1 山东中医药大学中医学院, 济南 250014
2 山东中医药大学中医学院, 济南 250014山东省中医经典名方协同创新中心, 济南 250355
3 山东中医药大学附属医院, 济南 250014
2型糖尿病(T2DM)主要由胰岛β细胞的胰岛素分泌缺陷和胰岛素抵抗引起。棕榈酸作为人体内最丰富的游离脂肪酸之一, 其体内含量过高易造成脂代谢紊乱, 诱导胰岛β细胞功能障碍及胰岛素抵抗。这与T2DM的发生发展密切相关, 但具体机制尚未完全明确。棕榈酸诱导胰岛β细胞发生的氧化应激和内质网应激(ERS)是影响胰岛β细胞功能以及破坏胰岛素信号传导的关键应激途径。棕榈酸通过增加线粒体氧化、二酰基甘油-蛋白质激酶C-还原型辅酶Ⅱ途径、改变线粒体呼吸链正常功能和炎症刺激加重氧化应激, 通过影响内质网折叠能力、破坏胞内蛋白运输途径、上调未折叠蛋白反应相关转录因子、棕榈酰化、降解羧肽酶E和减少内质网中Ca2+促进ERS, 加剧胰岛β细胞功能障碍和凋亡, 最终导致T2DM的发生与发展。本文综述了棕榈酸与胰岛β细胞内氧化应激和ERS的关联性, 介绍了蛋白激酶R抑制剂、人参皂苷Rg1和三黄汤等具有潜力的中、西医靶向干预药物, 为T2DM的临床治疗提供新思路。
胰岛β细胞 2型糖尿病 棕榈酸 氧化应激 内质网应激 islet β cell type 2 diabetes mellitus palmitic acid oxidative stress endoplasmic reticulum stress
1 贵州大学 材料与冶金学院 纳米光子物理研究所，贵阳 550025
2 海南师范大学 物理与电子工程学院，海口 571158
3 中国科学院地球化学研究所 环境化学国家重点实验室，贵阳 550003
4 复旦大学 表面物理国家重点实验室 微纳光子结构教育部重点实验室，上海 200433
在氧化硅上生长纳米硅晶，保持氧化硅的直接带隙结构，降低其能带带隙，以用于发光和光伏。采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了块体α-方石英、薄膜α-方石英、Si/SiO2界面的电子态结构和Si/SiO2界面的光学性质。结果显示，其均为直接带隙半导体，当薄膜α-方石英厚度和Si/SiO2界面氧化硅层厚度逐渐减小时，能带带隙均逐渐变大，表现出明显的量子限制效应。光学性质计算结果表明：Si/SiO2界面虚部介电峰和吸收峰的峰值随氧化硅层厚度降低而显著升高，且峰位向高能量方向蓝移。使用脉冲激光沉积制备了氧化硅上硅晶薄膜，测量了Si/SiO2界面样品的PL光谱，在670 nm处存在一个强的发光峰，在波长超过830 nm后，Si/SiO2界面样品的发光强度不断升高。因此，可以通过控制Si/SiO2界面氧化硅层厚度有效地调控Si/SiO2界面的电子态结构和光学性质，引进边缘电子态，调控其带隙进入1~2 eV区间，获取硅基发光材料。
第一性原理 电子态结构 直接带隙 光致发光 First principles Electronic structure Direct band gap Photoluminescence
氟尼辛葡甲胺(FM)是动物专用的非甾体类消炎药, 是兽医临床上最常用的消炎镇痛类药物。 近年来, 随着其应用范围的扩大, 其不良反应逐渐显现, 其在兽肉中的残留引起了人们的重视。 目前猪肉中FM残留的主要检测方法为色谱法、 色谱质谱联用法。 设备昂贵、 笨重、 操作复杂等缺点极大的限制了这类方法在现场快速检测中的应用, 表面增强拉曼(SERS)具有指纹识别、 迅速检测、 便携等优势, 能克服色谱技术在现场检测中带来的不便, 因而近年来被广泛应用于兽药残留的快速筛查检测。 因此, 为实现猪肉中FM的现场快速检测, 建立了猪肉中FM的SERS检测方法。 用柠檬酸钠还原氯金酸钾的方法制备金溶胶, 通过单因素实验确定在样品与金胶体积比为1:3, 样品pH为6, 不添加促凝剂, 为检测条件。 用密度泛函理论计算理论光谱, 结合固体拉曼光谱, 对各峰进行振动模式归属。 其中731 cm-1处为吡啶环、 苯环摇摆, 1 085和1 376 cm-1处均为苯环上C—H振动。 之后通过优化萃取前处理方法与萃取剂的选取, 建立了猪肉中FM的定性定量检测方法。 在该方法中, FM在猪肉基质中的特征峰为731, 1 085和1 376 cm-1。 选取731 cm-1作为定性定量峰, 该处拉曼强度与FM浓度在1~250 mg·L-1内有良好的线性关系, R2为0.99。 对加标样品的实际浓度进行检测, 其检测限为1 mg·L-1, 回收率在89.61%~95.63%, RSD在1.80%~3.30%内。 该法稳定、 快速、 简单, 可实现FM在猪肉中的现场快速筛查检测。
氟尼辛葡甲胺 表面增强拉曼光谱 快速检测 Flunixin meglumine Surface-enhanced Raman spectroscopy Rapid detection 光谱学与光谱分析
2022, 42(10): 3155
光学 精密工程
2022, 30(11): 1263
1 空军工程大学 信息与导航学院，陕西 西安 710077
2 重庆工程学院 软件学院，重庆 400056
高光谱图像有效压缩对于实现实时传输具有重要意义。本文将光谱线性分解应用于高光谱图像的高效压缩中，根据高光谱图像的线性混合模型，将高光谱数据分解为端元与丰度的乘积，编码端对端元与丰度进行必要的数据处理，然后分别进行JPEG-LS无损压缩，形成输出码流数据。解码端利用最终解码后的端元与丰度相乘来重建原始图像，探讨了量化步长对率失真性能的影响。仿真实验结果表明，该方法能够取得一定的压缩性能。
高光谱图像 线性混合模型 端元提取 hyperspectral images linear mixed model endmember extraction 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(6): 1075
1 南昌师范学院物理与电子信息学院, 江西 南昌 330032
2 江西农业大学现代农业装备重点实验室, 江西 南昌 330045
3 国家农业智能装备工程技术研究中心, 北京 100097
抗坏血酸是一种常见的面粉品质改良剂, 用于改善面团的流变学特性及面包的烘焙品质。 本研究以面粉中含不同浓度抗坏血酸的混合样品为研究对象, 通过拉曼成像技术实现面粉中抗坏血酸的检测、 识别和定量分析。 分别采集面粉、 抗坏血酸和面粉-抗坏血酸混合样品的拉曼图像, 确定感兴趣区域及光谱范围, 以抗坏血酸拉曼光谱中强度较高且区别于面粉的3处拉曼峰(631, 1 128和1 658 cm-1)为依据对混合样品的平均拉曼光谱进行分析, 结果显示其不能有效评估面粉中抗坏血酸含量, 研究探索对图像中各像素点对应的拉曼光谱进行分析以实现面粉中抗坏血酸的有效检测。 以混合样品图像中各像素点拉曼光谱作为校正集、 面粉平均拉曼光谱和抗坏血酸平均拉曼光谱的线性组合光谱作为验证集建立偏最小二乘模型, 模型的回归系数用于将混合样品的三维拉曼图像重建为二维灰度图像, 通过阈值分割实现面粉中抗坏血酸的检测和识别, 根据识别结果建立定量分析模型。 结果显示, 偏最小二乘模型的最高和最低回归系数分别对应于抗坏血酸和面粉的最强拉曼峰, 所有回归系数应用于混合样品拉曼图像将其转换为灰度图像后面粉和抗坏血酸的像素点仍难以识别, 阈值分割方法将灰度图像转换为用于分类面粉像素和抗坏血酸像素的二值图像实现了面粉中抗坏血酸的有效检测。 通过分析各浓度混合样品对应子样品中识别到的抗坏血酸像素点数确定本研究对面粉中抗坏血酸的最低检测浓度为0.01%(100 mg·kg-1), 混合样品中抗坏血酸浓度同图像中识别到的抗坏血酸像素点在0.01%~0.20%范围内具有良好的线性关系, 决定系数为0.996 0。 研究结果可为面粉中抗坏血酸添加剂的定量检测提供方法支持, 为大规模快速筛查提供了技术参考。
拉曼成像技术 面粉 抗坏血酸 无损检测 定量分析 Raman imaging technology Flour Ascorbic acid Non-destructive detection Quantitative analysis 光谱学与光谱分析
2021, 41(12): 3765
1 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所, 江苏 南京 210042
2 中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所), 江苏 南京 210042
3 中国科学院大学, 北京 100049
拼接镜面共相技术是大口径望远镜研制中的关键技术之一,共相精度主要取决于边缘传感器的测量精度。针对大口径拼接镜面望远镜的共相需求,提出一种基于光学等厚干涉原理的边缘传感器设计方案,阐述其基本原理并给出该边缘传感器的结构图。利用数据拟合和图像处理方法,对该方案进行仿真模拟,仿真结果显示该方案的测量精度可以达到倾斜误差为0.02″,平移误差为20 nm,可以满足大口径拼接镜面望远镜的共相检测需求。
光学器件 边缘传感器 图像处理 拼接镜面 子镜共相 光学学报
2021, 41(12): 1212002
强激光与粒子束
2020, 32(9): 092003
1 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心, 北京 100049
3 上海大学理学院, 上海 200444
血管内光学相干层析成像(IVOCT)对于心血管疾病的早期诊断具有重要意义。成像探头是IVOCT系统的核心器件。设计了一种基于微型螺旋桨驱动的IVOCT探头,该探头未使用传统内窥探头中为光束扫描提供动力的微型电机等电动装置,而是利用IVOCT系统成像时冲刷血液的流体驱动安装在探头末端的螺旋桨,从而带动安装在螺旋桨转轴上的直角棱镜旋转,实现光束对血管壁的扫描成像。对螺旋桨进行优化设计,提高了流体的驱动效率。探头外径为1.5 mm,探头扫描速度最高可达491 r/s。利用集成该探头的IVOCT系统对白胶带样品、小葱葱管以及离体鸡心脏动脉血管样品进行成像,获得了清晰的样品层析图像,验证了该探头的成像能力。
医用光学 光学相干层析成像 医学和生物学成像 内窥成像 血管成像 中国激光
2020, 47(11): 1107002
1 北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室, 北京 100871
2 北京大学纳光电子前沿科学中心, 北京 100871
3 山西大学极端光学协同创新中心, 山西 太原 030006
凹陷包层波导是一种新型波导,其折射率未变化的波导芯被数量众多的折射率变低的轨迹包围,具有截面形状和大小可以灵活调控的优点。凹陷包层波导芯区保留了材料原本的性质,可以传播横电和横磁两种偏振模式,在集成光子学领域具有重要的发展潜力。利用飞秒激光三维微纳加工技术,可以在多种玻璃和晶体材料中制备凹陷包层波导。除了通过平移和螺旋扫描进行制备,还可以利用焦场整形技术实现快速制备。综述了凹陷包层波导的飞秒激光加工进展及其在波导激光器、频率转换、温度传感、波导光栅滤波器和集成光子学器件等方面的应用。
激光光学 集成光学器件 凹陷包层波导 飞秒激光加工 直写 焦场整形 激光与光电子学进展
2020, 57(11): 111427
