原子力显微镜在分子细胞生物学研究中的应用

 1986年秉霖(G.Binning)等在扫描隧道显微镜的基础上发明了原子力显微镜(Atomicforcemicro-scope,AFM)。这种显微镜的放大倍数远远超过以往的任何显微镜,可以直接观察物质的分子和原子组成,这为微观世界的探索提供了理想的工具。AFM不仅可以以高分辨率表征样品表面形貌,分析研究与作用力相对应的各种表面性质,并可对样品的分子或原子进行纳米级力加工,也能对活的生命样品进行实时动态观测。这些特性使AFM在生命科学特别是在分子细胞生物学的研究中占据着独特的地位。一、AFM对细胞表面结构的研究AFM的样品制备简单,只需作一个渗涂片并在空气中干燥,且不需特殊的染色和固定;它的     

激光诱导间质肿瘤热疗的数值模拟和实验研究

本文在考虑生物组织物性动态变化的情况下建立了激光诱导间质肿瘤热疗(LITT)的物理数学模型,采用MonteCarlo方法数值模拟了LITT中激光能量在生物组织内的传输过程,基于Pennes生物传热方程和Arrhenius方程数值求解了组织内的温度分布和热损伤体积的变化,分析了热物性及血液灌注率的动态变化对LITT过程的影响,并与相应的离体实验结果进行了对比。数值模拟结果表明,组织的热物性及血液灌注率的动态变化对于热损伤体积的变化具有重要的影响。因此在激光诱导间质肿瘤热疗的数值模拟中应该考虑热物性及血液灌注率的动态变化以期为临床治疗方案的制定提供更为准确的依据。     

用光来操纵活性生物分子

 现在展示在你面前的照片是一个红血球细胞(图1上)以及它被拉伸而变形的情形(图1下)。这是奥斯汀德克萨斯大学的一个研究组进行的研究细胞弹性的实验。他们用激光作工具,利用光进入细胞时产生的对细胞的作用力使细胞拉长,拉伸程度与激光的强度有关。由于细胞被癌病侵害后其弹性会发生改变,用这个办法能够筛选出有病细胞的数量。德克萨斯大学的这个实验也成功地证明了,如果一束激光照到一个完整的生物细胞上,在光进入细胞时对细胞有一个与进入方向相反的作用力,在光射出细胞时对细胞有一个与射出方向相同的作用力。那么这力是怎样产生的呢?其原理实际上并不很深奥。     

电场喷射活细胞

一般人使用喷墨打印机来打印文件和图片＋这种技术将细小的彩色墨滴从喷嘴中挤压出来．然而，在电子学和医学中正越来越多地用这种技术产生小体积的液滴．例如，使用压电晶体从一根针头中挤压出含有细胞的溶液，产生活细胞的二维和三维图像．但是细胞液滴的大小受到针头直径大小的限制＋因而这种方法不能产生小于100μm同左右的液滴．这意味着很难制成带有细微特征的小的生物组织．     

Effects of Pre-exposure Mouse Pituitary with Low-dose ^60Co γ-ray on Growth Hormone （GH） and Body Mass Induced by Subsequent High-dose Irradiation

The pituitary of the B6C3F1 hybrid strain mice were irradiated with 0.05 Gy of ^60Co γ-ray as the pre-exposure dose (D1), and were then irradiated with 2 Gy of ^60Co γ-ray as challenging irradiation dose (D2) at 4h after per-exposure. Body weight and serum growth hormone (GH) were measured at 35th day after irradiation. The results showed that irradiation of mouse testes with 2 Gy of ^60Co γ-ray significantly diminished mousebody weight and level of serum GH (Table). Pre-exposure with a low-dose (0.05 Gy) of ^60Co γ-ray significantly alleviated reductions of mouse body weight and level of serum GH induced by subsequent a high-dose (2 Gy) irradiation (Table). The data suggested that low-dose ionizing irradiation can induce adaptive responses to the harmful effects of pituitary by subsequent high-dose exposure.     

关于高阶中立型偏微分方程系统解的振动性

近年来,由于偏泛函微分方程(组)理论在人口动力学,生物遗传工程和化学反应过程等领域中有广泛的应用,因而很多学者在偏泛函微分方程(组)解的振动性理论的研究方面做了大量工作,取得了许多成果.本文将研究一类较广泛的高阶中立型偏微分方程组     

酵母蛋白质网络的动力学性质

蛋白质-蛋白质、蛋白质-DNA相互作用网络决定了细胞中各种关键功能的执行．基于芽殖酵母(budding yeast saccharomyces cerevisiae)的蛋白质-蛋白质相互作用网络数据和相关的实验文献，我们建立了调控细胞周期和生命周期(cell cycle and life cycle)的蛋白质网络，并利用离散模型研究了该网络的动力学性质，研究表明：细胞周期网络的动力学性质具有很强的稳定性，约94％的蛋白质初态将演化到对应于生物学G1基态的稳定态，使其成为惟一的全局吸引点；同时，绝大多数的初态的演化路径都通过由G1激发态到G1基态的细胞周期演化路径，使细胞周期路径成为全局性的“吸引”路径。     

在三通道α-螺旋蛋白质中传递生物能量的孤子的特性

用庞小峰先生提出的生物能量传递的新理论和 Runge-Kutta数值模拟方法,研究了三通道α-螺旋蛋白质中激发的孤子的动力学特性,求出在0K和300K温度下该孤子稳定地沿蛋白质链传递.由此可见,它能担任在蛋白质分子中传递生物能量的功能.从而再次证实了新理论的可利用性.