随机光学重建显微术（STORM）基于免疫荧光标记技术，具有原理易懂、光路简单、分辨率极高等特点，一直受到科研工作者的青睐，但分辨率的提升对抗体的特异性提出了更高的要求。相较一抗直接标记，“一抗+二抗”的间接标记法在实际应用中普适性更强。二抗相对一抗存在物种特异性的问题，生产时需要对其进行预吸附来提升物种特异性。为了探究二抗物种特异性对双色STORM成像的影响，基于经典的红细胞骨架模型中血影蛋白N端和C端的互斥位置关系，对二者使用高、低吸附二抗标记后分别进行双色STORM成像，对照模拟中有无信号串扰条件下的互相关分析结果，结果表明低吸附二抗会造成二者共定位的假象。进一步，分别通过高、低吸附二抗对MDA-MB-231乳腺癌细胞CD47和PD-L1两种膜蛋白进行双色STORM成像，结果揭示两种蛋白无共定位关系。本研究为二抗物种特异性的评估提供了一种基于红细胞骨架结构模型的超分辨成像新策略，助力双色STORM成像精准阐明蛋白分子互作关系。

成熟人红细胞膜骨架是由膜下多种蛋白组成的三角晶格网状结构，在维持红细胞形态、变形性、运动和代谢等功能方面扮演着重要角色。单分子定位超分辨成像（SMLM）技术在解析骨架超微结构方面展现出了强大的能力，但分辨率的提升对成像分析手段提出了更高要求。作为一种常用的空间分析方法，Vorono?分割在SMLM图像聚类分析中已被广泛应用。笔者利用自主搭建的SMLM超分辨成像系统获得红细胞膜蛋白和骨架蛋白的超分辨点簇图像，对点簇质心进行Vorono?分割，并对Vorono?多边形面积分布进行伽马函数拟合，发现自由膜蛋白CD59的伽马分布峰值对应的x轴坐标x_peak为0.78。结合模拟结果，验证了自由膜蛋白CD59呈随机分布。进一步，肌动蛋白、血影蛋白N端和原肌球蛋白的Vorono?分析结果显示它们的x_peak均为0.86，而锚蛋白的x_peak为0.84，说明骨架膜蛋白呈相对均匀的分布状态，但锚蛋白较其他骨架蛋白更具随机性。Vorono?方法可助力阐释红细胞膜骨架蛋白的空间分布特性，同时也为点簇状SMLM超分辨图像数据的深入提取提供了新思路和新方法。

纳米载体一直是肿瘤精准治疗的重要研究领域。其中以细胞膜伪装的纳米药物载体作为一种新颖的药物载体平台, 在近年来已成为药物传递领域的研究热点。本文综述了不同种类细胞膜伪装的纳米载体应用于光热治疗的最新进展。将细胞膜与纳米材料结合起来, 可进一步推进纳米载体的研究, 这将对相关领域的发展产生重要影响。

Blood cell counting is an important medical test to help medical staffs diagnose various symptoms and diseases. An automatic segmentation of complex overlapping erythrocytes based on seed prediction in microscopic imaging is proposed. The four main innovations of this research are as follows: (1) Regions of erythrocytes extracted rapidly and accurately based on the G component. (2) K-means algorithm is applied on edge detection of overlapping erythrocytes. (3) Traces of erythrocytes' biconcave shape are utilized to predict erythrocyte's position in overlapping clusters. (4) A new automatic counting method which aims at complex overlapping erythrocytes is presented. The experimental results show that the proposed method is efficient and accurate with very little running time. The average accuracy of the proposed method reaches 97.0%.

糖尿病是严重威胁人类健康的慢性疾病之一, 对其进行早期诊断尤为重要。 由于糖尿病病程的发展会对血液中红细胞的结构和功能产生影响, 因此利用红细胞荧光光谱在特征峰位和峰高等方面的差异性, 可以对糖尿病状态进行诊断。 在选取光谱信号的差异性作为特征向量方面, 可以采用荧光光谱信号的非线性程度作为特征向量。 为更好地描述荧光光谱信号的非线性, 采用延迟向量方差(DVV)法描述信号的非线性程度。 采用迭代幅度匹配傅里叶变换(IAAFT)法产生原始数据的替代数据, 通过比较原始数据与替代数据的延迟向量方差确定原始数据的非线性特征。 以原始数据目标方差为横坐标, 以其替代数据目标方差为纵坐标, 画出延迟向量方差散布图。 健康大鼠红细胞荧光光谱的延迟向量方差散布图与其对角线几乎重合, 说明健康大鼠红细胞荧光光谱非线性程度较低; 而糖尿病大鼠红细胞荧光光谱的延迟向量方差散布图偏离其对角线, 说明糖尿病大鼠红细胞荧光光谱非线性程度较高, 并且氨基酸对应的光谱段非线性程度更深。 据此, 提出健康和糖尿病荧光光谱之间的非线性差异程度可以作为糖尿病早期诊断的特征之一。

Red blood cell (RBC) counting is a standard medical test that can help diagnose various conditions and diseases. Manual counting of blood cells is highly tedious and time consuming. However, new methods for counting blood cells are customary employing both electronic and computer-assisted techniques. Image segmentation is a classical task in most image processing applications which can be used to count blood cells in a microscopic image. In this research work, an approach for erythrocytes counting is proposed. We employed a classification before counting and a new segmentation idea was implemented on the complex overlapping clusters in a microscopic smear image. Experimental results show that the proposed method is of higher counting accuracy and it performs much better than most counting algorithms existed in the situation of three or more RBCs overlapping complexly into a group. The average total erythrocytes counting accuracy of the proposed method reaches 92.9%.

In this letter, we reported a high-resolution photoacoustic microscopy (PAM) to image erythrocytes and blood vessels. The developed system had the ability to provide a lateral resolution of 1.0 μm at the wavelength of 532 nm with a × 10 objective. First, we used a sharp edge to measure the lateral resolution of the PAM and testified the stability with carbon fibers. Then, using this system, in vivo blood vessels and capillaries of a mouse ear, even a single erythrocyte can be clearly imaged. There was a pair of accompanying venule and arteriole, whose detailed and further complicated branches can be clearly identified. And likely red blood cells (RBCs) arrayed one by one in microvasculature was also shown. The experimental results demonstrate that the high-resolution PAM has potential clinical applications for imaging of erythrocytes and blood vessels.

研究了结晶紫包裹的银包金纳米粒子进入红细胞的实时过程.利用激光光镊喇曼技术每隔20 s通过光镊囚禁红细胞并收集该细胞及邻近溶液的喇曼光谱,抽取光谱中具代表性的特征峰来观察其强度随时间的变化.结果表明:从囚禁的红细胞中收集到的光谱包括了归属红细胞与结晶紫的特征峰.红细胞的光谱特征峰1 001、1 128、1 213 cm－1和结晶紫的光谱特征峰915、1 177、1 389、1 586、1 619 cm－1的强度随着时间增加,表明在红细胞与纳米粒子共培养的过程中,纳米粒子在红细胞中累积,并引起红细胞信号增强.分析红细胞与其邻近溶液的光谱差,发现归属结晶紫的光谱特征峰913、1 179、1 586 cm－1随时间呈类余弦的变化,表明红细胞内的结晶紫包裹的银包金纳米粒子含量先升高后降低再升高.通过计算得到纳米粒子开始进入红细胞的时间范围及进入的速度、被溶酶体降解的速度.研究表明表面增强喇曼技术为研究外物进入细胞提供了新的实验方法和思路.

红细胞是维持生命最重要的细胞之一, pH是影响其结构功能的重要因素。 结合人血液中存在血清白蛋白, 且可能会对红细胞起作用的特点, 在模拟人体内血液中血清白蛋白与血红蛋白摩尔比值的条件下, 研究pH协同血清白蛋白对单个活态人红细胞的形态, 细胞膜变形能力及胞内血红蛋白结构变化的影响。 结果显示, 不同pH下, 红细胞的表面形态、 膜变形能力的变化规律与其胞内血红蛋白结构的变化有关: 在pH 4.14, 4.76, 10.18时, 红细胞胞内血红蛋白螺旋结构的减少、 疏水性氨基酸的暴露, 血红素珠蛋白结合状态的改变, 影响了血红蛋白结构的稳定性, 从而导致红细胞的结构发生变化, 其形态、 膜变形能力与正常值相比, 变化结果显著。 而在pH 6.51和7.80下, 血红蛋白的拉曼谱结果并未发现有上述变化情况, 胞内血红蛋白的结构没有发生改变, 红细胞的形态、 膜变形能力也接近于正常值。 在pH 5.49和8.76下, 红细胞的表面形态和膜变形能力都有不同程度的变差, 但其胞内血红蛋白的结构并没有改变, 提示红细胞的形态和变形能力的改变可能是可逆的。 结果表明, pH协同血清白蛋白的作用下, 血清白蛋白能对红细胞起保护作用, 增强红细胞调节、 缓冲环境pH变化的能力。 研究结果全面地揭示了在模拟人体内血液中血清白蛋白与血红蛋白摩尔比值的情况下, 红细胞结构功能的变化情况, 不仅有助于阐明红细胞在有关生理、 病理状态下的结构与功能的变化, 而且对其临床表现与有关防治对策都有重要的指导意义。

实验获得了激光照射红细胞悬液的荧光光谱，并分别监测不同荧光峰值波长处强度随时间的衰变过程，测试了其相应的荧光寿命。结果表明，在波长为407 nm的激光照射下，红细胞悬液向外发射中心波长分别位于596，628,692 nm的荧光光谱，各荧光峰对应衰变过程的平均荧光寿命分别为1.97，13.31,14.58 ns。利用荧光强度和吸收率的加和性表示了混合物的总吸收率和总荧光发射强度，通过理论计算获得了红细胞悬液中锌卟啉、原卟啉和其他游离物参与荧光发射的相对含量和相对强度在不同荧光峰位的变化关系，进一步解释了不同峰位处荧光发射强度和平均荧光寿命的变化原因。