研究了分子给体单元调控对荧光性能的影响。由于染料发射波长越长越有利于增加穿透深度，于是增加了一个连接S单元的噻吩作为第二给体（D2）。噻吩的引入可以增加分子的共轭长度从而使荧光波长红移，但导致QY下降。进一步对连接受体A的第一给体单元（D1）进行结构调控，首次以辛烷噻吩作为D1。相对应的染料IR-FTAP在水溶液中QY高达5.3%，明显优于其它给体单元。 通过分子动力学模型与密度泛函理论的计算，发现憎水性的辛烷噻吩相较于其它D1单元可以有效减少共轭骨架中心与水分子的作用。计算结果也进一步证明了水中的QY与骨架中心与水分子的相互作用紧密联系。 还在IR-FE分子的基础上引入一条PEG链并在其他三条侧链引入羧基得到分子IR-FEPC。IR-FEPC可以高效的与重组人绒毛膜促性腺激素共价连接。斯坦福大学戴宏杰课题组等成功将这一探针应用于卵巢三个阶段的促黄体生成激素受体的特异成像

目前，癌症的转移已经成为大多数癌症病人死亡的主要原因。然而，对癌症转移的准确诊断依旧是一项具有挑战性的工作。光学成像技术因其廉价、无损以及便于实时观测等优势，已经成为癌症诊断的一项重要工具。但迄今为止，用于癌症诊断的光学探针还很缺乏，难以满足准确诊断癌症转移的需求。因此，开发用于癌症转移诊断的新型光学探针有着重要的意义。 我校制备了一种可以准确检测体内癌症转移的纳米光学探针。这一纳米探针是由生物相容性的聚己内酯-聚乙烯吡咯烷酮嵌段共聚物和磷光发射的铱配合物大分子共组装而成的纳米胶束。

本项目旨在充分挖掘数字化超声影像的医学内涵，运用数据处理和超声 图像三维重构技术，深度探索胎儿健康相关指标之间的关联性，采用定量分 析的科学方法在已有标准上进行优化，实现基于超声影像的胎儿健康数字化筛 查的目标。 医学图像三维重建是通过计算机图形学、数字图像处理技术、计算机 可视化以及人机交互等技术，把二维的医学图像序列转换为三维图像在屏幕 上显示出来，并根据需要为用户提供交互处理手段的理论、方法和技术。在 进行医学图像三维重建之前，首先需要对医学影像设备输出的图像数据按照 疾病诊断的需要进行必要的分割。图像分割是将图像中互不相交的区域分离 开来，被分离开来的每一个区域都必须满足特定的区域一致性。进行图像分 割的目的是为了定量定性分析的需要，提取出图像中感兴趣的区域，同时它 也是利用图像进行三维可视化的基础。通过分割技术提取出医学图像序列中 的感兴趣的组织器官或病变体后，就可以通过三维重建技术重建出这些被提 取的组织器官或病变体。重建的图像除外观逼真、富有立体感外，还具有任 意角度旋转、多种剖面显示、透视内部结构功能，可以将医疗影像数据的真实 感官效果展示给诊断人员。市场及经济效益分析： 如今国内外的图像处理技术都比较成熟，对于图像重构的技术也非常的 成熟，但大都是从二维图像进行重构。对于将超声影像结合图像处理，再进 行三维重构的技术在国内的是领先的，二维医学图像已经不能满足人们对测 量精准度、可预见性的需求了，此时用超声图像进行三维重构将面临巨大的市 场。

本发明提供一种加深X光影像背景的方法，包括以下步骤：提供一影像至一打印工作系统，所述影像包括载有特定影像信息的特定影像部分和不包括特定影像信息的背景部分；所述打印工作系统以第一色阶曲线生成定义所述X光影像的一第一指令数据；所述打印工作系统以第二色阶曲线生成定义所述X光影像的一第二指令数据，所述第二指令数据中过滤所述特定影像部分的信息；将所述第一指令数据和第二指令数据叠加后，驱动一打印机打印所述X光影像。本发明还涉及一种X光影像打印系统和X光影像打印方法，加深X光影像的背景，并降低打印成本。

01. 成果简介 荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridization，FISH）是一种以荧光标记取代同位素标记而形成的新的原位杂交方法。其通过杂交探针序列及其荧光，能提供标记位点在细胞核内的空间位置信息，与基于染色质构象捕获（Chromatin Conformation Capture，3C）等各种生物技术（如4C，5C，HiC，ChIA-PET等）互补，成为研究染色质结构不可或缺的重要技术之一。 传统的荧光原位杂交技术一般以含有目标物种来源的一段完整基因组片段作为模板，通过生物酶的作用进行片段化，之后进行荧光标记做出杂交探针，再固定细胞中，通过碱基互补配对原理对特定的基因组片段进行荧光标记并成像，获得具体的核内空间信息。但是，传统的原位杂交技术受限于模板本身的特性，具有准备时间长、所需模板量大、基因分辨率低、克隆中含有重复片段、需要加入物种特异的Cot-1DNA等缺点。尤其是其分辨率低的特点（分辨率在百kb的数量级），让它在应用中受到了很大的限制。 本项成果提供了一种新的针对目标核酸靶标探针的制备方法（见图1），该方法比传统的FISH技术的分辨率提高了1-2个数量级（见图2），可应用于传统荧光原位杂交因分辨率不够而不能探测、或者被错误探测的地方。该成果的具体步骤（见图1）包括：（1）获取感兴趣的靶DNA序列；（2）使用转座酶将靶DNA序列进行片段化的同时，在片段化的DNA序列两端加上接头序列；和（3）利用所述接头序列，获取所述片段化的DNA序列，以产生探针。本项成果的技术优势在于：快速高效、模板需求量低、基因组分辨率高、且不需要Cot-1DNA。 图1 探针制备方法的具体步骤。 02.应用前景 本项成果是一种快速高效、模板需求量低、基因组分辨率高、且不需要Cot-1DNA的荧光原位杂交方法，可作为现有的传统荧光原位杂交技术的可选替代方案。尤其是该方法的分辨率高，比传统的FISH技术的分辨率高1-2个数量级（见图2），因此可应用于传统荧光原位杂交因分辨率不够而不能探测、或者被错误探测的很多地方。 例如，在基因组的三维结构中，TAD（拓扑结构域）是结构和功能的基本单元。TAD内部和TAD之间的增强子和启动子发生的错误的相互作用，是一些癌症发生的根本原因。而传统的FISH技术因为分辨率的限制，探测不到这些错误的相互作用。因此本项成果在临床有着广泛的应用，可以用于癌症及一些其它疾病的极早期检测。 图2  相比于传统的BAC FISH（图上方绿条，长度为152kb），仅用1.170 kb（红条）长的TN5探针，就可以得到要标记的基因组位点的图像。 图中细胞核（蓝色）中，红色和绿色的点相互重叠，说明Tn5 FISH可以用传统的BAC FISH进行验证。黄色箭头表示用Tn5 FISH（红色通道，左上角插入图）或BAC- FISH（绿色通道，左下角插入图）进行成像。图中比例尺为5μm。03. 知识产权 本项成果已申请1项国内发明专利，目前正在申请国际专利。04. 团队介绍 本项目团队负责人为清华大学教授、博士生导师，国家首批千人。团队的主要研究方向涉及：生物信息学和基因组三维结构新方法的开发，利用细胞超分辨率成像、分子成像和生物信息学的方法进行基因组三维结构和系统生物学的研究选。团队负责人曾多次主持或参与美国NIH的R01科研项目、中国国家自然科学基金及科技部的科研项目，已发表高水平学术论文200余篇。05. 合作方式 专利许可、合作开发。06. 联系方式 邮箱：zhangxinrui@tsinghua.edu.cn

本项目在国家重大科学仪器专项项目支持下，经过4年产学研用相结合技术攻关，成功研制了能表征样品形貌与内部纳米级结构的新型扫描探针显微镜，并实现了产业化。 研制了高稳定度激光器、高灵敏度光学检测器、高Q值扫描探针等核心关键部件，突破了基于ARM+DSP的自适应随机共振微弱信号检测方法、基于脉冲发送皮层模型多频超声图像融合方法以及基于非下采样剪切波变换的局部方差融合方法等核心关键技术，建立了RBG 彩色图像融合模型，成功研制了能表征样品形貌与内部纳米级结构的新型扫描探针显微镜。同时，通过在航天、医学、生物材料、电子器件等领域的实际使用，进一步改进与完善，提高了仪器的可靠性、有效性和实用性。 图1 成果展示 【技术优势】 在内部超声图像分辨率、最大可检测样品厚度等指标方面达到了国际领先水平。 【技术指标】 与国内外同类仪器比较，总体技术指标到达了国际先进水平，部分指标达到了国际领先水平。经过具有国家仪器检测资质的第三方测试结果，各项技术指标见下表： 【资质荣誉】 2021年湖北省科技进步二等奖。

面向全球脑科学研究的尖端挑战和我国老龄化带来对退行疾病临床的巨大需求，构建基于人工智能、大数据挖掘等技术的脑影像组学模型，编码与疾病对应的指纹信息，开发Brain Label (SAAS)云，精度比肩国际领先的FSL（牛津大学）和FreeSurfer（哈佛大学）。该平台已在国内神经科排名前十的三甲医院（宣武、天坛等）使用，成为宣武国家临床研究中心的唯一影像大数据技术，为其500余家联盟医院（含深圳市）提供智能化分析服务，也

它能够自动化地读取心脏CT、MRI影像，重建人体心脏各组织的立体结构, 计算任意部位的体积以及心功能参数，将医生从繁重的人工分析中解放出来，节 省计算时间，提高计算精度，辅助临床医生进行快速精确的诊断。本系统可以读 取存储在医学影像数据管理平台中的DIC0M格式及mha, nii等图像，自动去除 隐私信息，三维重建，并返回关键性的诊断指标和三维打印模型。本系统主要服 务于心脏疾病辅助诊断，医学教育和心脏知识健康教育，心脏医疗器械研发等。 动态心脏影像重构云计算系统的核心价值： 1） 医生参考重构模型进行手术设计、手术模拟、手术会诊、术中对照等一系列 操作，突破现有影像工作站对于对超声、CT断面、MR断面均存在视角盲区的局限。解决了临床心脏病诊疗中依靠医生从二维平面推断病员三维心脏结构的难题。 2） 医院无需增加额外设备，无需改变现有治疗流程，通过云服务的方式无 缝融合到现有的诊疗流程。 3） 基于300例中国人临床影像经过深度学习而构建，重构精度达到3mm。 4）高性能的并行计算集群和专业的3D医用打印机，1.5小时获得计算结果，12 小时实现心脏模型直达。 市场及经济效益分析： 本项目市场规模巨大。按照《中国心血管病报告2017 （概要）》最新发布, 心血管病死亡占居民疾病死亡构成40%以上，中国心血管病患病率及死亡率仍处 于上升阶段。推算心血管病现患人数2. 9亿，其中脑卒中1300万，冠心病1100 万，肺原性心脏病500万，心力衰竭450万，风湿性心脏病250万，先天性心脏 病200万，高血压2. 7亿。在各类心脏病诊治中，获取心脏的精细结构是必不可 少的一个步骤。由于技术难度受限，本领域目前尚无主导型产品。 本项目产生的直接效益：按照全国2232个三级医院的10%来计算，每天10人次, 平均每例利润20元等保守估计，每年产生持续稳定的直接效益为1600万元，尚 不计算本系统对于心脏诊治疗的深度服务。且本系统具有大数据和云计算平台的 核心优势，运营成本低，无需医院添加任何设备。

光热探针技术是建立在光声显微镜和激光扫描显微镜基础上，利用调制光反射技术发展起来的一种新型探针技术。利用一束强度调制激光聚焦在样品表面，对半导体样品，入射的光能激发的光生载流子，从而引起表面光反射率变化，用另一束探测光可检测此反射率的变化。由于光生载流子数目直接与注入的离子浓度相关，因此可测定表面注入离子浓度的分布。     近年来，曾利用本仪器

2月19日，昆明移动依托云资源和数据链优势，协同昆明市第三人民医院、云南大学共同创立、建设的“云南省新型冠状病毒感染的肺炎CT诊断互联网协同会诊平台”（简称云南省传染性疾病影像云平台）在三方远程连线下正式启动。平台将在有相关诊断经验的影像专家帮助下，以多方协同工作的方式支持基层医院，帮助基层医院输出高质量的新冠肺炎诊断，同时通过互联网方式实现远程互动，方便医生和患者，减少传播感染机会、减少现场支援成本和隔离防护的物资消耗，集全省影像专家力量助力打好新冠疫情防控阻击战。结合为昆明医科大学第一附属医院创建的“5G智慧诊疗平台”的经验，昆明移动协同云南大学、昆明市第三人民医院建立相应的云服务、医学影像多方协同工作（会诊）系统，通过CT诊断新型冠状病毒肺炎的互联化服务系列关键技术以及运行服务的保障模式，将复杂、昂贵的医学影像处理系统互联化、低成本化。基层医院可以免费、免培训、自助地将本地设备接入云服务平台，随后将逐步发展成为云南省传染性疾病影像互联网协同诊断平台。