뤄칭밍의 캐릭터 업적
BMP(생물의학 포토닉스)는 포토닉스 원리와 기술을 사용하여 의료 및 생물학적 문제에 대한 솔루션을 제공하는 새로운 학제간 학문입니다. Luo Qingming은 주로 생물의학 포토닉스의 새로운 기술과 방법에 대한 연구에 참여하고 있습니다. 주요 기여는 두 가지 측면을 포함합니다:
1. 조직 광학 및 광학 분자 이미징에 대한 연구
Luo Qingming은 레이저와 생물학적 조직의 상호 작용 이론 및 의학적 응용에 대한 연구에 참여해 왔습니다. 1989년부터 생물학적 조직에서 광자의 다양한 전송 규칙을 시뮬레이션했습니다. 정확한 시뮬레이션을 구현하기 위해 고해상도 디지털 인체 3차원 구조 데이터 세트에 대한 연구가 진행되었습니다. 장기간의 탐구 끝에 3차원 디지털 매트릭스를 사용하여 불규칙한 생물학적 조직을 분할하고 설명하는 아이디어가 제안되었으며 이를 통해 빛 전달에 대한 고해상도 정량 시뮬레이션을 달성했습니다.
중국 국립 자연 과학 재단 핵심 프로젝트 '임상 의학의 열물리학 문제'의 지원을 받아 레이저 치료 중 응고된 조직의 열 반응과 손상 메커니즘을 탐구했습니다. 그는 863 프로젝트의 지원을 받아 소형 동물 전신 형광 광학 영상 장치와 듀얼 모드 소형 동물 형광 단층 촬영 시스템의 설계 및 구현을 주도했습니다.
포유류의 살아있는 세포에서 사용할 수 있는 유전적으로 암호화된 광학 분자 기능 프로브와 원적외선 이분자 형광 보완 시스템을 구축하고 시간과 빛을 동시에 보상하는 펨토초 레이저 음향 광학 스캐닝을 제안하고 구현했습니다. 공간 분산. 은 빠른 무작위 주사 2광자 현미경 이미징 장치를 확립했으며 동료들에 의해 사용되었습니다.
광학 이미징은 분자와 세포에서 조직과 기관에 이르기까지 다양한 수준의 생물학적 시스템에서 측정 데이터를 얻을 수 있습니다. 시스템 생물학 아이디어를 사용하여 측정 데이터에서 정보를 추출한 다음 모델을 구축하여 지식을 형성할 수 있습니다. Luo Qingming은 연구팀을 이끌었고 수년간의 탐구 끝에 흐름 균형 분석 방법을 사용하여 대사 네트워크 동작을 시뮬레이션하고 여러 수준에 걸쳐 분자, 세포 및 조직 수준의 기능 정보를 통합하고 심근세포가 반응하지 않는다는 것을 발견하는 소프트웨어 플랫폼을 구축했습니다. 허혈로 인해 에너지 대사가 방해받는 경우 기존의 '에너지 효율 원리'를 따르되 '최소 대사 조절' 상태를 유지하려고 노력한 결과 관련 임상 결과가 성공적으로 설명되었습니다. 연구 결과는 Molecular Systems Biology 등에 게재되었습니다.
관련 연구 성과 '조직 광학 영상 이론의 여러 핵심 문제에 대한 연구'가 후베이성 자연 과학상 2등상을 수상했으며 '고해상도 디지털 인간 3차원 구조 데이터 세트 구축 및 시각화' "가 호북성 과학기술 발전상 1등상을 수상했고, "약물 스크리닝 및 효능 평가를 위한 광학 분자 이미징의 동적 모니터링 이론 및 방법에 관한 연구"가 호북성 자연과학상 1등상을 수상했으며, "펨토초 레이저 고속 무작위"가 1등상을 수상했습니다. 주사이광자현미경 영상장치' 교육부 기술발명 최우수상 '생물학적 기능의 펨토초 레이저 광학 영상화 메커니즘 연구'가 국가자연과학상 2등상을 수상하였습니다.
2. 뇌 기능 및 구조에 대한 새로운 기술 및 새로운 광학 영상화 방법에 대한 연구
미국 방문 기간(1995.6-1997.2) 동안 Luo Qingming은 실제 연구에 집중했습니다. -인간 대뇌 피질 활동의 비파괴 모니터링. 그는 미국에서 특허를 취득한 다중 채널 감지 기반 근적외선 기능적 뇌 영상 방법을 제안하고 구현했습니다. 인간 뇌 운동 피질 활동 이미지 및 기능적 MRI 달성 fMRI 결과의 효과적인 등록 공동 결과는 출판 후 Science에 소개되었습니다.
뤄칭밍은 1997년 2월 중국으로 귀국한 후 연구그룹을 결성하고 뇌 연구의 필요성에 부응하여 다음과 같은 세 가지 새로운 방향을 차례로 제시했다.
1. 레이저 스펙클 혈류 영상의 공간 분해능은 5배 증가하고, 신호 대 잡음비는 2배 증가하면서 대뇌 피질 혈류 분포 및 혈관 구조 정보를 얻을 수 있습니다. 마우스 뇌 두개골을 그대로 유지하면 생체 내 미세순환 혈류 이미지를 얻을 수 있습니다. 연구 결과는 Optics Letters, Optics Express, Journal of Biomedical Optics, Applied Optics 등에 게재되었습니다. 관련 특허 결과는 임상시험 중에 있습니다. "대뇌 피질 기능의 고해상도 광학 이미징 이론 및 방법에 대한 연구"가 호북성 자연과학상 1등상을 수상했습니다.
2. 그는 10년 이상의 탐구 끝에 연구팀을 이끌고 신경망의 장기간 체외 배양과 다중 채널 대규모 신호 획득 및 처리 방법을 숙달하고 여러 세트를 획득했습니다. 완전한 신경 발달 활동 패턴 데이터를 분석하고 실제 신경 네트워크의 자기 조직화 중요한 특성이 네트워크가 자발적으로 지속적인 전환 과도 조절 모드로 들어가도록 안내할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 이는 신경계의 발달 추세를 예측하고 다음을 제공하는 데 사용될 수 있습니다. '탄생, 늙음, 질병, 죽음'의 내재적 메커니즘을 신경발달 관점에서 밝히는 새로운 방법. 이번 연구 결과는 사이언티픽 리포트(Scientific Report)에 게재됐다.
3. 그는 2002년부터 연구팀을 이끌고 뇌 전체 구조의 고해상도 광학 영상화를 위한 새로운 기술과 방법을 탐구해 왔습니다. 전체 마우스 뇌의 서브미크론 3차원 구조 지도가 확립되었으며, 해당 논문은 2010년 12월 사이언스(Science)에 게재되었습니다. 고해상도 급속 절단 광학 이미징, 완전한 마우스 뇌의 센티미터 규모 광학 라벨링, 고해상도 3차원 데이터 세트 구축과 같은 일련의 주요 문제를 해결했으며 기존 전송 이미징을 대체할 솔루션을 제안했습니다. 반사 이미징을 통해 고해상도 고속 초박형 절단 문제를 극복했습니다. 이미징의 오랜 기술적 문제인 "플러터"를 해결하기 위해 독립적인 지적 재산권을 갖춘 시스템을 개발했습니다. 사이언스(Science)가 발행한 리뷰에 따르면 "중국의 연구팀은 현재까지 쥐의 전뇌 뉴런에 대한 가장 상세한 3차원 연결 맵을 만들기 위해 많은 노력을 기울였습니다. 제공된 데이터와 새로운 자동화된 뇌 맵 획득 도구 미래 연구를 제공할 것입니다." 중요한 기반... 이 새로운 뇌 매핑 프로젝트는 다른 여러 부서의 최근 작업과 유사하지만 중국 연구 결과의 정교함 수준에는 도달하지 못했습니다." 본 논문은 본교 뤄칭밍(Luo Qingming) 교수가 이끄는 연구팀이 협력 단위 없이 독자적으로 완성한 논문이다. Science Express와 Nature China가 "하이라이트"에 소개되었습니다. 이 성과는 "2011년 중국 과학 10대 발전"에 선정되었습니다.