纳米流式检测技术用于益生菌产品的细菌活性及上消化道耐受性分析

活菌含量和上消化道耐受性是益生菌产品的两个重要指标,共同影响最终定植于人体肠道的活菌数,准确评估这两个指标对于消费者选择产品和生产者提升产品质量具有重要的指导意义。基于本研究组研发的纳米流式检测技术（Nano-flow cytometry, nFCM）在单颗粒水平对细菌进行高灵敏度、高通量分析的独特优势,本研究利用SYTO 9和碘化丙啶（Propidium iodide, PI）两种核酸染料共染的方法标记总菌和识别死菌,对益生菌产品的活菌含量及其经模拟胃液（Simulated gastric juice, SGJ）、肠液（Simulated intestinal juice, SIJ）或上消化道消化处理后的益生菌活性进行测定,从而实现对益生菌产品的细菌活性及其上消化道耐受性的定量评估。本研究对18款益生菌产品（包括16款粉末冲剂和2款胶囊产品）的活菌含量及上消化道耐受性进行考察,结果表明,18款产品的活菌含量均大于1010cells/package,平均活菌比例为61.7%,均符合国际标准（107cfu/g）,但是其中有一款产品未达到其活菌含量的标注值。其次,使用pH=3的SGJ和胆盐...     

基于硼酸酯的19F磁共振分子探针的设计合成及活体深组织活性氧物种的激活响应成像

活性氧簇(ROS), 如过氧化氢, 在生物体内的各种生理和病理过程中发挥着重要作用. 生物体内活性氧簇水平的异常与多种疾病(炎症、 肿瘤和器官损伤等)密切相关, 使ROS监测成为研究和诊断这些疾病的重要工具. 目前, 实现活体内深组织中的活性氧簇成像仍然面临挑战. 本文设计并合成了一种响应型的¹⁹F磁共振成像(MRI)探针(Gd-DPBF), 并将其用于实现对活体内通用活性氧簇的检测和成像. 该探针由钆螯合物通过活性氧簇响应的芳香硼酸酯键与含氟砌块相连接构成. 体外和体内成像实验结果证实, 该探针可以实现在活体荷瘤小鼠中针对肿瘤中高表达的活性氧进行检测和成像, 展示了其在生物体内对活性氧簇相关生理过程进行深组织、 零生物背景成像方面的潜力.     

基于竞争配位的Ca2+特异性响应1H/19F磁共振成像分子探针

合成了一种含~(19)F的Mn~(2+)配合物3,12-二(2-氧代-2-((2,2,2-三氟乙基)氨基)乙基)-6,9-二氧杂-3,12-二氮杂十四烷酸锰(Ⅱ)(Mn(Ⅱ)-L,1),可实现对Ca~(2+)特异响应的~1H/~(19)F磁共振成像分析。~(19)F核在近距离的顺磁性Mn~(2+)影响下产生了顺磁弛豫增强作用,使~(19)F的横向弛豫时间T_2急剧缩短而磁共振信号锐减。当有Ca~(2+)存在时,与配体L的竞争配位使得~(19)F远离Mn~(2+)离子,从而~(19)F磁共振信号得到恢复。同时,由于Mn~(2+)离子从配合态变为游离态,水配位数增加使得其对~1H的纵向弛豫时间T_1弛豫性能增加,从而~1H磁共振成像信号也增强。相关实验的结果证实了该配合物是一种能对Ca~(2+)特异性响应的~1H/~(19)F磁共振成像探针。     

在镉盐胁迫下扇贝鳃组织应激蛋白的研究

采用透射电子显微镜观察了虾夷盘扇贝(Patinopecten yessoensis)鳃组织细胞的超微结构, 发现镉盐能胁迫鳃组织中的腮丝、细胞核和线粒体产生病变. 利用双向凝胶电泳(2D-PAGE)优化分离扇贝鳃组织的全蛋白, 获得约800个蛋白质斑点, 并筛选出37个由于镉盐胁迫而产生的差异蛋白质斑点. 选用基质辅助激光解吸离子化-飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)技术和数据库检索鉴定差异蛋白, 结果发现7个与镉毒性密切相关的蛋白质, 即热休克蛋白70和β-淀粉酶等上调蛋白质及原肌球蛋白、肌动蛋白和钙活化核苷酸酶1等下调蛋白质. 此外, 还发现转录调节子Crp/Fnr家族为低表达蛋白质, 而ABC转运子为高表达蛋白质. 在这些差异蛋白中, 部分蛋白质适合作为连续监测流动海水中镉污染程度及评价其危害性的蛋白指示物.     

基于NMR自旋弛豫技术的蛋白质动力学研究

蛋白质的三维结构在很多情况下不能很好地解释其在生理过程中的作用机制. 动力学研究能够获悉蛋白质在不同时间尺度下的内运动信息,建立起动态结构和生物功能的联系. 该文综述了通过NMR自旋弛豫技术研究蛋白质动力学的原理和方法：ps~ns的快运动分析主要采用约化谱密度函数映射和Modelfree方法;μs~ms的慢运动涉及化学/构象交换过程,常借助CPMG和R_1ρ弛豫色散手段. 基于NMR的蛋白质动力学研究,将蛋白质科学从三维空间结构推进到四维时空结构的新层面.     

单分子流式检测仪的研制

采用激光诱导荧光和流体动力学聚焦技术成功地研制出单分子流式检测仪, 实现了对水溶液中单个藻红蛋白及单个DNA分子片段的检测, 检测速率可达到每秒几十次. 与单分子荧光显微术相比, 流式分析将固定的标本台改为流动的单分子悬液, 大大提高了检测速率和统计精确性, 更加适合生物样品的快速、超高灵敏分析.     

鲨鱼肝铁蛋白亚基解离与组装机理的研究

小批量制备质谱纯鲨鱼肝铁蛋白(Liver Ferritin of Sphyrna zygaena,SZLF)。在弱酸介质(pH1.0)中,天然电泳结果显示,SZLF蛋白质亚基20 min后开始解离。选用透射电子显微镜跟踪SZLF亚基解离与重组装全过程和蛋白壳与铁核尺寸变化,发现SZLF在亚基酸解离过程中,随着pH值的降低,铁核和蛋白壳的尺寸呈现相同的变化趋势,这种变化趋势可能与铁核内层铁的释放和蛋白壳的解离与去折叠有关。SZLF蛋白壳的重组装过程则是一个快速过程,并且是由松散熔球态向紧密态转变的过程。SZLF由单类型亚基组成,而马脾铁蛋白(Horse Spleen Ferritin,HSF)由H和L两种亚基类型组成。在基质pH3.0条件和激光辅助下,混合HSF和SZLF仍然可释放各自的亚基且形成准亚基离子,供基质辅助激光解析电离飞行时间质谱分析,说明此时SZLF的亚基间相互作用强度减弱但并没有去折叠。TEM技术在铁蛋白解离和重组装过程中的应用,为进一步研究铁蛋白纳米包装的过程和机理提供新颖的、可行的和更加直观的研究手段。     

在镉盐胁迫下用蛋白质组学技术筛选与鉴定海兔亚口腔神经节的差异蛋白质

以蓝斑背肛海兔(Notarcus leachii cirrosus Stimpson, NLCS)的口腔神经节(Buccal ganglion, BG)为研究对象, 按BG形态对称性, 解剖成亚BG(sub-BG, SBG), 并分为左SBG和右SBG, 简称为LSBG和RSBG. 用双向凝胶电泳(2D-PAGE)技术优化分离LSBG和RSBG全蛋白质, 并采用蛋白质组学和数据库比对技术筛选与鉴定差异蛋白质. 实验结果表明, LSBG和RSBG之间的差异蛋白质主要由活性多肽的前体蛋白或降解后大片段多肽组成, 它们对维持BG的生理功能起着重要的作用. 在急性镉盐(10 μg/mL)胁迫下, NLCS的LSBG和RSBG表达了由镉盐诱导的差异蛋白质, 并采用蛋白质组学技术分别分离、筛选和鉴定, 其主要的差异蛋白质有下调的肌球蛋白、钙结合蛋白、上调的热休克蛋白和硫氧还蛋白. 这些蛋白质可能与BG细胞抗镉毒性有关, 部分差异蛋白质适合于监测镉盐污染且开展毒理学研究的蛋白指示物.     

蛋白质组学技术筛选与鉴定镉诱导下褐云玛瑙螺肝脏的差异蛋白质

比较丙酮/TCA沉淀法和直接裂解法,优化提取与分离褐云玛瑙螺(Achatina fulica, AF)肝脏全蛋白.采用丙酮/TCA沉淀法,可获得约600个蛋白质斑点.用0.5 mg/L CdCl2溶液浸泡后的去梗小白菜喂养AF,并作为镉盐诱导AF肝脏表达应激蛋白质的实验材料.采用蛋白质组学技术筛选出由镉盐诱导AF肝脏表达的14个差异蛋白质斑点,并用肽质量指纹图谱技术(peptide mass fingerprinting, PMF)和数据库比对法初步鉴定出7种差异蛋白质,其中部分为热激蛋白(heat shock protein)、甲基转移酶(Methyltransferase)、三磷酸腺苷结合盒子转运体(ABC transporter)、钼酸盐转运子亚基(molybdate transporter subunit)和磷酸甘油酸变位酶(phosphoglycerate mutase).差异蛋白质均参与镉盐代谢,并适合作为监测土壤或食物中镉污染程度及危害性的指示蛋白质.