本研究旨在建立一種更適合軟骨細胞生長的三維培養體系。首先通過酰胺鍵反應將甲基丙烯酸引入海藻酸鹽長鏈形成甲基丙烯酸海藻酸鹽(MA), 然后將MA和混合陽離子Ba2+∶Ca2+=5∶5進行光交聯反應, 形成內部結構為貫通式凝膠網絡(IPN)的凝膠小球(MA凝膠小球)。將P1代軟骨細胞包裹在MA凝膠小球中連續培養三周, 在培養的不同時間點取適量凝膠小球進行倒置顯微鏡觀察, 冰凍切片后HE染色和免疫組化染色, 掃描電鏡觀察第21 d細胞在支架中的情況; 通過Alamar blue法檢測軟骨細胞的增殖情況; 二甲基亞甲蘭法定量檢測糖胺多糖(GAG)的含量。結果顯示MA和混合陽離子Ba2+∶Ca2+=5∶5發生光交聯反應形成的MA凝膠小球, 與對照組藻酸鈣相比, P1代軟骨細胞在MA凝膠小球內增殖更明顯, 細胞外基質GAG的分泌也更多, 掃描電鏡下觀察到軟骨細胞可以良好地黏附在支架中生長, 免疫組化染色呈陽性。以上結果證實軟骨細胞在MA凝膠小球中的增殖和細胞外基質的分泌量優于藻酸鈣組, 并且能維持軟骨細胞的表型, 是一種更好的軟骨細胞三維培養載體。
提出三維凸集投影(3D POCS)算法,用于實現三維肺部CT圖像的超分辨率重建;并采用多分辨率混合顯示方式實現肺結節的三維可視化。首先,構建多個有亞像素級位移的低分辨率三維圖像,并生成參考圖像;其次,利用三維運動估計方法,將低分辨率圖像映射到高分辨率參考圖像上;利用一致性約束凸集對三維參考圖像進行修正,迭代重建出高分辨率三維圖像;最后,混合顯示不同分辨率下繪制的圖像。實驗選取5組圖集做性能評價,并與3種插值方法進行比較。主客觀兩方面的評價顯示,3D POCS算法實現三維圖像的超分辨率重建性能優于其他方法;混合顯示方式能夠滿足肺結節的高分辨率三維可視化的需要。