1. 조직 광학 및 광학 분자 이미징 연구
나경명은 1989 부터 레이저와 생물조직 상호 작용의 이론과 의학 응용을 연구하여 서로 다른 생물조직에서 광자의 전송 법칙을 시뮬레이션했다. 정확한 시뮬레이션을 위해 고해상도 디지털 인체 3D 구조 데이터 세트를 연구했다. 오랜 탐색 끝에 3 차원 디지털 매트릭스로 불규칙한 생물 조직을 분할하고 설명하는 아이디어를 제시하여 고해상도의 정량 아날로그 광 전송을 실현하였다.
National Nature Science Fund 의 중점 프로그램인' 임상의학의 열물리학 문제' 의 도움으로 레이저 치료 과정에서 응고 조직의 열 반응과 손상 기계를 탐구했다. 863 프로젝트의 지원을 받아 작은 동물의 전체 형광 광학 이미징 장치와 작은 동물의 이중 모드 형광 단층 촬영 시스템을 설계하고 구현했습니다.
유전자 코딩된 광학 분자 기능 탐침과 포유류의 살아있는 세포에 사용할 수 있는 원적외선 쌍분자 형광 보완 체계를 구축했다. 시간과 공간의 분산이 동시에 보정되는 펨토초 레이저 성광 스캔을 제안하고 실현하여, 빠른 임의 스캔 2 광자 마이크로이미징 장치를 구축하여 이미 동행에 사용되었다.
광학 이미징은 분자, 세포, 조직 장기에 이르기까지 다양한 수준의 생물학적 시스템 측정 데이터를 얻을 수 있으며, 시스템 생물학 사상을 이용하여 측정 데이터에서 정보를 발굴하여 모형을 만들어 지식을 형성할 수 있다. 나경명은 연구팀을 이끌고 다년간의 탐구를 거쳐 유량 균형 분석 방법을 이용하여 대사 네트워크 행동을 시뮬레이션하는 소프트웨어 플랫폼을 구축하여 분자 세포 조직의 세 가지 수준에서 서로 다른 수준의 기능 정보를 통합했다. 심근세포가 에너지 대사가 결혈에 방해를 받았을 때 일반적인' 에너지 효율 원칙' 을 따르지 않고' 최소 대사 조절' 상태를 유지하는 것으로 밝혀져 관련 임상 결과를 성공적으로 설명했다. 연구 성과는' 분자시스템 생물학' 등 잡지에 실렸다.
관련 연구 성과' 조직 광학 이미징 이론 몇 가지 주요 문제 연구' 는 후베이 () 성 2 등상' 고해상도 디지털 인체 3 차원 구조 데이터 세트 구축 및 시각화' 에서 후베이 () 성 과학기술진보 1 등상' 약물 선별과 약효 평가를 위한 광학 분자 이미징 동적 모니터링 이론 및 방법 연구' 를 수상했다. 후베이 () 성 자연과학 1 등상,' 펨토초 레이저 고속 임의 스캔 2 광자 마이크로이미징 장치' 는 교육부 기술발명 1 등상을 수상했다.
두 번째는 뇌 기능과 구조적 광학 이미징을 연구하는 신기술과 새로운 방법이다.
나경명 방미 기간 (1995.6- 1997.2) 은 다채널 탐지를 기반으로 한 근적외선 뇌 기능 이미징 방법을 제안 및 구현하여 미국에서 특허를 획득했습니다. 이를 바탕으로 인체 운동 피질 활동의 근적외선 광학 매핑 이미지를 더 얻었으며, 협력 성과가 발표된 후 기능 자기공명영상 (fMRI) 으로 이뤄져 Science 에 보도됐다.
나경명 (1997) 은 2 월 귀국한 뒤 연구팀을 창설해 다음과 같은 세 가지 뇌 연구의 새로운 방향을 열었다.
1. 레이저 스페 클 혈류 이미징의 공간 해상도를 5 배, 신호 대 잡음비 2 배 높인 시간 대비 분석 방법을 제시했습니다. 쥐의 뇌를 그대로 유지하면서 뇌혈류 분포와 혈관 구조에 대한 정보를 얻어 고해상도 생물의 미세순환 혈류 영상을 얻었습니다. 연구결과는 Optics Letters, Optics Express, Journal of Biomedical Optics, Applied Optics 등에 발표됐다. 관련 특허 성과가 임상 시험 중이다. 대뇌피질 기능성 고해상도 광학 이미징 이론 및 방법 연구' 가 호북성 자연과학 1 등상을 수상했다.
2. 10 여년의 탐구를 거쳐 우리는 과제팀을 이끌고 신경망의 체외 장기 배양과 다채널 대량 신호 수집 처리 방법을 파악해 여러 세트의 완전한 신경발육 활동 패턴 데이터를 얻었다. 연구에 따르면 실제 신경 네트워크의 자기 조직 임계성은 네트워크가 자발적으로 지속적인 전환의 과도 조정 모드로 이어질 수 있는 것으로 밝혀졌으며, 이는 신경계의 발전 추세를 예측하는 데 사용될 수 있으며, 신경 발육의 내재적 메커니즘을 밝히는 새로운 시각을 제공할 수 있다. 연구 결과는 과학 보고서에 발표되었다.
3. 2002 년부터 연구팀을 이끌고 전뇌 구조 고해상도 광학 이미징의 신기술과 새로운 방법을 탐구했다. 완전한 쥐 뇌 서브 마이크론 3 차원 구조도를 세웠는데, 논문은 20 10 년 2 월 Science 에 발표되었다. 고해상도 고속 절삭 광학 이미징, 센티미터급 완전 다람쥐 뇌 광학 마킹, 고해상도 3D 데이터 세트 구축 등 일련의 주요 문제를 해결했습니다. 기존의 투과 영상을 반사영상으로 대체하는 방안을 제시하여 고해상도 고속 초박형 절단 영상에서 오랫동안 존재해 온' 채터' 기술 난제를 극복하고 자주지적 재산권을 지닌 시스템을 개발했다. 사이언스' 는 "중국 연구팀이 지금까지 가장 상세한 쥐 전뇌신경원 3 차원 연결도를 만들어냈는데. 제공된 데이터와 새로운 뇌지도 자동획득기구는 미래 연구에 중요한 기초를 제공할 것" 이라고 지적했다. 이 새로운 뇌지도 프로젝트는 최근 다른 단위와 비슷하지만 중국 연구 성과의 세밀한 수준에 도달하지 못했다. 나경명 교수가 이끄는 연구팀이 학교에서 독립적으로 논문을 완성해 협력 단위가 없다. 과학속보' 와' 자연중국' 이 잇따라' 하이라이트' 를 보도했다. 이 성과는' 20 1 1 연간 중국 10 대 과학진보' 에 선정됐다.