医学生如何培养职业能力论文如下:
根据我国医疗环境和医学与业教育的特点,通过引导医学生对职业的认同,加强医学生思想道德素质、科学文化素质、业务技能素质和心理素质的培养,从而促迚医学生职业素质的形成。医学生职业素质培养作为大学生思想政治教育工作的重要内容,要紧密联系时代特点和社会要求,丌断改善工作方式方法,使医学生职业素质教育符合思想政治教育要求。
上学学习的意义如下:
1、学习可以让我们得到财富。学习可以让我们赚到更多的钱,因为你有了别人没有的知识。知识是可以变成财富的。不同的职业因为所需要的知识水平不同,得到的钱也会有一定的差别。你的知识会以钱的形式回报给你的。
2、学习可以提高我们的气质。我们形容某个人有气质的时候经常说“腹有诗书气自华“。有知识的人会自带一种文人气质,这一点可以从他的言行举止,一举一动等地方看到。所以,学习可以潜移默化的改变我们的气质,提高我们的修养。
3、学习可以让我们思想深邃。学习的过程,也就是思考的过程。多思考,多动脑,不仅能让我们变得聪明,也能让我们的思想变得深邃。思想是改变世界的,同样也可以改变我们自己。思想能让我们更好的理解事物。
4、学习可以让我们开拓眼界。学习可以让我们知道我们之前不知道的东西,为我们打开一扇扇通往新世界的大门。知道我们在日常生活中看不到的,但确实又真实存在的东西,就像宇宙一样,学了之后发现天空比我们想的要宽广太多。
5、学习可以提高个人价值。学习就是一个不断提高自我能力的过程。也可以提高自我的价值。自我价值的体现,就是看你能影响多少的人。你学习的知识越多,影响的人也就越多,也就实现了自己的价值。一个人人生的价值就是个人价值的体现。
6、学习能让我们内心得到平静。学习读书,思考探索,都能让我闷得内心平静许多。平静下来的我们才能更好地感受到生命的意义,人生的价值,做到“不以物喜,不以己悲”的大境界,大气魄。内心平静,才能在面对一切苦难时游刃有余,不卑不亢。
7、学习可以改变我们看事物的角度。学习可以让我们从另一个角度来观察世界。学习是和比我们有能力的人交流的过程。我们可以从他们那里得到它们的看法,然后在它们的指导下,改变原本看事物的角度,从另一个角度,从本质来看问题。
关于超声医学的论文范文篇二 医学超声远程现状与案例分析 摘 要: 超声远程是远程医疗的一个重要应用分支,可以远程为边远地区的患者提供高质量的专家医疗服务,节约就诊时间和成本。同时也提升了基层医生与专家的沟通平台,弥补了国内医疗资源分配不均匀的状况。依据超声诊断的特点对超声远程的应用特点、市场远程设备的情况、超声远程的应用效果,以及国内超声远程的应用案例做了介绍。 关键词: 超声远程; 远程医疗; 病例分析; 超声诊断 中图分类号: TN911?34; TP393.2 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2014)20?0137?04 Current situation and case study of medical tele?ultrasound GAO Hai?juan, PING Zi?liang (Department of Communication and Information Engineering, Century College, BUPT, Beijing 102101, China) Abstract: Tele?ultrasound is an important branch of tele?medicine, which can provide high quality medical service from tertiary hospital to remote area patients, and save much treatment time and cost. Meanwhile, the tele?ultrasound can also promote the communication platform between less experienced healthcare workers in remote hospitals and specialists in tertiary hospitals, making the discussion more easily and effectively. It balances the medical resource distribution inequality to some extent. According to specialty of the medical ultrasound test, the tele?ultrasound implementation situation, tele equipment features, application effect of tele?ultrasound in clinic and some typical cases in domestic environment are introduced. Keywords: tele?ultrasound; tele?medicine; medical case analysis; ultrasonic diagnosis 0 引 言 20世纪60年代,远程医疗成为欧美新型医学课题。80年代末远程医疗概念被正式提出,并且在计算机技术迅速发展的带动下,远程医疗被广泛应用起来。90年代末国内发表不少关于远程医疗的文章,成为医学界和计算机界共同关注的热门话题[1?3]。远程医疗的核心概念是借助互联网技术、电视传播、卫星通信等一系列现代通信技术将不同地域的医生(或者医护人员)连接起来,通过医生间实时的音视频交流或者离线传输病人数据来完成对疾病的诊断。远程医疗一定程度上弥补了医疗资源分布不均匀的弊端,让医疗条件落后的患者可以快捷的得到远端专家医生的诊断建议,既节约了宝贵的治疗时间,又降低了长途就医的费用。同时,基层医生也在每一次的远程会诊过程中向专家学习了如何解决此类疑难杂症,日积月累,不断提升自己的专业技能,进而吸引更多的病人前来就诊,这对于基层医院的发展是非常有利的。而对于专家医院来讲,远程诊断这种新型医疗服务模式,可以减少非急诊患者的求诊人数,减轻医生问诊的负担,同时也避免了医院的拥挤,再加上远程会诊所带来的医疗收入,以及对医院影响力的提升都有所促进,因而也广受欢迎。远程医疗应用十分广泛,可用于放射科、病理科、皮肤科等课室。但是,远程医疗在超声课室的应用相对起步晚,在此本文将介绍超声远程的应用特点、国内外超声远程设备情况、以及超声远程的应用效果和国内的应用案例。 1 超声远程的应用特点 超声检查与X线,MRI,CT相比,一个显著的特点是它的检查方式很大程度上依赖医生的扫查手法,一个探头在一个医生的手上就像一副眼镜在一个人眼睛上一样,医生更习惯按照自己的扫描习惯,调整探头的扫描方位,选取扫描切面来诊断病人。如果借助超声远程,将A医生扫描的病人图像发送给B医生,让B医生来分析诊断,那么B医生一定会非常的谨慎,这就如同让B医生带着A医生的眼镜来走路一样,因为图像往往并不是B医生所习惯看到的图像,如果图像的信息量远远的低于B医生所期待的,那么远程会诊就会失败。A医生必须重新提供病人的超声图像,如此地重复扫描大大的降低了远程的效率和医生应用的信心,不利于超声远程的推广和发展。 目前,一些国内超声水平高的医院已经重视起超声远程规范化扫描的制定,例如北京安贞医院胎儿心脏远程会诊中心提出了胎儿超声心动图远程会诊检查流程及基本切面的规范要求。文献[4]提出胎儿远程会诊所需的图像切面、存储要求、测量参数等具体规范,重点提出对胎儿心脏畸形的产前超声远程心动图检查,明确定义16幅必存动态切面图像和14幅必存静态图像的内容,规范了胎儿超声远程的操作方法,有效提高医生之间进行远程诊断的效率。超声扫描规范化的脚步从未停止过,超声远程的规范化也会发展起来,让不同地域的医生能在一个标准的扫描框架下,有效地传输超声数据,彼此接受对方的扫描图像,有效的完成超声会诊。 另一个解决此手法依赖性问题的途径是借助超声远程设备的特殊传输功能。比如传输的超声数据中携带着大量的机器原始参数,可以在专家处理端还原超声扫查的过程,重新调整扫描的机器参数和选取扫描的切面,按照专家的习惯重新定位病灶的位置,进行病灶的测量和分析,这样将极大地提高会诊的成功率。目前美国通用电气(GE)的RAWDATA[5]扫描技术即可以满足这样的需求,从技术层面解决扫描手法依赖性问题。 2 国内外超声远程设备情况 超声远程设备按照工作模式,可以分为两种模式,一种是在线模式(也称同步模式),一种是离线模式(也称异步模式)。 所谓在线模式,就是申请端医生和处理端医生同时在线,实时的进行视频和音频的沟通。处理端医生可以实时看到申请端超声设备的动态图像,可以看到探头的扫查位置,可以和申请端医生进行通话交流,实时指导申请端医生调整探头的扫查位置,调整病人的体位,以及根据图像的质量来调整机器参数。这种模式的特点是:指导性强,互动性强,图像质量高;对双方的时间要求有约束性,缺乏灵活,在实际的应用情况比较难实现,因为专家医生日常工作时间紧张,会诊会占有太多的时间,时间成本提高,业内专家也有同样的顾虑[6]。 所谓离线模式,是指不需要处理端医生在线的等待,处理端系统自动接受申请端发送过来的病人二维超声图像或者三维容积数据,当图像或者数据传输完毕,处理端医生即可灵活安排时间完成会诊意见。此模式的特点是: (1) 会诊时间灵活,对双方的时间约束弱,可实施性强; (2) 离线发送过来的病人图像,专家可以进行更加详细的分析和处理,准确率高; (3) 可以归纳收藏病人的图像数据,进行后期统计分析,建立病例库。 超声远程设备按照会诊需要的医生人数,也可以分为两大类,一类是需要至少两位医生共同来完成,另一类是借助机器人代替申请端医生,只需要处理端一位医生操作完成。第一类设备和常规会诊设备一样,两端设备可以视为两台计算机工作站,两端的医生分别完成各自的任务分工,申请端提出会诊申请,填写病人基本的情况和初步诊断。处理端医生根据收到的病人数据做出会诊建议,并反馈给申请端医生。第二类设备称为远程机器人辅助超声检查系统(简称机器人超声),它是借助于并行机器人技术[7],在申请端搭建多个机器人装置,覆盖病人待检查部位,机器人模拟医生手持常规超声探头,对病人进行超声扫查,控制机器人的是处理端的专家。此类设备的特点为可以大幅度的发挥专家的技术,保证超声数据采集的有效性。其所涉及的主要技术问题有三个: (1) 处理端专家操作远端机器人所做动作的准确性。机器人需要施加合理的力度使探头在病人的皮肤上扫查,根据不同的检查部位,机器人需要调整探头的位置,倾斜的角度,锁定部位处进行旋转和微小移动。 (2) 机器人动作的延迟。理想的系统坏境是处理端专家触发控制信号,机器人同步完成动作,超声设备实时反馈图像给专家。但是,实际的情况是机器人机械控制和电路控制环节存在一定的时间延迟。 (3) 超声图像传输的速度和质量。 比较两类设备,机器人超声的最大优点是真正的将专家的“眼睛”延伸,考虑超声检查对手法的依赖性强,这种远程超声技术更能达到预期的诊断效果。在机器人技术的带动之下,持探头机器人的机械控制涉及的机械难点会得到解决,系统的精确性会得到较大的提高。至于图像传输质量,文献[7]对图像传输中使用的图像压缩技术进行了分析对比。采取的方法是:考虑人眼视觉的灵敏度,在粗略扫查,寻找感兴趣区域的过程中,使用有损压缩或高压缩比率的压缩技术,以提高传输的速率,而在找到感兴趣区域后进行仔细鉴别检查时,则采用无损压缩的压缩技术,以保证图像的质量。超声图像的失真主要是两个方面,一是图像对比度的下降,一是图像噪声的干扰。对比度的调整将由专家来调整,因为系统自动的调整将影响专家的诊断。噪声多数是由于人体组织的不同密度而产生后场散射声场造成的,采用合适的滤波器参数可以达到降低噪声而不影响诊断的作用。基于以上分析,机器人超声将凭借其技术的优势得到快速的发展。 3 超声远程的应用优势及效果 超声远程的应用优势包括减少病人不必要的转院治疗、节约病人的就医时间和成本以及在医学教学中的作用[8?10]。文献[11]介绍在急诊情况中应用超声远程缩短病人从入院到手术的时间大约3 h,既为救治急诊病人节约了高贵的“黄金”时间,又提升了急诊中救护车医护人员与医院手术室人员的交流效率, 所以文献中作者建议应将超声远程推广应用在高风险的孕妇和复杂性分娩等情况。 文献[7]将机器人超声应用在32例病例检查上,采用了两种不同的网络连接方式,分别为ISDN综合业务数字网连接(Integrated Services Digital Network)和具备动态带宽384 Kb/s的卫星连接。设计病人完成常规的腹部扫查,包括肝脏、胰腺、门静脉、主动脉、膀胱、子宫或前列腺,脾脏等组织的扫查,并对通用的诊断数据(包括组织的大小,轮廓等)进行了记录。用远程超声会诊的方式与传统超声检查方式进行了对比,结论是:机器人超声检查出58例病变的38例,达到66%的检出率。对漏诊的病变分析如下: (1) 根据病灶大小分为三类:7例是病灶小于0.4 cm,包括胆固醇沉着症,肾结石,胆囊息肉;8例是病灶在1 cm左右,包括血管平肌瘤,肾结石,肝脏血管瘤;4例病灶在1.5~3.8 cm之间,包括囊肿,固态肾包块,肝脏多个低回声病灶。 (2)根据导致漏诊的原因分为:8例是由于图像分辨率低,3例是由于扫描参数设置的不佳,7例是由于不充分的图像数据传输,1例是由于病人的扫查条件不好。 (3)其中12位病人有症状呈现,比如黄疸,发热等,远程超声可以诊断出其中的10位,达到83%检出率。 (4)另外,超声检查常见的扫描局限性,比如病人过胖,过瘦或者年龄大也是漏诊的固有原因。 4 国内超声远程的案例 近五年国内超声远程网络得到迅速的发展,这主要得益于国家医疗改革的取向。2012年3月,国务院印发《“十二五”期间深化医药卫生体制改革规划暨实施方案》,明确指出:要让信息技术成为提升医疗机构管理效率和服务水平的重要手段。国内一些已经在远程医疗设备有一定技术积累的厂家也针对远程超声开展了研发和市场推广工作。 开展超声远程的医院和机构也在逐年增加。典型的有以北京安贞医院牵头成立的胎儿超声心动图远程会诊中心[4],凭借在胎儿心脏的权威性,会诊中心帮助基层医院在胎儿先天性心血管结构畸形和心脏异常等方面展开会诊工作。大连市中心医院,天津市第一中心医院等也都有各自的超声远程网络系统[12?13]。值得提出的是由上海长宁区卫生部门主导发起的“上海市长宁区超声远程诊断网络项目”[14]。该项目以上海市第六人民医院为依托成立了超声远程诊断中心,并与长宁区的10家社区卫生中心实现网络联接,使市民在家门口就能享受到高水准的远程诊断服务,同时也节约了就诊时间和费用,促进了医疗资源的合理分配利用,是超声远程的典型应用。 此外,2013年在国家发改委的指导下,甘肃省卫生厅、甘肃省人民医院和通用电气医疗集团共同建立了基础医疗范畴内的超声远程省内医疗试点项目[15],采用“1+3+3”的拓扑模式,即“1”是指一家三级医院,也就是甘肃省人民医院,第一个“3”是指3家县级医院,包括定西市第二人民医院、临洮县人民医院和岷县人民医院,另一个“3”是指3家乡镇卫生所,包括香泉镇中心卫生院、新添镇中心卫生院和闾井镇中心卫生院。据媒体报道,从2013年3月10日远程系统全面启动截止2013年5月15日,3家县级医院共完成37例会诊病例,3家乡镇卫生所共完成68例会诊病例,超声远程会诊不仅帮助当地病人及时的诊断疾病,为基层医生提供了诊断思路,也为上级医院减轻了负担。这种基层医疗机构负责治愈简单的病症,上级医院就专攻疑难、危重病症的模式正是中国整个医疗架构的理想资源分配形式。 5 结 语 本文介绍了超声远程的应用特点、常见设备分类、应用效果和国内的远程案例。技术上,伴随着计算机及网络通信技术的不断发展,超声远程设备必定会在技术上取得进一步的突破,更快,更高质量的传输图像,也可能会加入可穿戴智能辅助设备;服务模式上,随着国家全方位立体化远程医疗体系的建设,超声远程会进入社区,为居民提供远程咨询医疗服务;市场推广上,国家的政策以及地方政府都在积极的推动远程医疗的覆盖面,探索这种模式下的收费标准,用以提高医疗单位主动服务的积极性,保证超声远程的经济效益和长足发展。可见,超声远程在未来的几年一定会有较快的发展,也希望有更多的人关注超声远程的发展。 参考文献 [1] 王志中,李凌,蔡立羽,等.国内远程医疗的现状及展望[J].计算机工程,1999,25(5):3?5. [2] 李军怀,周明全,耿国华.远程医疗的国内外现状及展望[J]. 国外医学生物医学工程分册,2002,25(5):193?196. [3] 杨勇,彭承琳.国外远程医疗发展近况[J].医疗卫生设备,2005,26(1):19?21. [4] 何怡华.胎儿超声心动图[M].北京:人民卫生出版社,2013. [5] 车轩.关怀就在身边:当基层医疗牵手超声远程医疗系统[J].中国医疗设备,2012,27(11):173?174. [6] 郭勇,何怡华.胎儿心脏超声远程会诊的经验及展望[EB/OL]. [7] DELGORGE Cecile, COURREGES Fabien, BASSIT Lama Al. A tele?operated mobile ultrasound scanner using a light?weight robot [J]. IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine, 2005, 9(1): 51?58. [8] EICHBAUM Quentin. Telemedicine and ultrasound in obstetrics and gynecology [J]. Donald School Journal of Ultrasound in Obstetrics and Gynecology, 2009, 3(4): 11?15. [9] DOWIE R, MISTRY H, YOUNG T. Cost implications of introducing a telecardiology service to support fetal ultrasound screening [J]. Telemed Telecare, 2008, 14(8): 421?426. [10] ANDERSON G, NELSON?BECKER C, HANNIGAN E. A patient?centered health care delivery system by a university obstetrics and gynecology department [J]. Obstet Gynecol, 2005, 105(1): 205?210. [11] SU M, MA H, KO C, et al. Application of tele?ultrasound in emergency medical services [J]. Telemed JE Health, 2008, 14(8): 816?824. [12] 佚名.市中心医院省内首先实施超声远程会诊[EB/OL]. [13] 佚名.超声科远程会诊中心落成[EB/OL]. [2013?07?09]. [14] 佚名.GE医疗助力上海长宁区超声远程诊断网络建设[EB/OL]. GDM00253B0H. [15] 佚名.GE远程医疗的甘肃样本[EB/OL]. [2013?10?15]. 看了“关于超声医学的论文范文”的人还看: 1. 超声医学论文范文 2. 超声医学论文范文精选 3. 浅谈超声医学研究论文范文 4. 关于超声医学论文精选 5. 超声科个人工作自我总结范文
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这个主要看你评职级别,再就是你当地要求,每个地区要求不一定是一样的。一般省级、国家级的都可以。如果有特殊要求的话,可能需要发核心期刊。发核心的话建议你今早安排,操作时间比较长,别耽误了评职。可以到玖鼎嘉诚论文看下,我同事说不错,我还没到年限
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职称晋升,在学术成果展示方面的体现就是:发表论文。然而,有一部分的医生,辛辛苦苦发表的论文,拿去晋升报材料时却被告知:不认可!令医生困惑非常。其实,发表的论文不被认可有两方面的原因:一、不符合晋升政策;二、刊发论文的杂志并非正规合法的期刊,或是发表在某正规期刊的增刊、副刊等期刊上。 可看出,晋升政策跟选择正确的杂志与发表机构是不祧之主。医刊汇为您解读政策,鉴别期刊,让您成功发表SCI论文铺垫。 ● 政策解析: 正如玩游戏,必须遵守游戏规则;职称晋升这场游戏的规则就是职称晋升政策。首先,通过部分省份的晋升政策,来看看如何找到适合自己的杂志 广东:省级以上正规期刊,第一作者。 期刊推荐:《吉林医学》《中国社区医师》《中国卫生产业》《内蒙古中医药》《临床合理用药杂志》 陕西:在统计源核心期刊(科技核心期刊)上发表论著性论文。 期刊推荐:《贵阳中医学院学报》《陕西中医》《中国全科医学》《局解手术学杂志》《中国临床医生》 江苏:省级以上正规期刊,在晋升报名前一年底发表出来。 期刊推荐:《中国社区医师》《吉林医学》《中国伤残医学》《中国医药指南》《中国保健营养》《大家健康》 河北:核心期刊,或核心期刊与省级以上同时发表 期刊推荐:《国际护理学杂志》《神经解剖学杂志》《陕西中医》《中国卫生产业》《吉林医学》《医学信息》 山东:国家级以上正规期刊,第一作者 期刊推荐:《中国卫生产业》《中国社区医师》《航空航天医学杂志》《医学信息》《中国医药指南》 江西:三级医院一般要求中文生物核心期刊;其他发表在正规学术期刊,第一作者 期刊推荐:《中国现代医学杂志》《重庆医学》《山东医药》《中国保健营养》《中国美容医学》《医学信息》 河南:中文核心、科技核心、国家级 期刊推荐:《重庆医学》《现代免疫学》《陕西医学》《陕西中医》《中国卫生产业》《中国医药指南》 四川:核心期刊;A、B类期刊目录之内 期刊推荐:《中华检验医学杂志》《中华内科杂志》《中华骨科杂志》《航空航天医学杂志》《医学信息》
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上学学习的意义如下:
1、学习可以让我们得到财富。学习可以让我们赚到更多的钱,因为你有了别人没有的知识。知识是可以变成财富的。不同的职业因为所需要的知识水平不同,得到的钱也会有一定的差别。你的知识会以钱的形式回报给你的。
2、学习可以提高我们的气质。我们形容某个人有气质的时候经常说“腹有诗书气自华“。有知识的人会自带一种文人气质,这一点可以从他的言行举止,一举一动等地方看到。所以,学习可以潜移默化的改变我们的气质,提高我们的修养。
3、学习可以让我们思想深邃。学习的过程,也就是思考的过程。多思考,多动脑,不仅能让我们变得聪明,也能让我们的思想变得深邃。思想是改变世界的,同样也可以改变我们自己。思想能让我们更好的理解事物。
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6、学习能让我们内心得到平静。学习读书,思考探索,都能让我闷得内心平静许多。平静下来的我们才能更好地感受到生命的意义,人生的价值,做到“不以物喜,不以己悲”的大境界,大气魄。内心平静,才能在面对一切苦难时游刃有余,不卑不亢。
7、学习可以改变我们看事物的角度。学习可以让我们从另一个角度来观察世界。学习是和比我们有能力的人交流的过程。我们可以从他们那里得到它们的看法,然后在它们的指导下,改变原本看事物的角度,从另一个角度,从本质来看问题。
2000年在内蒙古大学生命科学院国家基地班获学士学位。2006年在中科院上海应用物理研究所获无机化学博士学位,期间主要从事与神经退行性疾病相关蛋白的纤维化机制与其纤维化核心肽段的自组装研究。曾于2006年获得中科院优秀毕业生奖,2007年获得中科院刘永龄奖学金特别奖。2006年1月到12月,留上海应用物理所同步辐射研究室工作,期间获得自然科学青年基金3年资助。从2007年1月到2011年2月,先后在德国慕尼黑大学物理系(纳米中心,博士后)、马尔堡大学物理系(生物光学组,研究组长,校方付工资)以及美国华盛顿大学(生物医学工程系,高级研究员)从事基于纳米颗粒的生物分子检测,成像及相关应用方面研究。2011年2月到6月被内蒙古大学作为学科带头人引进,获得两项国家自然科学基金项目资助。2011年6月被内蒙古农业大学作为高层次人才引进。在ACIE、Small、Langmuir、JPCB、BBRC、Nature Nanotechnology,Chemical Society Reviews等国外刊物上发表30多篇SCI论文
华东理工大学教授张峰男,1961年5月生,硕士学位、硕士生导师,上海第二工业大学理学院应用数学系教授。 二、主要研究方向: 排序论、多目标规划。 三、发表的论文: 先后在国内外发表学术论文多篇。 四、教学情况: 承担“概率论与数理统计”“高等数学”“离散数学”等课程其他同名人员,请参见:
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CRISPR/Cas系统是细菌和古菌特有的一种天然防御系统,用于抵抗病毒或外源性质粒的侵害。当外源基因入侵时,该防御系统的 CRISPR 序列会表达与入侵基因组序列相识别的 RNA,然后 CRISPR 相关酶(Cas)在序列识别处切割外源基因组DNA,从而达到防御目的。
根据Cas蛋白的特点,可将CRISPR/Cas系统分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。Ⅰ型和Ⅲ型系统需要借助复杂的蛋白复合体发挥作用,Ⅱ型系统仅借助 Cas9蛋白和sgRNA即可对靶目标进行编辑,结构简单,操作容易,因此目前主要使用Ⅱ型CRISPR/Cas9 系统。
CRISPR/Cas自诞生以来,迅速发展,已经成为生命科学领域最耀眼、最有前景的技术。尤其是近两年,在全世界科学家的共同努力下,CRISPR/Cas相关新进展新突破不断涌现。
一、基因编辑技术的发展史
基因编辑可以分为三代,第一代:ZFN;第二代:TELEN;第三代:CRISPR/Cas。这三个基因编辑技术都利用了DNA修复机制,所以我们先来了解一下DNA修复机制( 图1 )。[图片上传失败...(image-8dab49-1625385468208)]
图1-NHEJ修复(左),HDR修复(右)
NHEJ(Non-homologous end joining)
非同源性末端接合
NHEJ修复机制不需要任何模版,修复蛋白直接将双股裂断的DNA末端彼此拉近,在DNA连接酶的帮助下重新接合( 图1 )。
HDR(Homology directed repair)
同源重组修复
当细胞核内存在与损伤DNA同源的DNA片段时,HDR才能发生。
NHEJ的机制简单又不依靠模版,因而NHEJ的活性相对于HDR高出许多。但NHEJ修复出错的概率较高,容易造成移码突变等,基因编辑正是利用了这一点( 图1 )。
1.ZFN的识别切割机制
融合锌指模块和FokI切割结构域形成ZFN ;以二聚体的形式靶向切割每个锌指结构;特异识别3个碱基 ;组装多个锌指结构(识别12-18bp)形成的ZFN对可特异切割基因组靶点 ( 图2 )。
[图片上传失败...(image-3f1d8d-1625385468209)]
图2-ZFN基因编辑原理图
2.TALEN的识别切割机制
两个TALE靶向识别靶点两侧的序列;每个TALE融合一个FokI内切酶结构域;FokI通过TALE靶向形成二聚体切割靶点;设计灵活识别特异性强( 图3 )。
[图片上传失败...(image-6dcfc-1625385468209)]
图3-TELEN基因编辑原理图
3.CRISPR/Cas9的识别切割机制
crRNA通过碱基配对与 tracrRNA结合形成 tracrRNA/crRNA 复合物,此复合物引导核酸酶 Cas9 蛋白在与 crRNA 配对的序列靶位点剪切双链 DNA( 图4 )。
[图片上传失败...(image-c85235-1625385468209)]
图4-CRISPR/Cas9基因编辑原理图
ZFN、TELEN、CRISPR/Cas9比较
[图片上传失败...(image-dd6344-1625385468209)]
图5-三种基因编辑的比较
二、CRISPR/Cas技术的介绍
CRISPR/Cas9 系统的发现
1987年,在大肠杆菌的基因组中首次发现了一个特殊的重复间隔序列——CRISPR序列,随后,在其他细菌和古菌中也发现了这一特殊序列。
2005年,发现这些CRISPR序列和噬菌体的基因序列匹配度很高,说明CRISPR 可能参与了微生物的免疫防御。
2011年,CRISPR/Cas系统的分子机制被揭示:当病毒首次入侵时,细菌会将外源基因的一段序列整合到自身的CRISPR的间隔区;病毒二次入侵时,CRISPR 转录生成 前体crRNA (pre-crRNA), pre-crRNA 经过加工形成含有与外源基因匹配序列的crRNA,该crRNA与病毒基因组的同源序列识别后,介导 Cas 蛋白结合并切割,从而保护自身免受入侵。
2013年,发现CRISPR/Cas9系统可高效地编辑基因组。随后张锋等使用CRISPR系统成功的在人类细胞和小鼠细胞中实现了基因编辑。
从此开始,CRISPR/Cas9技术给生命科学领域带来了巨大冲击,CRISPR/Cas9相关研究成果频频登上CNS等顶级期刊,近两年更是成为诺贝尔奖热门候选。
CRISPR/Cas技术的原理
CRISPR/Cas9系统的工作原理是 crRNA( CRISPR-derived RNA )通过碱基配对与 tracrRNA(trans-activating RNA )结合形成 tracrRNA/crRNA 复合物,此复合物引导核酸酶 Cas9 蛋白在与 crRNA 配对的序列靶位点剪切双链 DNA。而通过人工设计 crRNA 和 tracrRNA 这两种 RNA,改造成具有引导作用的sgRNA (single guide RNA ),从而引导 Cas9 对 DNA 的定点切割(图4)。
CRISPR/Cas技术的优势
设计简单,简明的碱基互补设计原则,识别不受基因组甲基化影响,能靶向几乎任意细胞任意序列,方便同时靶向多个靶点,切割效率高。
三、CRISPR/Cas的脱靶效应
PAM**** (Protospacer adjacent motif )
前间区序列邻近基序
PAM序列区是CRISPR/Cas9系统行使切割功能的基本条件。如果靶序列 3′端没有PAM序列,即使靶序列与sgRNA序列完全匹配,Cas9蛋白也不会切割该序列位点。 PAM序列主要影响CRISPR/Cas9的DNA切割效率。在细胞水平上,NGG介导的切割效率是最高的。
sgR****NA ****(Single guide RNA )
向导 RNA
sgRNA与目标基因组相结合的 20nt 序列区决定着 CRISPR/Cas 系统的靶向特异性。CRISPR/Cas9与靶位点识别的特异性其实主要依赖于sgRNA与靠近PAM区的10~12 bp的碱基配对,而其余远离PAM序列 8~10 bp 碱基的错配对靶位点识别的影响并不明显。目前研究结果均提示,可能靠近 PAM 的 8~14 bp 序列是决定特异性的关键,其他序列也均在不同程度上影响脱靶效应。
CRISPR/Cas9的脱靶效应给研究带来了一定程度上的不确定性,也是限制其发挥更大潜力的主要原因之一。
2017年5月30日, Nature 杂志子刊 Nature Methods 刊登了美国哥伦比亚大学研究人员的一篇文章,研究人员通过CRISPR/Cas9成功修复了导致小鼠失明的基因后,对小鼠进行全基因测序,发现修复后的小鼠基因组有超过1500个单核苷酸突变,以及超过100个位点发生大片段插入或缺失( 图6 )。文章的结论无疑引发了巨大震动,也给正在进行中的CRISPR/Cas9带来了不确定性。
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图6--动物体内实验中CRISPR/Cas9编辑后发生意想不到的突变
仔细分析后,发现该文章并不十分严谨,文章仅有两只小鼠作为实验组,一只作为对照组,数量不足以证明结论是否只是个例。而且单碱基突变是生物体内自然现象,不能全归于CRISPR/Cas9。整个实验只基于一个sgRNA数据,且该sgRNA特异性评分很低,造成脱靶效应也应该在预料之中( 图7 )。
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图7--针对 Nature Methods 文章的回应
经过一系列的研究和改进,目前CRISPR系统的脱靶性已经很低,当然,要想达到理想的状态,还有很长的路要走。
四、CRISPR/Cas技术的进展
2016年6月,张锋在 Science 发表文章,发现CRISPR/Cas13a能有切割细菌的特定RNA序列。
2016年9月,Jennifer Doudna在 Nature 发表文章,证实CRISPR/Cas13a可以用于RNA检测。
2017年2月22日,美国纪念斯隆.凯特林癌症中心(MSK)研究人员在 Nature 杂志发文,使用腺相关病毒(AAV)介导,将CRISPR/Cas9基因编辑技术应用于CAR-T疗法。该研究既解决了传统CAR-T疗法的随机整合可能存在的潜在危害,又大大降低了CAR-T细胞发生分化或癌化的风险,赋予了CAR-T技术全新的高效性、稳定性、安全性。
2017年8月2日,Shoukhrat Mitalipov在 Nature 发表长文,使用CRISPR/Cas9技术修正了植入子宫前的人类胚胎中一种和遗传性心脏病有关的变异。该研究证实了通过编辑人类胚胎进行治疗遗传病是安全可行的。值得一提的是,该成果受到了基因编辑领域大牛George Church等人的质疑。
2017年8月11日,杨璐菡等在 Science 发表文章,通过CRISPR/Cas9技术敲除猪基因组中的内源逆转录病毒(PERV)序列,并克隆出多只PERV失活小猪。向最终实现使用猪器官进行人体器官移植的终极目标迈进了一大步。
2017年9月,杂交水稻之父”袁隆平院士宣布使用CRISPR/Cas9技术敲除与镉吸收和积累相关基因的水稻育种成功。该研究从根本上解决了水稻镉污染的问题,将扭转我国部分农作物重金属超标的问题,进而改善部分人群重金属慢性中毒的问题。
2017年10月4日,张锋在 Nature 发表论文证实CRISPR/Cas13a能够在哺乳动物细胞中编辑特定的RNA。CRISPR/Cas13a能够达到RNAi相似的降低基因表达的效率,而且有更强的特异性,且对细胞内天然的转录后调控网络的影响更小。
2017年10月19日,Jennifer Doudna在 Nature 发表文章,设计了高精确性的Cas9变体—HypaCas9。该研究极大地降低了Cas9的脱靶效应,且不降低靶向切割效率。
2017年10月25日,张锋在 Science 发表文章介绍CRISPR新系统--REPAIR,可以高效的进行RNA的单碱基修复。因为不改变DNA序列,所以为通过基因编辑治疗遗传病而又不永久影响基因组提供了新可能。
2017年10月25日,哈佛大学Broad研究所的David Liu实验室在 Nature 发表长文,报道了新型腺嘌呤基因编辑器——ecTadA-dCas9,可以将A·T碱基对转换成G·C碱基对,该技术首次实现了不依赖DNA断裂即可进行基因编辑的技术,即单碱基基因编辑技术。该技术高于其它基因组编辑方法的效率,且几乎没有随机插入、删除或其它突变等不良副作用,因此为今后大范围治疗点突变遗传疾病提供了极大的便利。
五****、展望
近几年CRISPR/Cas基因编辑技术飞速发展,推广应用到了生物、医学、农业以及环境等多个领域,造就了一批批科研奇迹,尤其是在遗传病的治疗、疾病相关基因的筛查与检测、肿瘤治疗以及动植物的改造、病原微生物防治等领域有着巨大的潜力,也将深远地影响整个世界。
特别感谢:BioArt主编给予的帮助和意见以及吉满生物吴晨提供图1-图5的图片。
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张锋教授简介 张锋,教授,男,1961年9月23日生,理学博士。1982年辽宁大学化学系有机专业大学毕业,理学学士。1985年辽宁大学化学系无机专业博士研究生毕业,理学硕士。1998年日本名古屋大学理学部生物无机化学专业博士研究生毕业,理学博士。1985-1993年在辽宁大学化学系任教,1985-1987年任助教,1987年晋升讲师,1993年晋升副教授。1992年9月-1993年9月在北京语言学院出国部参加国家教委日语培训班并通过选拔考试。1993-1994年国家教委公派赴日留学,在日本名古屋大学理学部化学科生物无机化学研究室做访问学。1994-1998年在日本名古屋大学研究生院攻读博士学位。1998年3月获博士学位后回国。1998年3月至今在辽宁大学化学科学与工程学院任教。1999年8月晋升教授。 主攻方向:(1)配位化学-配合物的结构与溶液稳定性。研究生命相关配体和金属离子形成三元混配配合物的分子和超分子结构及其与配合物稳定性的关系,探索配体间的分子识别规律及金属离子的结构效应。(2)生物无机化学-激素分子的结构作用解析。利用金属离子的模板作用模拟研究一些激素分子如甲状腺激素、甾类激素等与受体蛋白结合的结构作用及其与激素生物活性的关系。(3)超分子化学-配合物超分子晶体的制备和结构研究。选择和设计各种受体分子,通过与金属形成配合物,利用金属离子的模版作用,构筑特殊超分子体系,研究其结构特性
张纸欲跃明我意,润笔刻君在心间。锋刀入石且三分,我心留君将胜石。爱似流年风雪月,你自妖娆我自伴。自己编的啦,可能文笔没有大师那么好,就希望能帮到你忙好了
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八字:辛卯 壬辰 庚子 癸未五行:金木 水土 金水 水土 年命:【松柏木】分析:缺火!忌火!喜土!日干庚金生于土月,因为土生金。有月令所生,得天独厚,首占地利, 对自身十分有利;名字中最好用土字旁汉字。多交土性朋友(和土有关);【远离火源, 注意安全】!如果取属水的妻子,对妻子呵护有加,妻子十分依赖他,双方恩爱;如果 取属土妻子,妻子对他呵护有加,他十分依赖妻子,双方恩爱、白头到老。建议取名:张春畾;生生于春天,畾,田多土多; 张春雷;春雷一声震天响!雷,有田就有土;
出生公历:2011年4月15日14时45分(北京时间)。出生农历:辛卯年 三月 十三日 未时。乾造 辛卯 壬辰 庚子 癸未※五行个数(计入藏干): 4死水 3囚木 1休火 2旺土 2相金 五行个数(不计藏干): 3死水 1囚木 0休火 2旺土 2相金 五行力量:水80(25.2%) 木63(19.8%) 火9(2.8%) 土67(21.1%) 金99(31.1%) 己生助力量:166(52.2%) 克泄耗力量:152(47.8%)。 阴气:184(57.9%) 阳气:134(42.1%)。※日主综合得分:68。 日元平和,喜用土,金(印枭、比劫)。忌仇木,水(财星、食伤)。 庚金生于辰月,土旺、金相、火休、木囚、水死。 调候用神:甲、丁,干火旺用壬,支用癸。姓名评论:从您的生辰八字来看,您的名字中宜有土、金,不能有木、水,如此才能平衡先天阴阳五行禀赋,起到扶持个人命运的作用。张锋奎 80分张锋约80张锋囿80张锋垚80张峻才 80张峻册85张峻诚85张峻锋85张峻铭85张峻仟 85张峻瑞85张峻赏85张峻生85张峻示85张峻衔85张峻需85张峻养86张峻右86张峻造85张峻增86张峻占 85张峻玮86张峻瑜85张峻鑫83