Effect of astrocyte on synchronization of thermosensitive neuron-astrocyte minimum system

Astrocytes have a regulatory function on the central nervous system (CNS), especially in the temperature-sensitive hippocampal region. In order to explore the thermosensitive dynamic mechanism of astrocytes in the CNS, we establish a neuron-astrocyte minimum system to analyze the synchronization change characteristics based on the Hodgkin-Huxley model, in which a pyramidal cell and an interneuron are connected by an astrocyte. The temperature range is set as 0 ℃-40 ℃ to juggle between theoretical calculation and the reality of a brain environment. It is shown that the synchronization of thermosensitive neurons exhibits nonlinear behavior with changes in astrocyte parameters. At a temperature range of 0 ℃-18 ℃, the effects of the astrocyte can provide a tremendous influence on neurons in synchronization. We find the existence of a value for inositol triphosphate (IP₃) production rate and feedback intensities of astrocytes to neurons, which can ensure the weak synchronization of two neurons. In addition, it is revealed that the regulation of astrocytes to pyramidal cells is more sensitive than that to interneurons. Finally, it is shown that the synchronization and phase transition of neurons depend on the change in Ca²⁺ concentration at the temperature of weak synchronization. The results in this paper provide some enlightenment on the mechanism of cognitive dysfunction and neurological disorders with astrocytes.     

基于比例积分-双流法的湿度可调配气系统的研制

浓度校准是气体分析仪器实现准确定量检测的前提,浓度校准需采用气体稀释系统。本研究将比例积分（Proportional integral, PI）算法与双流法结合,发展了一种新的湿度控制方法,即PI-双流法,并基于此建立了一套具有湿度调控功能的气体稀释新系统。首先,对系统中重要部件加湿器的性能进行考察,结果表明,加湿器出口处的相对湿度（Relative humidity, RH）存在一定波动（96%～103%）,因此,本系统通过引入自整定PI控制算法来减小波动对整个系统湿度控制精度的影响。随后,对新系统的性能进行考察,结果表明,本系统的RH调控范围为5%～100%, RH准确度最高可达0.026%RH(25℃,100%RH),调节时间最快可达38 s (25℃,500 mL/min),可跟踪周期大于175 s的正弦输入。在不同温度和RH条件下,研究了湿度对PTR-MS反应离子分布的影响,结果表明,本系统可在较宽湿度范围（10%～100%）内满足进样流量大且连续进样气体分析仪器（如PTR-MS）的应用需求。本系统有望用于受湿度影响的气体测量仪器的校准。     

免疫磁珠捕获富集结合HPLC-Q-TOF/MS技术分析复杂水样中的蓖麻毒素

以自来水、海水以及国际禁化武组织(OPCW)官方水平考试水样为背景基质,在优化仪器参数的基础上,建立了3种水样基质中蓖麻毒素的高效液相色谱-四极杆/飞行时间质谱(HPLC-Q-TOF/MS)分析方法。蓖麻毒素在3种基质中的检出限分别为0.05,0.20,1.00μg/m L,HPLC-Q-TOF/MS测得蓖麻毒素的分子量为62 884.97 Da。为提高复杂水样的分析灵敏度,采用连接有蓖麻毒素单克隆抗体6A6的免疫磁珠对不同水样中的蓖麻毒素进行富集与纯化,利用酶联免疫吸附(ELISA)法绘制了免疫磁珠捕获方法的工作曲线,在5.00~100μg/m L线性范围内,不同浓度加标样品的回收率为82.1%~88.8%,相对标准偏差为4.2%~5.9%。将免疫捕获技术与HPLC-Q-TOF/MS分析方法相结合,对真实蓖麻毒素加标样品进行分析,3种基质中蓖麻毒素的检出限分别达2.5,10,50 ng/m L。本方法可用于水样中痕量蓖麻毒素的快速、有效检测。     

硅基纳米探针用于眼部疾病的成像检测与治疗

快速精准的诊断和高效的治疗对于减轻眼部疾病造成的危害至关重要. 在过去的几十年里, 由于具有尺寸小、 比表面积大、 表面易修饰及独特的光/电子/机械性能等优点, 纳米材料已被用于构建不同种类的高性能纳米探针. 其中, 基于其良好的生物相容性, 科学家们已经将硅纳米材料设计为可用于不同眼部疾病诊断与治疗的功能化纳米探针. 本综述主要概述了将硅基纳米探针用于检测和治疗不同眼部疾病(如角膜疾病、 视网膜疾病、 青光眼等)的近期研究进展. 首先, 重点介绍了硅基纳米探针的设计制备及在角膜新生血管、 细菌性角膜炎等角膜疾病的成像检测与治疗中的应用; 然后, 介绍了用于成像检测和治疗视网膜疾病(如色素性视网膜炎和视网膜新生血管)的硅基持续性给药系统的研究成果; 随后, 概述了多功能硅基纳米载药系统的构建及在青光眼治疗领域的应用研究进展; 最后, 简要讨论了将硅基纳米探针用于眼部疾病诊治面临的挑战并对未来的发展前景进行了展望.     

交流和纳秒脉冲Ar/H2O介质阻挡放电聚丙烯材料表面亲水改性对比研究

为了提高等离子体对聚合物材料表面处理的应用效果,优化亲水处理的条件,研究了交流和纳秒脉冲氩气介质阻挡放电（DBD）中添加适量H₂O,对聚丙烯（PP）亲水改性的处理效果。利用电学和光学诊断方法,系统地对比了交流DBD和纳秒脉冲DBD的放电特性,结果表明,纳秒电源驱动DBD具有更高的放电瞬时功率,更好的放电均匀性和更高的能量效率。通过测量不同水蒸气含量下DBD的OH发射光谱强度,确定了PP材料亲水性处理中H₂O添加的最优含量。利用交流和纳秒脉冲电源驱动DBD分别对PP材料进行亲水改性的处理,测量了不同条件下改性处理后的表面水接触角,并利用原子力显微镜（AFM）和傅里叶红外光谱（FTIR）分别对处理前后PP材料的表面物理形貌和表面化学成分进行分析。结果发现,经DBD处理后PP材料的水接触角明显降低,表面粗糙度明显增大,表面的亲水性含氧基团,羟基（?OH）和羰基（C=O）的数量大幅增加。相比交流电源,纳秒脉冲DBD处理的改性效果更好,其处理后的材料表面水接触角,比交流DBD处理的低5°左右,表面粗糙度也有所提升。而水蒸气的加入可使PP材料的表面水接触角进一步减小4°左右,表面粗糙度明显提升。研究结果为优化DBD聚合物材料表面改性实验条件及处理的效果提供了重要的参考依据。     

三角波调制对谐振微光学陀螺偏置稳定性的影响

谐振式微光学陀螺是一种新型的惯性传感仪器,与传统的机械陀螺与其他光学陀螺相比具有很多理论上的优势。通过分析抑制载波和提高信噪比,深入地研究了三角波调制频率和幅度对谐振式微光学陀螺偏置稳定性的影响。通过理论计算和仿真分析,考虑得到更好的载波抑制效果,调制幅度应选为15.44 V;考虑提高信噪比,调制频率应设为1 MHz。搭建了谐振式微光学陀螺系统,实验测试结果与理论分析吻合较好。此外,采用优化的调制参数,陀螺的偏置稳定性由0.39 ()/s提高到0.18 ()/s(10 s积分时间)。研究结果表明:选择优化的调制三角波参数可以将陀螺偏置稳定性提高一倍,对于其他调制方案,如正弦波相位调制方案,同样可以通过分析载波抑制和信噪比优化调制参数,改善陀螺偏置稳定性。     

CHCl3电子吸附速率常数的离子迁移谱

利用电晕放电离子迁移谱, 使用高纯氮气作为载气和迁移气体, 研究了电场强度在200～500 V/cm变化时CHCl₃的解离电子吸附速率常数, 得到样品所对应的电子吸附速率常数为1.26×10^-8～8.24×10^-9 cm³/(molecules s)．利用该装置测量了固定电场下,样品的电子吸附速率常数与样品浓度之间的关系．此外利用所获得的离子迁移谱图得到了不同电场强度下Cl^-与CHCl₃之间的离子分子反应速率常数.     

液相色谱-串联质谱法同时测定蜂胶中的磺胺及林可胺类药物残留

建立了同时检测蜂胶中16种磺胺及2种林可胺类药物残留的方法,以1.0 mol/L HCl溶液为提取液,经阳离子固相萃取小柱净化富集后,高效液相色谱-串联质谱仪分析。采用Agilent Polaris C18色谱柱(100 mm×2.0 mm,5μm),以甲醇和0.1%甲酸为流动相梯度洗脱,质谱模式为电喷雾正离子监测。该方法前处理简单,分别以13C6-磺胺二甲基嘧啶、13C6-磺胺甲噁唑为磺胺类药物内标、以D3-林可霉素为林可胺类药物内标进行定量,磺胺和林可胺类药物的线性范围均为1.0~50μg/L,相关系数均在0.99以上,方法定量限为10.0μg/kg,在10,20和40μg/kg 3个水平做添加回收,回收率范围为69.5%~114.6%,相对标准偏差小于10%。     

活性氮与溴分子反应的实验研究

在流动反应管中, 利用高纯N₂空心阴极放电制备活性氮, 研究了活性氮与溴分子碰撞反应得到的发射光谱. 在540～800 nm波段观察到了较强的NBr(b¹Σ^＋→X³Σ^－)跃迁发射谱, 在292 nm处观察到了Br₂(D'→A')辐射跃迁. 实验结果表明, 得到的NBr(b¹Σ^＋)显示出了非弛豫的发射特征, 最高振动能级为ν'＝9. 激发态的NBr(b¹Σ^＋)是由活性氮中的N(²P)原子与Br₂直接反应生成的.     

化学职前教师PCK的结构与水平研究

本研究基于定量的研究方式测查189名化学职前教师PCK的结构与水平,结果表明（1）化学职前教师的PCK结构主要包括KoC、KoL、KoS、KoA等4个组分,且该结构具有良好的信度与效度;（2）化学职前教师PCK的4个组分之间存在显著相关,且显性的PCK教学方式比隐性的更有利于职前教师对PCK组分间的整合;（3）化学职前教师的PCK水平除KoS组分水平较为理想,其他知识组分水平均处于中等或中下水平;（4）在不同的PCK教学方式（显性或隐性）下,化学职前教师的PCK水平存在显著性差异。