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网络药理学研究中的网络构建技术
网络构建技术是网络药理学研究中的基础技术,也是核心技术。通过整合来源于实验、数据库和计算预测等的包含药物、疾病及生物分子等在内的用于网络构建的相关数据,采用复杂网络构建技术进行药物作用相关、疾病相关和生物分子相关的网络模型构建,尤其对于以阿尔茨海默病为代表的复杂疾病分子网络的构建,为进一步重要靶标的辨识、发病机制和药物作用机制的阐释、指导药物开发,以及药物重定位等打下基础。本文就网络药理学研究相关的药物组网络、疾病组网络和分子相互作用组网络等的构建及其可视化技术进行综述。
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网络药理学的研究进展和发展前景
1网络药理学的形成及研究进展网络药理学(network pharmacology)是由英国Dundee大学Andrew L. Hopkins于2007年提出的。网络药理学从系统生物学和生物网络平衡的角度阐释疾病的发生发展过程、从改善或恢复生物网络平衡的整体观角度认识药物与机体的相互作用并指导新药发现。与传统药理学的大区别在于,网络药理学紧紧围绕系统生物学、生物网络构建和分析、连接性、冗余性和多效性等进行药物有效性、毒性、代谢特性的揭示,是建立在高通量组学数据分析、计算机虚拟计算及网络数据库检索基础上的生物信息网络构建及网络拓扑结构分析策略和技术基础上的科学思想和研究策略。以系统生物学和网络生物学基本理论为基础的网络药理学具有整体性、系统性的特点,注重网络平衡(或鲁棒性)和网络扰动,强调理解某个单一生物分子在生物体系中的生物学地位和动力学过程要比理解其具体生物功能更为重要,揭示药物作用的生物学和动力学谱要比揭示其作用的单个靶标或几个“碎片化”靶标更重要。因此,网络药理学突破传统的“一个基因一个药物一个疾病”理念,代表了现代生物医药研究的哲学理念与研究模式的转变。目前,网络药理学在以下4个方面取得了显著进展。
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ARTIVA在时间序列基因表达数据网络构建中的应用
目的 探讨时间序列基因表达数据网络构建的ARTIVA模型与方法.方法 通过实例研究ARTIVA模型构建网络的效果.结果 实例分析表明,ARTIVA模型对时间序列数据具有良好的适应性,在具有3个时间点和9个时间点两种情况下,ARTIVA模型均能准确地模拟生物网络,并且能识别网络结构的动态变化过程.结论 ARTIVA模型适用于时间序列基因表达数据网络构建,具有较高的实用价值.
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微分方程模型在基因调控网络构建中的应用
基因调控网络(Genetic regulatory networks,GRN)是指DNA、RNA、蛋白质和其他一些小分子,以及它们之间的相互作用关系所构成的系统.基因调控网络分析的目的就是要建立调控网络的数学模型,通过数学模型来研究基因之间的相互作用关系.
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虚拟显微镜技术及其在医学领域的应用
虚拟显微镜是现代虚拟仪器技术与传统光学显微镜的有机结合,其在光学显微镜有效放大观察的基础上利用程控扫描方式采集高分辨数字成像完成图像拼接制作虚拟切片、搭载计算机和互联网络构建虚拟环境.近年来,虚拟显微镜系统技术在不断进展并且逐步应用于病理学诊断和形态学相关学科的实验教学.
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医生网络构建VS医疗质量提升
医疗质量改善是医院管理永恒不变的主题,也是医院发展的基石.医生的参与在医疗质量的改善过程中不可或缺.美国医生执业与国内的医生执业不尽相同,前者流动性较强,既有受雇于医院的医生,更多的是从属于医生网络而选择在医院执业的医生.如何维护并协调医院与医生的关系并提高医疗质量,是美国医院面临的挑战.
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PACS影像系统在神经内科实习带教中的应用
神经系统疾病的诊断首先明确病变部位,其次明确病因,定位诊断能确定神经系统损伤部位,如脑、脊髓、周围神经等,恰当的选择先进的影像学技术,如头CT及头MRI等检查,是重要的定位检查手段,以往这些资料全部由带教老师获得,费事、费力,并达不到教学效果。 PACS系统应用于大临床,其中以影像科室为主,任务为以数字化方式海量保存平时工作中产生的医学图像,在有需要的时候能够实现快速提取。利用PACS网络构建临床实习病例库,教会学生通过使用软件阅读图像。克服传统模式不足,将PACS应用于临床教学,能够激发学生兴趣,便于学生自主学习,通过结合我院神经科教学实际情况,对我院2011级实习学生应用PACS影像系统教学情况进行系统分析,现总结如下。
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网络药理学的研究方法与应用进展
网络药理学是近年来研究较热的一门新兴的药理学分支学科。以其“多基因,多靶点”的特点与复杂疾病的治疗理念相吻合。区别于传统繁复的药理学实验方法,网络药理学以其独特的研究方法获取药物与靶点相关的信息,既节省时间又节省费用。该文通过检索中国知网和PubM ed数据库,从网络构建、网络分析、实验验证3个方面介绍了网络药理学的研究方法,并阐述其应用进展,为深入研究药理学领域拓展新的思路。
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医院局域网的安全维护
为了解决医院各科室信息分散和数据高度共享的矛盾,越来越多的医院已经通过计算机网络构建了自己的内部局域网.局域网系统时时刻刻都处在工作状态中,出现任何故障都会影响到整个医院的医疗工作和管理工作,因此,医院局域网的安全维护工作愈显重要.现结合本院局域网实际,从硬件系统和软件系统的安全性及网络用户的安全管理方面探讨局域网安全维护措施.
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DICOM网络构建与资源共享
目的 通过整合放射科现有的设备资源,组建一个基于DICOM标准的共享网络.方法 将DICOM标准接口影像设备超导磁共振和多层螺旋CT(PHILIPS MR Aehival 1.5T和GE Lightspeed Qx/i)与非标准接口的影像设备(GE Sytee3000、KODAK LP2180和Kodak OryView 8100)通过中心集线器、网线、图像管理器(网关类设备)进行DICOM水平的互联,实现资源共享.结果 实现了放射科影像设备共享打印、刻录以及磁共振共享螺旋CT工作站的多种后处理功能.结论 DICOM共享网络的构建,在使现有资源得到优化、利用的同时也为今后设备的功能拓展和临床应用提供了新的思路和方法 .
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社区健康管理的模式探讨
目的:探讨社区健康管理的模式.方法:①建立社区居民健康档案;②个性化的体检和健康状况评估;③社区健康教育的活动开展;④开展身心健康咨询;⑤社区网络系统的构建及传播.结果:通过探讨,此模式能有效提高社区卫生的管理效率,促进居民的积极性,起到未病先防,终能达到预防疾病和降低发病率的目的.结论:通过开展社区的健康管理,能有效提高社区居民的自我保健意识及能力,从而改善其日常生活行为,促进自身的健康发展,终能达到预防疾病和降低发病率的目的.而在健康管理功能和人才方面,社区应当充实自身条件和提高自身卫生服务水平,是社区卫生服务机构发展的根本出路.
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医疗卫生网络系统建设探讨
随着现代科技的发展及计算机技术与医疗行业的结合,计算机几乎成了每个医院的必备设备。医院网络不仅可以提供给我们一个现代化的高效、快捷、安全的就诊和工作环境,还可以进行高速的数据传输。
本文根据医院网络构建的原则,从技术基础、方案选择、构建方法等方面对组建一个区县级医院网络进行了总体架构及设计思路的探讨,并对对医院网络建设过程中的一些实践经验进行了总结和讨论。 -
生物芯片高通量检测卵巢癌转录组差异表达基因的生物标记识别
目的 探究卵巢癌中基因的表达情况并识别重要的代谢通路.方法 从ArrayExpress数据库下载卵巢癌芯片数据,使用rank product方法 识别差异表达基因;利用STRING900、STRING、Bossi&Lehner和PSICQUIC四个数据库对这些差异基因进行KEGG通路富集分析,并运用R语言运算取这些通路的交集,以找出在卵巢癌发生中重要的代谢通路;后构建各通路中重叠基因的网络节点图,以识别通路中的重要基因.结果 在卵巢癌中共检测到1,732个差异表达基因和176条代谢通路.其中,p53信号通路、酪氨酸代谢、鞘脂类代谢是卵巢癌中重要的代谢通路.这些通路中基因的表达均发生了显著变化.结论 所识别的重要代谢通路和这些通路中基因表达的变化可作为卵巢癌诊断的潜在生物标记.