來(lái)的酶能夠吸收光并作為催化劑使CO2轉(zhuǎn)變成化學(xué)產(chǎn)品，具有高的選擇性和低的能壘的優(yōu)勢(shì)，然而轉(zhuǎn)換效率只有0.5–2%；納米無(wú)機(jī)半導(dǎo)體光伏材料具有高達(dá)20%的轉(zhuǎn)換效率，然而CO2還原化學(xué)轉(zhuǎn)化的選擇性和純度不高。因此，納米無(wú)機(jī)–生命復(fù)合光合系統(tǒng)（Photosynthetic Biohybrid System, PBS）有望將無(wú)機(jī)材料高的轉(zhuǎn)換效率和生命物質(zhì)高的選擇性的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)。
展開(kāi) 中醫(yī)生物工程的研究
細(xì)胞中每一類分子都視為網(wǎng)絡(luò)的組成部分，任何兩個(gè)分子之間均有聯(lián)系，共同參與生物化學(xué)反應(yīng)，結(jié)論就是細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)與許多社會(huì)網(wǎng)絡(luò)一樣，有著相同的連通結(jié)構(gòu)。這樣的共性對(duì)于定義基因間的相互作用很有幫助，但并不是所有網(wǎng)絡(luò)都相同[5、6]，有時(shí)幾個(gè)連接破壞而迅速瓦解，有時(shí)即便有許多連接被破壞，任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間仍可保持通暢，細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)也是如此。理解了生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，為組建細(xì)胞自身系統(tǒng)對(duì)其研究奠定了基礎(chǔ)。
5生物學(xué)模塊
基因通常結(jié)隊(duì)工作當(dāng)細(xì)胞分解糖產(chǎn)生能量，激活一組基因來(lái)產(chǎn)生各自所需要的酶[7]。理論生物學(xué)家提示如果能夠找出這類“聯(lián)合作業(yè)”，并將其視為獨(dú)立分子來(lái)理解細(xì)胞的復(fù)雜活動(dòng)。即一部分制造蛋白質(zhì)，一部分復(fù)制細(xì)胞分裂的DNA，其他部分對(duì)特殊的酶做出響應(yīng)等等。但這些分子不是基因簡(jiǎn)單的組合,它們包括了蛋白質(zhì)，RNA小信號(hào)分子和富含能量的分子，即酶等共同執(zhí)行其功能, 蛋白質(zhì)組學(xué)顯示了它的特殊貢獻(xiàn)。即細(xì)胞分裂模塊包裹在膜內(nèi)，如線粒體是能量的“工廠”。就像組建大樓一樣，模塊之間通過(guò)一類或幾類介質(zhì)分子相互聯(lián)系，各部門(mén)備有“辦公室備忘錄”這就解決了每個(gè)突發(fā)件事的需要。可想象設(shè)計(jì)一種更精密的特定模塊，其小部分分子間相互作用的模塊延伸到整個(gè)細(xì)胞。模塊的功能來(lái)自其他模塊一部分輸入，并產(chǎn)生輸出影響其他模塊。其集體行為的概念類似于生物物理學(xué)概念，能表現(xiàn)模塊的特性。即模塊大部分功能特征，來(lái)自于潛在成分的特征與它們之間相互作用集合的特征。這對(duì)于生物學(xué)家來(lái)說(shuō)是陌生的，但將來(lái)會(huì)習(xí)慣這樣的描述。
6TCM生物學(xué)
TCM生物學(xué)家用生物學(xué)微觀實(shí)驗(yàn)手段，即分子與細(xì)胞生物學(xué)、網(wǎng)絡(luò)工程、生物學(xué)工程、生物物理學(xué)等[8-11]，模擬與解釋TCM的基本理論。需要生物工程、網(wǎng)絡(luò)工程與程序工程等共同參與形成綜合性科學(xué)。TCM把“天體”對(duì)生物體的影響都考慮進(jìn)去了，在疾病診治基本原則的基礎(chǔ)上還考慮了季節(jié)變化。
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