基于光动力过程中的光分布规律, 研究了半无限大组织中组织光学特性和光分布对光漂白作用效果的影响。研究发现光漂白效果与组织的散射系数和吸收系数成反比; 光漂白的有效作用深度是4.5 mm, 最大作用深度是33 mm。研究所得结果不仅表明通过光分布研究光漂白的特性是一种有效的方法, 而且对临床上设计合理的治疗法案具有重要的参考作用。

运用均匀设计法, 对影响Rossetta(DE3)/pGEX-KG/AtGID1a表达水平的因素进行了优化, 摸索出了对可溶性蛋白进行诱导表达的最优条件, 即蛋白胨16 g/L, 酵母粉5 g/L, 葡萄糖4 g/L, IPTG终浓度0.1 mmol/L, 诱导温度23 ℃, IPTG诱导时间4 h。在此条件下, 目的蛋白的平均密度从0.042提高到0.064, 优化率为52 %。

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。

主要研究人体皮肤晚期糖基化终末产物(Advanced glycation end products, AGE)荧光光谱的检测方法, 并对AGE荧光光谱在糖尿病检测中的应用价值进行评估。利用研制的AGE荧光光谱检测装置, 分别对73例受试者前臂内侧皮肤组织中AGE的荧光进行检测。同时, 采用酶联免疫吸附法(ELISA)对受试者血清中的AGE水平进行检测, 并利用ROC曲线分别对这两种方法的检测结果进行对比分析。结果表明, AGE荧光光谱法检测糖尿病的最佳诊断阈值为1.919 AU, 该点对应的敏感性为80.0 %, 特异性为70.4 %。在特异性水平相同的情况下, 荧光光谱法的敏感性优于ELISA法。AGE荧光光谱检测法具有无创、快速且受试者更容易接受等优点, 在糖尿病筛查中具有重要的应用价值。

鼻咽细胞的双光子显微图像中含有着丰富信息, 借助计算机和图像处理算法可进行分析处理。图象分割是双光子显微图象处理中的一项重要技术, 至今为止尚未形成一个最佳通用方法, 也没有定义出双光子显微图象分割的统一标准。本文首先采用噪声干扰法进行去噪, 采用低帽的变换等的数学形态学来增强鼻咽癌细胞图像, 使细胞更加容易分辨, 接着对几种经典边缘检测算法进行讨论比较, 紧接着根据鼻咽双光子显微图像的实际特征, 采取腐蚀算法求出鼻咽癌细胞边缘。然后进行区域生长定位细胞, 并采用一些改进的判别分析算法和区域面积算法对鼻咽癌细胞进行阈值分割, 获得较好结果。

肿瘤靶向治疗的研究是当今生物医学界的研究热点。本研究采用整合素αvβ3单克隆抗体作为肿瘤靶向分子, 以单壁碳纳米管(SWNT)作为运输载体, 同时利用单壁碳纳米管在近红外区的光吸收特性, 开展靶向肿瘤光热治疗。实验结果表明, 这种整合素αvβ3单抗标记的碳纳米管探针对高表达αvβ3的U87MG细胞具有高靶向选择性和靶向光杀伤性, 能成为一种有潜力的靶向光热转换探针应用于新型肿瘤靶向治疗。

拉曼光谱技术在生命科学领域已取得较为广泛的研究与应用, 如何从低信噪比、质量差的拉曼光谱信号提取并充分利用谱图中所含信息, 对光谱后续分析、样品的归类等至关重要。本文首先明确了生物组织拉曼光谱统计分析中几个重要的概念, 进而对拉曼光谱数据的预处理, 光谱分析研究中较为常用的几种多元统计方法进行了归纳、对比与分析。

单态氧(1O2)是光动力学疗法(photodynamic therapy, PDT)过程中II型光化学反应的主要细胞毒性物质。通过直接测量1O2发光强度预测PDT疗效已成为PDT剂量学研究的前沿热点, 这种方法的最大优点在于能够克服现有其它剂量学方法中的光、光敏剂、氧分子, 以及组织光学特性等因素之间的复杂相互影响, 将PDT的疗效与1O2的产量直接关联起来。本文简述了PDT中1O2的产生机理、及其发光特性和检测技术, 比较和分析了1O2在不同溶剂体系中的寿命。重点总结了PDT-1O2剂量学在离体细胞、活体动物模型和临床前实验的最新研究进展, 并探讨了PDT-1O2剂量学所面临的主要技术挑战和今后的发展趋势。

目的: 应用激光散斑成像技术连续监测电针过程小鼠肝脏表面血流灌注图像, 研究电针不同穴位对肝脏血流灌注量的影响, 探讨激光散斑技术在针灸效应研究中的应用价值。方法: 采用Moor-FLPI激光散斑血流成像系统分别对足三里组、曲泉组、非经非穴组正常小鼠电针30 min以及不电针对照组连续观察30 min过程中肝脏表面血流灌注量变化进行观察, 分析电针不同穴位、各个时点肝脏血流变化的规律。结果: (1)肝脏激光散斑图显示电针后各电针组肝脏表面整体血流灌注均增加, 肝门附近区域灌注量增加幅度大于肝脏边缘区域; (2)电针各时点各电针组肝脏血流灌注量均出现增加, 电针0～20 min灌注量增加率为足三里组＞曲泉组＞非经非穴组; 电针25～30 min为足三里组＞非经非穴组＞曲泉组。结论: 激光散斑血流成像技术能够精确记录显示电针过程肝脏表面的微循环变化情况, 电针可以增强正常小鼠肝脏血流灌注量, 电针增加肝脏血流灌注的效应存在穴位特异性。

采用不同剂量的60Co γ射线辐照火龙果枝条, 结果表明, 枝条的成活率随辐照剂量的增加而降低, 白肉火龙果枝条的适宜辐照范围为5 446.6~6 060.1 Rad, 红肉火龙果枝条的适宜辐照范围为4 444.1~4 981.7 Rad, 粉红火龙果枝条的适宜辐照范围为5 069.1~5 601.0 Rad; 辐照处理抑制了火龙果幼苗的生长, 且辐照剂量越大, 对火龙果幼苗的生长抑制作用越明显。采用不同浓度的EMS溶液处理火龙果嫩芽, 结果发现, 芽的成活率随EMS浓度增加和处理时间延长而逐渐减小, 适宜EMS诱变的浓度范围为0.34~0.41 mol/L; 随EMS浓度增加和处理时间的延长, 火龙果幼苗的高生长也明显受到抑制。

利用72个10 bp随机引物对蝴蝶兰(F141780)及其60Co-γ射线辐射的8个表现型花型突变体进行RAPD分析。其中有30个引物能扩增出理想的带型,有4个随机引物扩增出的带型显示其中的25-6、30-4、30-8-2等3个突变体与对照品种之间具有稳定的多态性差异, 即初定其为基因型花型突变体。

利用60Co-γ射线对固体透明质酸进行辐射, 探讨60Co-γ射线对固体透明质酸分子量和黏度特性及抗氧化性的影响。结果表明: 透明质酸的分子量和黏度特性随辐照剂量的增加而降低; 对羟自由基(OH·)及超氧阴离子自由基(O2·)清除作用随着剂量的增大逐渐减弱, 对DPPH·自由基清除作用和还原能力随着剂量的增大逐渐增强; 辐照前后透明质酸外观品质没有明显的变化, 流动性增强; 辐照对透明质酸的紫外光谱结构没有明显的改变。

研究了不同碳营养和氮营养对球孢白僵菌菌丝生长、分生孢子产生量、菌丝生物量及其次生代谢产物的抑菌活性。结果表明, 球孢白僵菌对单糖、双糖、多糖等碳营养及有机氮和无机氮等氮营养均能够利用, 但利用程度存在一定差异。其中, 球孢白僵菌的菌丝生长以白砂糖和蛋白胨最快, 以甘露醇和硫酸铵最慢; 分生孢子产生量以白砂糖和硝酸钾最多, 以甘露醇和硫酸铵最少; 菌丝生物量以白砂糖和蛋白胨最大, 以甘油和脲最小。抑菌实验结果表明, 不同处理获得的球孢白僵菌发酵液对供试的5种镰刀菌菌丝生长均有不同程度的抑制作用, 在碳源发酵液中, 甘油的抑菌效果最好, 乳糖的抑菌效果最差。在氮源发酵液中, 硫酸铵的抑菌效果最好, 脲的抑菌效果最差。

为明确转基因水稻表达的Bt蛋白沿捕食性食物链的传递及其对生态系统中较高营养级生物的影响, 在实验条件下(28±0.5 ℃, R.H=80 %, L∶D=12h∶12h)以田间优势自然天敌拟环纹豹蛛为对象, 以取食转Cry1Ab/Cry1Ac基因水稻汕优63(简称Bt 水稻)叶片24 h的稻纵卷叶螟幼虫为猎物饲养拟环纹豹蛛, 并测定了不同处理时间的稻纵卷叶螟幼虫和拟环纹豹蛛体内Bt蛋白的含量。结果表明: 分别处理12 h、24 h、48 h、60 h的稻纵卷叶螟幼虫和分别处理2 d、4 d、6 d、8 d、10 d 的拟环纹豹蛛体内均检测到一定含量的Bt蛋白, 且拟环纹豹蛛体内的Bt蛋白含量明显高于稻纵卷叶螟, 对照组均不含Bt蛋白; 处理组蜘蛛的发育历期长于对照组, 成蛛体重小于对照组, 且均达到极显著差异水平(p＜0.01); 处理组蜘蛛的存活时间显著长于对照(p＜0.05), 而蜘蛛的蜕皮次数与对照相比无显著差异(p＞0.05)。可见转基因水稻表达的Bt蛋白能沿食物链经靶标害虫稻纵卷叶螟传递给蜘蛛, 并对蜘蛛的生长发育产生一定影响。

目的:通过对小鼠饲以Bt转基因稻谷, 观察Bt转基因稻谷对小鼠的生理与生殖能力的影响, 为评价Bt转基因稻谷的安全性提供科学依据。 方法:将雌、雄昆明小鼠48只分开饲养, 各按体重随机分为转基因稻谷组和非转基因稻谷组, 饲以对应的稻谷进行90天喂养试验, 检测相关生理与生殖指标。结果:与非转基因稻谷组相比, 饲以Bt转基因稻谷组小鼠的行为、脏器系数、血常规与血生化及怀孕母体的体重增长情况、胚胎称重、着床率、活胎数、死胎数、吸收胎数、胎儿内脏及骨骼检查等各项检测指标均无明显变化, 同对照组比较差异无统计学意义。结论:Bt转基因稻谷对小鼠表观体症、脏器系数、血常规与血生化无明显不良影响。Bt转基因稻谷在本试验所用剂量和周期内供试小鼠的胚胎无致畸现象。由此可见, 在本试验条件下Bt转基因稻谷对小鼠无生理和生殖毒性作用。

湘云金鳙是本实验室经过近十年的工作选育出来的, 该种鱼通体金红色, 肉质鲜嫩, 生长速度快, 是一种很有价值的养殖鱼种和实验材料。随机选取12尾湘云金鳙(RBC)和12尾来自湘江流域的普通鳙鱼BC(作为对照)进行RAPD和微卫星分析。在优化RAPD检测条件基础上, 从230个随机引物中筛选出来的45个扩增较好且多态性强的引物对这两个群体的DNA 多态性及分子标记进行了分析。结果显示在45个随机引物的扩增谱带中找到了2 个引物(S20、S46)的特异扩增谱带,可以作为RBC和BC间的分子遗传标记。普通鳙鱼群体内个体之间的遗传距离范围从0.04-0.13, 群体内的平均遗传距离为0.075, 而湘云金鳙群体内个体之间的遗传距离范围从0.02-0.35, 群体内的平均遗传距离为0.139。这表明湘云金鳙群体遗传多样性明显强于普通鳙鱼群体。从32对微卫星标记中筛选9对微卫星标记用于两个群体24个个体的扩增。平均每个微卫星位点在湘云金鳙群体和普通鳙鱼群体中检测到的平均有效等位基因数分别为2.44和1.89。普通鳙鱼群体的平均杂合度期望值(0.34)和平均杂合度观测值(0.39)要比湘云金鳙群体的平均杂合度期望值(0.51)和平均杂合度观测值(0.54)的小得多。由此可见, RAPD和微卫星这两种方法得出的结果是一致的, 普通鳙鱼群体的遗传多样性比湘云金鳙群体低。此外, 通过RAPD和微卫星对两种鳙鱼遗传多样性水平的分析, 为鳙鱼种质保护提供科学证据, 为鳙鱼良种选育提供了更多的遗传学背景资料。

将萌发的番茄(Lycopersicon esculentum)种子用不同时间(0、40、80、120、160、200、240 s)的He-Ne激光照射后, 测定了种子的发芽势、发芽率和幼苗的生长量。待幼苗生长25 d后, 取番茄叶片测定了细胞内叶绿素、可溶性糖、蛋白质和核酸的含量。结果显示, 随着照射时间延长, 种子的发芽势、发芽率逐渐下降; 当照射时间在160 s内, 可明显促进番茄幼苗的生长; 细胞内叶绿素、可溶性糖、核酸和蛋白质等含量都显著增长。但是, 当照射时间延长至200 s后, 番茄幼苗的多种生理生化特征均下降。

采用cDNA末端快速扩增的办法, 从孔石莼(Ulva pertusa)中克隆获得质体蓝素基因。该基因完整的cDNA为787 bp, 包括40 bp 5’端非编码区和327 bp的3’ 端非编码区, 以及一个420 bp的开放阅读框架, 编码139个氨基酸的蛋白质。该基因编码质体蓝素的前体肽, 其N端41个氨基酸残基为信号肽, 后面为98个氨基酸残基的成熟肽。从Genbank中选择了13个质体蓝素的前体肽基因进行序列比对分析和构建进化树。孔石莼质体蓝素基因与其它质体蓝素基因的同源性为48.2 %至78.8 %。该进化树将来源于6种藻类植物的7个质体蓝素基因聚类在一起, 显示出它们较近的进化关系。同样, 也表现出11种生物的分子进化关系。序列比对结果显示, 在质体蓝素的基因序列中存在两个高度保守的基序, 它编码质体蓝素蛋白的铜结合活性位点。

肉桂醇脱氢酶(cinnamoyl alcohol dehydrogenas, CAD)是木质素生物合成过程中的一类关键酶。采用RT-PCR及RACE方法从孝顺竹笋中分离出CAD基因家族的一个基因, cDNA全长是1 131 bp (GenBank注册号为GU985522), 含有一个1 107 bp的读码框, 编码一个368 aa的蛋白, 分子量约为39 kD。序列分析结果表明, 其编码的氨基酸含有CAD类基因所具有的醇脱氢酶GroES-like结构域和锌结合脱氢酶结构域, 与禾本科植物水稻、玉米等有很高的相似性, 与水稻相似性高达97.0 %。系统进化树分析同样表明, 克隆的孝顺竹CAD基因与水稻的CAD基因的亲缘关系最为接近。组织特异性表达分析显示, CAD基因在孝顺竹笋中表达量最高, 在茎、叶和杆箨中亦有低水平表达。本研究将为更深入的研究孝顺竹CAD基因的分子调控研究奠定基础。

在对不同月龄BALB/c小鼠听功能和耳蜗形态学研究的基础上,应用免疫组化技术, 检测不同月龄组(3,6,12,18月龄)小鼠耳蜗组织中MeCP2的表达与分布情况, 初步探讨其在听觉老化中的作用。结果显示, MeCP2蛋白在BALB/c小鼠耳蜗中有表达, 主要为细胞核着色, 并随月龄增长, 小鼠耳蜗染色阳性程度变弱, 阳性细胞比例减少; MeCP2表达降低程度与老化程度相一致。MeCP2在小鼠耳蜗组织中的表达呈增龄相关性降低, 可能与听觉老化相关。

生长素结合蛋白能够与生长素特异性结合, 因而有可能直接被用作生长素免疫分析和生物传感测定中的高特异性、高亲和力识别分子。本研究通过RT-PCR获得水稻生长素结合蛋白1(ABP1)cDNA, 将其克隆到原核表达载体pET-32a(+)中, 成功构建pET-32a-ABP1重组表达载体。经酶切、PCR及DNA测序鉴定后, 将阳性质粒转化表达受体菌E.coil BL21(DE3)。加入异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)进行诱导后, 取样进行SDS-PAGE和Western Blot分析。结果表明成功表达出一个分子量约为40 kD的可溶性融合蛋白, 并利用Ni2+-NTA亲和柱一步纯化方式得到了ABP1。

用RT-PCR法获得了黄色羊驼皮肤的CDK5完整CDS区, 其长度为891 bp, 与其他哺乳动物相比, 高度保守。通过对其结构域分析, 发现羊驼CDK5编码区在第10-203位氨基酸间含有多个激活位点如ATP结合位点和P25底物结合位点。第1-9位氨基酸和第204-292位氨基酸为两个非活性部位, 其中在第204-292位氨基酸中, 亮氨酸排列与亮氨酸拉链结构相似, 而且位于羊驼CDK5的C-端, 可能是与基因转录调控有关

目的: 建立高效液相色谱法同时测定人参皂苷Rb1、Rc、Rd、Rg3、CK和Rh2的方法。方法: 采用ODS C18 (4.6 mm×150 mm) 色谱柱, 流动相乙腈-0.05 %磷酸水, 梯度洗脱, 流速1 mL/min, 检测波长203 nm, 柱温35 ℃。结果:人参皂苷Rb1、Rc、Rd、Rg3、CK和Rh2分离效果良好, 线性关系良好, 相对标准偏差和回收率符合2010年版中华人民共和国药典要求。结论:本方法简便、准确、稳定、重现性好, 可用于上述人参皂苷的含量测定。

以Fluo-3AM为游离Ca2+荧光探针, 利用激光扫描共聚焦显微镜(Laser Scanning Confocal Microscope,LSCM)对烟草悬浮细胞在热激诱导的凋亡过程中Ca2+时空分布进行了研究。结果显示, 在正常细胞中, Ca2+集中分布在细胞壁和细胞核中, 细胞质中分布较少; 在凋亡早期细胞中, 细胞质中Ca2+的浓度增加; 在凋亡晚期的细胞中, 细胞核中的Ca2+浓度增加较为明显。结果提示, 在凋亡过程中, Ca2+的定位分布存在一定的规律。

目的: 建立脉冲1 064 nm Nd:YAG激光致视网膜出血性损伤及非出血性损伤动物模型, 为治疗药物评价提供技术基础。方法: 应用自由振荡脉冲及调Q脉冲1 064 nm激光照射青紫蓝灰兔视网膜, 通过在光路中加入透镜获得直径200 μm眼底光斑, 加入衰减片改变角膜入射激光能量。照射即刻对损伤应用检眼镜进行实时观察, 并用眼底相机在损伤后不同时间进行照相。结果: 视网膜典型非出血损伤参数为脉冲宽度85 μs, 激光能量15.0 mJ, 光斑直径200 μm, 损伤1小时局部出现水肿或渗出, 损伤后1天水肿及渗出明显, 损伤后3天水肿及渗出部分消退; 损伤后7天水肿及渗出已完全消退; 典型出血损伤参数为脉冲宽度20 ns, 激光能量2.4 mJ, 光斑直径200 μm, 损伤后1小时损伤斑清晰, 环状出血颜色鲜红; 损伤后1天出现水肿, 环状出血颜色稍淡; 损伤后3天损伤斑水肿及渗出仍较明显, 出血颜色明显变淡; 损伤后7天水肿及渗出消退, 边缘出血吸收、区域缩小。结论: 成功建立了Nd:YAG激光致视网膜出血和非出血损伤动物模型, 可用于药物筛选及评价。

利用紫外与可见分光光度计测量银溶胶与尿液的吸收谱, 采用拉曼光谱测量系统检测并研究分析了尿液加入银胶前后的拉曼光谱。基于表面增强技术, 尿液的拉曼光谱信号得到显著增强, 尿液中微弱的尿酸SERS信号被成功检测。文中对尿液的拉曼峰进行了谱峰归属, 并分析了晨尿与夜尿的SERS谱。对晨尿的检测具有更高的可信度和信噪比。研究结果表明表面增强拉曼光谱技术有可能发展成为临床尿液检测的一种新方法。