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声振动对秀丽隐杆线虫转向行为的影响被引量：1: 2016年; 秀丽隐杆线虫是一种典型的模式生物,且其神经系统对光、电、热梯度以及化学药物等有反应.本文报道了声振动对线虫转向行为影响的研究.建立了一套实时的声波作用线虫的电脑成像系统,实现拍摄并统计分析指定区域内多条线虫的行为;基于粒子追踪与形状分析算法,量化线虫行为;利用OFV-5000模块化激光测振系统测量培养基在声波作用下的振动;通过改变声波的位移振幅及频率等参数探讨声振动对线虫转向行为的影响.定义声感系数来衡量线虫转向行为受声振动影响的大小.实验结果表明:秀丽隐杆线虫可以感受到声振动,并且对声振动具有一定的适应性;相对于野生型线虫N2,机械力感觉神经元存在缺陷的突变体线虫mec-4,mec-7对声振动的响应减弱,表明机械力感觉神经元参与了对声波的感应;对于同一频率的声波,位移振幅的增加刺激了线虫的转向行为;但在固定位移振幅下,随着频率的升高,线虫的转向行为呈现先增强后减弱的趋势.本文的工作为进一步探究声波对线虫神经系统的作用并用于治疗神经系统疾病奠定了理论及实验基础.; 张阳吉鸿飞罗林姣郭霞生屠娟章东; 关键词：秀丽隐杆线虫

球形集声器在生物组织中形成的组织损伤被引量：3: 2014年; 球形集声器可在亚波长焦域内形成高强度声压,在高强度聚焦超声治疗中具有潜在应用前景.本文结合非线性声传播理论及生物传热学理论,研究球形集声器在生物组织中形成的组织损伤.实验中采用430 kHz,内径为240 mm的球形集声器对肝组织作用,结果表明:集声器表面声压为53 kPa时作用2 s,可以形成小于波长尺度的组织损伤.理论计算结果与实验结果符合得较好,并且理论模型可优化球形集声器的开口孔径.研究结果表明,球形集声器可应用于肿瘤的精细超声治疗.; 耿昊范庭波张喆屠娟郭霞生李发琪章东; 关键词：高强度聚焦超声

固体粗糙界面与超声的非线性相互作用研究被引量：8: 2013年; 本文提出了一种随机弹性接触界面与超声的非线性相互作用理论.首先建立了描述随机弹性接触界面的模型,然后分别研究了界面间应力-应变关系在线性简化模型、指数模型、高斯模型下与超声的非线性相互作用.数值仿真和实验研究结果均表明高斯模型更适合描述固体接触界面.本文在介观结构上解释了固体界面与超声的相互作用,对工业超声无损检测裂缝、缺陷及损伤有指导意义.; 肖齐王珺郭霞生章东; 关键词：超声无损检测

复合法布里-珀罗共振声学结构实现亚波长超声聚焦的研究被引量：2: 2016年; 提出一种多通道的声学结构,实现超声平面波的亚波长聚焦。该声学结构由整数倍长度的亚波长孔径组成,所有的通道同时产生法布里一珀罗共振,含有亚波长信息的倏逝波与结构中的透射共振模式耦合放大,实现亚波长聚焦;进一步在结构表面添加凹槽,延拓结构表面的周期性,可提高特定频率处的透射增益和亚波长聚焦分辨率。研究结果表明该结构能够在宽频带实现亚波长聚焦,增加传输增益。该结构在医学超声成像以及治疗具有潜在的应用价值。; 邱媛媛林洲章东; 关键词：超声聚焦声学结构亚波长法布里-珀罗

超声造影剂微气泡的包膜黏弹特性的定量表征研究被引量：4: 2015年; 包膜黏弹特性显著影响微气泡超声造影剂的诊断及治疗应用效果.本文结合原子力显微镜技术及声衰减特性测量提出了一种对微气泡造影剂包膜黏弹特性定量表征的新方法.首先采用原子力显微镜技术进行机械特性分析得到包膜微气泡的有效硬度及体弹性模量;然后测量声衰减特性,基于微气泡动力学理论,计算包膜微气泡的体黏度系数.为验证方法的有效性,实验制备了直径为1—5μm的白蛋白包膜微气泡造影剂,原子力显微镜测量的有效硬度和体弹性模量分别为0.149±0.012 N/m和8.31±0.667 MPa,并与粒径无关.声衰减特性测量和动力学理论拟合的包膜微气泡的体黏度系数为0.374±0.003 Pa·s.该方法可推广至其他种类包膜微气泡的黏弹特性表征,对超声造影剂的制备及其诊断和治疗应用有积极意义.; 郭各朴张春兵屠娟章东; 关键词：原子力显微镜

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国家自然科学基金(11104140)