Study of Visual Servoing for Microassembly Based on Focus of Microscope

【中文文摘】利用显微镜聚焦理论,沿显微镜光轴方向移动物体,不断计算图像的灰度变化之和,可判断出物体沿光轴的坐标,将这一坐标集成在伺服控制方程中,可完成立体视觉跟踪。这样,采用单目视觉系统就可以获得物体的三维坐标,避免了双目立体视觉系统的复杂结构。为了提高系统图像处理速度,利用卡尔曼滤波器对跟踪的特征点进行预测,并用窗口处理技术减小图像处理区域。实验和仿真结果表明,上述方法可完成复杂微装配的视觉跟踪,系统有好的实时性。 【英文文摘】When the object is moved along optical axis of microscope and the variational gray-level of the image is added at the same time,using focus theory,the coordinate of object is obtained along optical axis of microscope,the coordinate of object can be used in servo control equation to finish three dimension vision tracking of microassembly.In this way,when single vision system is used,the three dimension coordinate of object can be obtained and complicated stereo vision system can be avoided.In order to improve the speed of image processing, the Kalman filter is used to predict the next place of tracked point. The results on experimentation and simulation show that complex microassembly task can be finished and the speed of image processing can be improved国家自然基金(50275078)资助项

软光刻法制备具有表面微结构的角蛋白膜

近年来,使用微纳米制造工艺将蛋白质或多肽进行高精度空间图案化,推动了细胞生物学、组织工程学、药物科学等领域的发展.同时,羊毛角蛋白作为一种储量大的天然生物蛋白质,具有优异的水溶性、良好的生物相容性和可控的降解性,但羊毛角蛋白通常不能自组装形成凝胶网络或其他不溶形式,因此,使用羊毛角蛋白制备如纤维、薄膜、凝胶等的成型结构存在很大困难.本工作通过使用化学修饰的方法,在角蛋白上接枝功能基团,使角蛋白获得光敏感性,探究了共价交联法制备具有表面微结构角蛋白膜的可行性.并用3D激光扫描显微镜、紫外可见近红外光谱仪和傅里叶变换显微红外光谱仪对薄膜结构进行了表征.结果表明,使用软光刻法可以得到表面微结构完整度很高的角蛋白膜.本工作对羊毛角蛋白共价交联法进行了实验探索,实验结果不仅为人们提供了一种软光刻技术制备具有表面微结构的角蛋白膜的方法,而且为羊毛角蛋白制备成型结构提供了新的途径.国家自然科学基金(Nos.21771150,21401154,U1405226)111计划(No.B16029)广东省自然科学基金(No.2014A030310005)中央高校基本业务费(No.20720170011)资助~

Isolation of Total Cellular DNA from Three Species of Lauraceae

为了从富含次生代谢物的樟科植物肉桂、锡兰肉桂、阴香中获得高质量DNA ,研究和改进了CTAB法、高盐低pH法和尿素法。改进方法包括 :1)在裂解液中加入 2 % β -巯基乙醇和 5 %PVP ,以防止氧化褐变的发生 ;2 )在酚 :氯仿抽提前加入 1 5mol L醋酸铵冰浴处理 ,能降低DNA的黏性。所得DNA的质量和产量经电泳、紫外吸收A2 60 A2 80 、PCR扩增和限制性内切酶酶切检测 ,结果表明改进法提取的DNA质量要比常规法的好。其中改进的CTAB法获得的DNA纯度最高 ,能用于PCR扩增和限制性内切酶酶切 ,是提取这 3种樟科植物总DNA的最佳方法。CTAB method,low pH medium with high salt method (LPHS),and urea method were used and improved to extract high-quality DNA from Lauraceae plant Cinnamomum cassia Presl.,C.zeylanicum and C.burmannii,which are rich in secondary metabolites.The modified protocols involved two key steps:1) adding 2% β-mercaptoethnoal and 5% polyvinylpyrrolidone (PVP) in extraction solution to inhibit the oxidization of polyphenols;2) treating with 1.5?mol/L NH 4Ac and incubation at 0℃ prior to supernatant extraction with phenol:chloroform to lower the viscosity of DNA.The yields and qualities of DNA were analyzed by electrophoresis,ratios of A (260)/A (280),PCR amplification and restriction digestion.The results showed that the modified methods are better than the original ones in terms of the quality of total DNA.Among them,the modified CTAB method,which can produce high quality DNA suitable for PCR amplification and restriction digestion,is the best one for DNA extraction from three species of Lauraceae.厦门大学预研基金资

The development of online detecting system of five-axis CNC grinding machine for indexable insert

五轴可转位刀片磨床具有高速、高精的特点,为了使所磨的刀片符合精度要求,需要针对刀片的尺寸开发一种在线检测系统。本文所介绍的在线检测系统主要由两方面构成:一是在磨床数控系统中将测头伸缩时发出的电压信号转换为测量值;二是建立刀片尺寸的加工模型。在线检测系统通过调用系统的测量宏程序,获取刀片测量值,将此测量值输入到加工模型中,得到所加工刀片的指导尺寸。通过实验,得到了刀片的指导尺寸和测量时间,验证了此在线检测系统是可行并且可靠的。The five-axis CNC grinder of indexable insert is characterized by high-speed and high-precision.,in order to meet the accuracy requirements of grinding blades, needed an online detection system developed for the size of the blade.The online detection system described in this article consists of two aspects: First, the voltage signal that when the probe telescopics will be converted to the measured value; Second, establishing the process model of the blade size.The online detection system will get the blade measurements by calling the measure macro, then the measured value input into the process model, obtaining the guidance blade size.Through the experiment, verifying this online detection system is feasible and reliable by the obtained guidance blade size and the measuring time.国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项资助(2010ZX04001-162

间歇式轴向压应力对组织工程骨种子细胞的黏附增殖与成骨分化促进作用的研究

目的探究间歇式轴向压应力对组织工程骨种子细胞黏附、增殖与成骨分化能力的影响。方法构建表达绿色荧光蛋白的兔骨髓间充质干细胞(rBMSCs)作为示踪种子细胞,运用旋转细胞培养仪将松质骨支架和种子细胞共培养7 d获得组织工程骨(TEB),实验组在第7～14天施加大小10 N、频率1 Hz、4 h/d的间歇式轴向压应力刺激,对照组常规培养,14 d后胰酶消化法获取两组种子细胞并比较其黏附、增殖和成骨分化能力。采用两组独立样本t检验进行统计学分析。结果 (1)流式细胞术显示rBMSCs被成功提取分离。(2)倒置荧光显微镜及扫描电镜显示TEB中种子细胞与支架相容性良好。(3)活体荧光成像系统及扫描电镜显示应力刺激组种子细胞的生长状况要优于非应力刺激组,前者平均荧光密度及细胞数/500倍视野均大于后者,差异均具有统计学意义(平均荧光密度:(3.75±0.34)×108 vs(2.91±0.22)×108,t=2.90,P=0.04;细胞数/500倍视野:30.50±4.43 vs 21.00±5.13,t=3.14,P=0.01)。(4)细胞黏附实验显示,应力刺激组种子细胞的75﹪细胞贴壁时间短于非应力刺激组,两组时间分别为(3.00±0.41) h、(13.33±1.70)h,差异具有统计学意义(t=8.20,P <0.01),前者的最终细胞贴壁率高于后者(99.97﹪±0.34﹪vs 85.83﹪±1.18﹪),差异具有统计学意义(t=11.31,P <0.01)。(5) CCK-8检测显示,在培养第48～96 h,应力刺激组种子细胞的增殖能力优于非应力刺激组,将两者的450 nm吸光度值在第48小时(0.49±0.02、0.40±0.02)、72 h(0.76±0.07、0.64±0.04)和96 h(1.58±0.07、1.34±0.13)分别进行比较,差异均具有统计学意义(t=5.15、2.57、2.86,P均<0.01)。(6)在成骨诱导14 d后,应力刺激组种子细胞的ALP和Ca结节染色阳性率要强于非应力刺激组:两组ALP染色阳性率分别为26.73﹪±4.56﹪、16.68﹪±3.89﹪,差异具有统计学意义(t=3.33,P=0.03);两组Ca结节染色阳性率分别为41.81﹪±3.56﹪、27.40﹪±2.35﹪,差异具有统计学意义(t=3.68,P=0.02)。结论间歇性轴向压应力可促进组织工程骨种子细胞的黏附、增殖与成骨分化

Automatic Dressing and Compensation Method of Diamond Wheel in CNC Grinding Machine

金刚石砂轮在使用过程中会磨损、钝化,影响磨削性能,需要定期修整。本文介绍砂轮修整原理,并给出一种砂轮修整的全自动控制方法和补偿方法。通过长时间连续自动运行,验证了该方法的实际应用效果。After a period of using,the diamond grinding wheel will be worn and blunted,which can seriously affect the grinding performance.So,the diamond grinding wheel requires dressing regularly.The article introduces the principle and methods of dressing and gives an automatic control and compensation method.Through a long continuous running,the result of practical application of this method has been verified.国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(2010ZX04001-162

玉米芯热解催化转化制备呋喃类化合物工艺优化

为探索木质生物质气固非均相催化热解制备呋喃类化合物新途径,该文以玉米芯为原料,采用MCM-41、活性炭（AC）、Al2O3、HZSM-5（Si/Al=38,46,80）、TiO2和ZrO2为催化剂,在玉米芯催化热解催化剂筛选的基础上,采用响应曲面法对MCM-41、AC和TiO2催化热解玉米芯工艺条件进行优化,研究催化剂对热解产物组成和呋喃产率的影响。结果表明,较高比表面积的MCM-41、AC和TiO2催化剂可明显促进呋喃类化合物的生成,呋喃类产率可分别达到31.43%、28.78%和30.44%,而HZSM-5系列催化剂最低;单个因素影响顺序为催化剂>催化热解温度>原料与催化剂质量比;催化剂类型和催化热解温度具有明显的交互作用;当催化热解温度为550℃、玉米芯与催化剂质量比为1∶1,采用活性炭为催化剂时,呋喃类化合物产率最高可达35.30%。研究结果可以为基于气固催化反应的木质生物质催化热解制呋喃类化学品提供依据。国家自然科学基金面上项目(31670599)资助云南省新能源重大科技专项(2015ZB001)厦门大学闽江学者特聘教授科研启动基

SDF-1α/CXCR4信号通路对轴向应力刺激促进骨再生中影响的实验研究

目的 通过轴向应力刺激促进骨再生,观察基质细胞衍生因子1α/趋化因子CXC亚族受体4(stromal cell-derived-factor-1α/cysteine X cysteine receptor 4,SDF-1α/CXCR4)信号通路变化,探讨轴向应力刺激促进骨再生的机制。方法 取72只雄性新西兰大白兔,于右后肢胫骨近端内侧制备直径8 mm圆形皮质骨缺损并脱蛋白松质骨支架修复模型后,随机分为3组(n=24)。A组腹腔注射PBS,B组术肢给予应力刺激治疗+腹腔注射PBS,C组术肢给予应力刺激治疗+腹腔注射CXCR4拮抗剂(AMD3100)。术后2、4、8、12周,摄X线片并采用Lane-SandhuX线评分标准评价骨愈合情况,取标本行HE染色观察新生骨组织及支架降解,免疫组织化学染色观察VEGF、CXCR4表达水平;4、8周取标本Western blot检测SDF-1α及CXCR4蛋白表达水平。12周行Micro-CT检查,计算新生骨体积及新生骨密度。结果 X线片检查示,除术后2周各组骨缺损区及支架无明显变化外,4、8及12周时B组骨愈合评分均优于A、C组(P<0.05)。12周时Micro-CT扫描可见B组骨缺损修复、髓腔再通,新生骨体积及骨密度均高于A、C组(P<0.05)。HE染色显示,术后4周开始B组骨再生及支架降解均明显快于A、C组。免疫组织化学染色示,各组VEGF及CXCR4阳性表达均在4周时达峰值;各时间点B组VEGF及CXCR4表达量均显著高于A、C组(P<0.05)。Western blot检测显示,4、8周时B组SDF-1α与CXCR4表达量均显著高于A、C组(P<0.05)。结论 轴向应力刺激促进骨再生可能与其促进骨缺损区组织高表达SDF-1α,激活与其下游调控BMSCs募集的CXCR4信号有关

SDF-1α/CXCR4信号通路在轴向应力刺激促进骨再生中的作用研究

目的通过轴向应力刺激促进骨再生,观察基质细胞衍生因子1α/趋化因子CXC亚族受体4(stromal cell-derived factor 1α/cysteine X cysteine receptor 4,SDF-1α/CXCR4)信号通路变化,探讨轴向应力刺激促进骨再生的机制。方法取72只雄性新西兰大白兔,于右后肢胫骨近端内侧制备直径8 mm圆形皮质骨缺损并脱蛋白松质骨支架修复模型,随机分为3组(n=24)。A组腹腔注射PBS,B组术肢给予应力刺激治疗+腹腔注射PBS,C组术肢给予应力刺激治疗+腹腔注射CXCR4拮抗剂(AMD3100)。术后2、4、8、12周,摄X线片并采用Lane-Sandhu X线评分标准评价骨愈合情况,取标本行HE染色观察新生骨组织及支架降解,免疫组织化学染色观察VEGF、CXCR4表达水平;4、8周取标本Western blot检测SDF-1α及CXCR4蛋白表达水平;12周行Micro-CT检查,计算新生骨体积及新生骨密度。结果 X线片检查示,除术后2周各组骨缺损区及支架无明显变化外,4、8及12周时B组骨愈合评分均高于A、C组(P<0.05)。12周时Micro-CT扫描可见B组骨缺损修复、髓腔再通,新生骨体积及骨密度均高于A、C组(P<0.05)。HE染色显示,术后4周开始B组骨再生及支架降解均明显快于A、C组。免疫组织化学染色示,各组VEGF及CXCR4阳性表达均在4周达峰值;各时间点B组VEGF及CXCR4表达量均显著高于A、C组(P<0.05)。Western blot检测显示,4、8周时B组SDF-1α与CXCR4表达量均显著高于A、C组(P<0.05)。结论轴向应力刺激促进骨再生可能与其促进骨缺损区组织高表达SDF-1α,激活与其下游调控BMSCs募集的CXCR4信号有关。国家自然科学基金资助项目(81401783);;\n福建省自然科学基金资助项目(2016J05208);;\n军队后勤科研项目基金(CNJ16C013);;\n军队青年医学科技培育项目(19QNP046)~

SDF-1α/CXCR4信号通路在轴向应力刺激促进骨再生中的作用研究

目的 通过轴向应力刺激促进骨再生,观察基质细胞衍生因子1α/趋化因子CXC亚族受体4(stromal cell-derived-factor-1α/cysteine X cysteine receptor 4,SDF-1α/CXCR4)信号通路变化,探讨轴向应力刺激促进骨再生的机制..