感知器官对于许多动物必不可少, 尤其是生活在水下的生物。该文以聚偏二氟乙烯(PVDF)为材料, 模仿水生动物海豹的触须设计制备了一种表面四电极PVDF压电纤维仿生柔性传感器。利用激振源测试所制备的传感器性能, 包括输出不同的波形测试对不同激励的感知, 对水动力的感知及对水下运动物体方向的感知。实验结果表明, 该传感器对不同激励的感知性能很好, 速度检测极限可达0.15 mm/s, 且有良好的方向性检测能力, 对水下情况感知的应用前景广。

本试验通过饮水途径对48只5周龄小鼠进行砷暴露和核黄素干预, 设置对照组、砷处理组(20?mg/L As2O3)、核黄素处理组(20 mg/L VB2)及砷加核黄素联合组(20 mg/L As2O3+20 mg/L VB2), 探究核黄素对砷致器官组织损伤的缓解作用。结果显示, 与对照组相比, 砷处理会引起小鼠心脏心肌纤维间隔增宽, 纤维束弯曲, 心肌细胞核脱落, 肺泡壁增厚, 肺泡腔缩小, 大脑皮层细胞数量明显减少, 且排列紊乱, 细胞核溶解破裂, 而添加核黄素显著减轻了上述损伤。因此, 本研究证实了核黄素干预对砷中毒引起的心、肺和脑组织结构损伤有明显的缓解作用, 进一步为砷中毒的毒理机制和防治提供了新的思路。

现代光学成像技术与荧光标记技术不断发展,为高分辨地获取生物组织三维结构信息提供了重要的工具。然而,大多数生物组织具有不透明特性,限制了光在组织中的穿透深度,进而限制了光学成像技术在大组织或整体器官成像中的应用。近年兴起的组织光透明技术通过多种物理、化学手段降低组织对光的衰减,增加光穿透深度,从而提高光学成像的成像深度与成像质量,为整体组织器官的三维成像提供了全新的思路。本文从离体组织光透明方法、大组织器官标记方法、三维整体成像技术三个方面,对整体器官的光透明成像方法进行综述。

提出一种基于磁场调制的质子放射治疗新方法, 探索肿瘤剂量、正常器官剂量与磁场调制方法之间的关联机制, 研究磁场调制质子放疗在器官环绕型肿瘤(肿瘤被正常器官环绕或包围)治疗中的应用。基于蒙特卡罗粒子输运程序Geant4, 分别建立了理想器官环绕结构（由若干平行六面体结构组成）和含胰腺肿瘤人体腹部解剖结构两种几何构型。分别对两种几何构型内部施加磁场, 通过改变磁场强度和方向,调制质子束布拉格峰几何位置, 利用质子径迹的磁致偏转效应使质子束绕开正常器官对肿瘤进行照射。 对于理想器官环绕型构型, 磁场调制质子放疗可在保证95%剂量覆盖肿瘤情况下将受质子照射正常器官体积控制在接近于零的极低水平。对于胰腺肿瘤解剖构型, 磁场调制方法可使质子束在调制磁场作用下, 绕过脊髓和肾脏照射肿瘤, 并使肿瘤被95%剂量较好地覆盖。通过磁场调制, 可对质子束布拉格峰几何位置和质子径迹弯曲程度进行调制, 绕过正常器官对肿瘤进行照射, 从而最大限度地减少正常器官的受照体积和剂量。

设计了基于LabVIEW控制的激光扫描光学断层成像系统, 该系统以准直激光器为光源, 高精度四维平移台为样本定位单元, 光电倍增管为采集单元, 实现了针对小鼠肺等小尺寸样本的三维成像.该系统空间分辨率优于20 μm, 成像视野大于1 cm, 通过对离体小鼠肺器官的自发荧光成像, 展示了系统的操作流程、成像结果和初步生物应用, 并探索了它对整个生物器官组织的成像能力.与传统生物医学光学成像方法相比, 该方法具有光子收集效率高、成像样本尺寸大、系统操作简单等优点.

为探讨海藻粉和抗菌肽不同添加水平对肉鸡生长性能、免疫器官指数和肠道菌群的影响。选取1日龄体重相近的AA肉鸡504羽, 随机分为7个处理, 每处理6个重复, 每重复12羽。对照组饲喂基础日粮, 试验组在基础日粮中添加不同水平(1.0%、3.0%、5.0%)的海藻粉和抗菌肽(300 mg/kg、600 mg/kg)。试验分前期(1~21 d)和后期(22~42 d)共42 d。结果表明: (1)添加不同水平的海藻粉对前期、后期和全期肉鸡的料重比有显著影响(P＜0.05); 对21日龄肉鸡的脾脏指数和胸腺指数及对42日龄肉鸡的法氏囊指数差异显著(P＜0.05); 降低了21日龄和42日龄肉鸡盲肠大肠杆菌的数量(P＜0.05), 增加了盲肠乳酸菌的数量(P＜0.05)。(2)添加不同水平的抗菌肽对后期和全期肉鸡的料重比有显著差异(P＜0.05); 对21日龄肉鸡的脾脏指数和胸腺指数及对42日龄肉鸡的法氏囊指数差异显著(P＜0.05); 降低了21日龄和42日龄肉鸡盲肠大肠杆菌的数量(P＜0.05), 增加了盲肠乳酸菌的数量(P＜0.05)。(3)海藻粉和抗菌肽交互作用对前期、后期和全期肉鸡的料重比有明显影响(P＜0.05); 对21日龄肉鸡的脾脏指数和胸腺指数及对42日龄肉鸡的法氏囊指数差异显著(P＜0.05); 降低了21日龄和42日龄肉鸡盲肠大肠杆菌的数量(P＜0.05), 增加了盲肠乳酸菌的数量(P＜0.05)。本研究得出以下结论, 海藻粉和抗菌肽能促进肉鸡生长, 提高肉鸡免疫器官指数和改善肠道菌群, 且二者间存在协同效应, 添加5%的海藻粉和300 mg/kg抗菌肽综合效果最佳。

以朝鲜白头翁的叶片、叶柄和诱导的分生结节为材料,进行组织解剖结构研究。结果显示,朝鲜白头翁木质部细胞呈“V”字型排列,维管束呈三角形排列,外包有维管束鞘。分生结节的结构表明,初期的分生结节细胞排列较紧密,没有明显的内部结构;进一步培养,内部分化形成多个维管组织中心,染色较深的中心由垂周分裂的小细胞组成,周围分布着大小不等的导管细胞或管胞成分;维管束进一步分化发生器官分化,分生结节脱分化形成胚性愈伤组织并形成体细胞胚。

银的应用在当代生物医学领域得到极大地推广, 其生物安全性也受到密切关注, 明确银离子在生物体内分布以及其安全阈值显得格外重要。 因此, 需要一种高灵敏度的分析方法来确定医学生物样品中银的含量。 电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法对于金属离子检测具有很高的灵敏度, 非常适用于医学生物样品中所含痕量银元素的检测, 但具体方法的开发, 包括样品前处理和检测过程, 尚处于起步阶段。 本研究建立了一套简便易行的微波消解处理机体血清和组织器官样品, 通过ICP-MS法测定样品内微量银元素的检测方法。 血清和肌肉、 骨髓、 骨骼组织, 以及心脏、 肝脏、 脾脏、 肾脏器官样品经5 mL硝酸-2 mL过氧化氢体系微波消解。 消解程序采用2 000 W功率3步式温度梯度, 样品最终消解完全, 获得的数据重复性好, 且耗费时间短, 为大批量样品处理节省了时间。 消解溶液经稀释定容, 在优化仪器工作参数后, 用ICP-MS对溶液中的107Ag进行测定, 以钇(Y)为内标元素补偿基体效应和准确度漂移。 测定结果显示, 107Ag元素检出限为0.98 μg·kg-1, 标准曲线相关系数为0.999 9, 回收率为98%～107%, 相对标准偏差(RSD)为2.0%～4.3%。 用该法测定了动物血清和组织器官中的银元素含量, 发现机体摄入银离子后, 主要蓄积在肝脏。 检测结果表明ICP-MS方法可以准确地测定机体的微量银元素, 所建立的方法适用性强, 可满足不同类型医学生物样品中微量银元素的测定, 操作简便快捷, 结果准确且灵敏度高, 尤其适合于大批量生物样品的检测, 为其他生物样品微量元素的检测提供了指导。

红外人脸热像图是红外成像领域的研究热点之一，而对作为其基础性研究的通用红外人脸定位算法却研究的较少。利用由人脸生理结构造成的温度特异性和由温度变化形成的图像边缘，给出了一种通用的人脸器官定位算法。首先利用温度特异性定位鼻孔等温度特异性强的区域，然后以此为参考点，结合面部器官分布特点，对融合提取的图像边缘信息进行眼睛等其他器官的定位。实验结果表明，该方法对各器官的平均定位精度均达到了90%以上，具有一定的实用价值。另外，该方法不仅可以对常规的眼、鼻、口等器官进行定位，而且还可以对眉骨、瞳孔等位置进行定位。

从茶树组织中提取高质量的总RNA, 是开展茶树基因组学、功能基因组学研究的重要前提, 而RNase、多酚类物质严重干扰茶树总RNA的分离提取。鉴于茶树组织总RNA提取过程难易不一、总RNA提取质量良莠不齐的现状, 现对材料用量、提取液、DNA和蛋白质抽提液、RNA沉淀试剂、多酚氧化抑制剂等进行了比较研究, 建立了一种适合茶树各器官组织总RNA提取的简单高效的方法(简易CTAB-LiCl法), 并与实验室常用的改良Tri- Reagent法、改良CTAB法进行了比较。核酸定量和琼脂糖凝胶电泳检测结果显示, 简易CTAB-LiCl法从茶树各器官组织中提取到的总RNA质量高、得率高。总RNA的得率是改良CTAB法的1.6-5倍。因此, 简易CTAB-LiCl法具有效率高、适用范围广, 且操作简单、实验成本低的特点。RT-PCR和cDNA-AFLP实验表明, 提取的总RNA能够用于后续的分子生物学研究。