基于液相色谱-质谱联用技术的肺癌细胞代谢组学分析

通过高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(HPLC-Q-TOF/MS)分别对肺癌细胞与正常细胞的极性与非极性代谢物进行指纹图谱分析,进一步应用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)对代谢组学数据进行多维统计分析。研究结果显示,与正常细胞相比,肿瘤细胞存在异常的蛋白质、脂肪酸、磷脂代谢,并发现31种对分类有显著贡献的代谢小分子物质。通过本研究,建立了基于液相色谱-质谱联用技术的肺癌细胞代谢组学分析方法,发现了肺癌潜在疾病标记物,可为肺癌分子标记物的发现及其早期诊断提供新思路和新方法。     

稻米代谢组学分析方法的建立及在产地溯源中的应用

采用气相色谱-串联四极杆飞行时间质谱(GC/Q-TOF MS)建立了稻米的代谢组学分析方法,并将其应用于产地溯源。利用D-最优设计对提取溶剂进行优化,通过偏最小二乘分析法考察了不同溶剂对代谢物提取效率的影响。考察了衍生试剂种类、衍生温度及时间对代谢物检测的影响,最终确定分析条件为:甲醇-水(1∶1)为提取溶剂,N-甲基-N-三甲基硅基三氟乙酰胺-三甲基氯硅烷(MSTFA-TMCS,99∶1)于60℃条件下衍生1 h。选取10种代谢物考察仪器精密度、方法重现性和衍生产物稳定性,相对标准偏差(RSD)均小于9%,证明了方法的可靠性。结合Mass Profiler Professional(MPP)软件,以主成分分析(PCA)法区分黑龙江省4个地区的29个绥粳4号稻米样本,分类效果显著。对显著变化(P0.05,倍率变化≥2)的差异性代谢物进行鉴定,确定了11种特征标记物。结果表明,利用GC/Q-TOF MS建立代谢组学分析方法,结合主成分分析鉴别稻米产地具有可行性,为大米市场的规范和资源开发利用提供了依据。     

溶剂萃取-高效液相色谱-串联质谱法快速测定动物源食品中硝基呋喃代谢产物

生物组织细胞的破碎与分离是代谢物的提取分析中的重要步骤.快速溶剂提取(QSE)是近年发展起来的一种在较高的温度和压力条件下,采用有机溶剂萃取固体样品和半固体样品的前处理方法.本实验将QSE技术应用于动物源食品中硝基呋喃代谢物的提取,大大缩短了硝基呋喃代谢物的前处理时间,建立了QSE-HPLC-MS/MS快速测定动物源食品中硝基呋喃代谢产物的方法.     

基于气相色谱-质谱的烟草根部代谢组学方法建立及应用

建立了一种基于气相色谱-质谱的烟草根部代谢组学研究方法,方法采用甲基叔丁基醚-甲醇-水和二氯甲烷分别作为极性和非(弱)极性代谢物的萃取溶剂,采用10 mg冻干烟草根粉末对应1.5 m L甲基叔丁基醚-甲醇-水和100 mg冻干烟草根粉末对应5 m L二氯甲烷分别作为极性和非极性代谢物的最佳萃取方案。方法建立了烟草根部代谢物定性信息库,信息库包含了100个极性代谢物和32个非极性代谢物的质谱谱图、保留指数、化学结构等信息。将所建立的方法应用于红大与TN90根部代谢组差异研究,发现缬氨酸等8种氨基酸、乙醇酸等7种有机酸、果糖等4种糖类物质等在两种烟草根中含量有显著性差异。     

汞离子对细胞代谢通路影响的代谢组学

利用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱（UPLC-Q-TOF-MS）技术对汞离子作用后细胞的代谢组学进行了研究,结合化学计量学方法,对代谢组学数据进行了多维统计分析.结果表明,与非汞离子作用组相比,汞离子作用组存在能量、磷脂、脂肪酸及氨基酸代谢异常,并发现16种有显著差异的生物标记物.进一步探讨了汞中毒的细胞代谢机理及细胞的应激保护.本研究建立的基于UPLC-Q-TOF-MS技术的细胞代谢组学快速分析方法可以对细胞在重金属作用后的代谢物变化进行轮廓分析.     

基于气相色谱-质谱联用技术的水稻代谢轮廓分析方法的建立

开展了基于衍生化气相色谱-质谱联用的水稻代谢物分析方法的研究。采用D-最优试验设计对代谢物的提取溶剂进行优化,考察了水、甲醇、乙腈和异丙醇的提取效率,通过多元统计分析评价提取效能和溶剂配比的相关性,最终确立以80%(v/v)甲醇/水作为代谢物提取的最适溶剂。在此基础上对该方法的分析性能进行评价,发现绝大多数代谢物(＞90%)具有良好的精密度、重现性和稳定性(相对标准偏差小于30%),且占总峰面积88.0%的代谢物的响应值与其浓度间呈线性关系(相关系数＞0.9)。采用气相色谱-质谱联用方法从水稻种子中共鉴定出86个代谢物,涵盖糖、氨基酸、有机酸、甾体等多类浓度差异大的物质,适合于水稻的代谢表型差异研究。     

基于液相色谱-质谱法的不同花期金银花代谢组学分析

基于液相色谱-质谱(LC-MS)建立了金银花代谢组学分析方法,优化得到最佳提取试剂为甲醇-水(体积比3∶1),并对方法的重复性和精密度进行了考察。结果表明方法的稳定性良好,满足代谢组学分析的要求。通过质量数、保留时间和二级质谱数据对金银花中的初生和次生代谢物进行了定性分析,共鉴别出157个代谢物,包括氨基酸、核苷、脂肪酸、脂质等初生代谢物以及酚酸、黄酮、环烯醚萜苷等次生代谢物。不同花期的金银花代谢组学分析发现,次生代谢物酚酸类、黄酮类和环烯醚萜苷类的含量随着花期的增加而显著下降。初生代谢物中,大部分氨基酸、核苷、氧化脂肪酸的含量显著下降,而大部分的溶血磷脂酰胆碱(Lyso PC)、溶血磷脂酰乙醇胺(Lyso PE)和脂肪酸的含量显著上升。该研究结果可为金银花药效成分代谢调控机制的深入研究及后期种植采收提供理论指导。     

基于液相色谱-串联质谱技术的新疆一枝蒿植物代谢组学分析方法研究

药用植物化学成分种类繁多、结构复杂,而传统方法难以获得全面反映其所含成分随时间、品种和生态环境等因素发生的变化信息,因此需要建立系统、全面的分析方法以进行整体物质基础研究。本研究开展了基于液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术的新疆一枝蒿植物代谢组学分析方法研究,并将其应用于该植物不同组织器官代谢组的差异分析。重点考察了样品前处理过程中的提取溶剂及比例、复溶溶剂比例、超声时间对非靶向代谢组学研究的影响,以代谢物覆盖度为主要指标选择了最优条件并进行了方法学验证。采用上述前处理方法和LC-MS/MS分析方法,获得了新疆一枝蒿根、茎、枝、叶、花不同组织器官的代谢组信息,并构建多变量统计模型进行分析,发现花与其它组织器官的代谢组存在显著差异。结合数据库检索与化合物质谱裂解规律分析,获得差异代谢物的结构类型,包括61个黄酮类、97个一枝蒿酮酸衍生物、7个绿原酸类化合物及15个其它类型化合物。进一步采用聚类热图分析针对上述180个差异代谢物在各组织器官的分布情况进行表征,初步揭示了各类化合物在不同组织器官的分布特征。本研究不仅为新疆一枝蒿植物化学成分的组织器官分布及其有效成分的合理利用提供了重要信息,同时为药用植物的质量控制、品种改良以及合理开发提供了新的研究策略。     

基于非靶标代谢组学方法研究水稻种子的代谢物轮廓

建立了一种基于气相色谱-质谱联用的非靶标代谢组学方法,研究了不同品种水稻种子之间的代谢物差异。分别考察了3种提取方式及4种提取溶剂对水稻中代谢物提取效率的影响,发现涡旋提取方法及80%甲醇提取可获得较好的结果,该方法具有良好的稳定性和线性。将方法用于3种水稻种子(农大、稻花香、状元)的代谢轮廓分析,结果显示3种水稻的代谢特征不同。相对于农大种子,稻花香种子中脂肪酸(棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸)和糖类(葡萄糖、半乳糖、甘露醇)、天冬酰胺、柠檬酸的含量较高,此外,状元种子中乳酸含量也较高;稻花香种子中琥珀酸、果糖,状元种子中的苏氨酸含量低于农大种子。但相对于状元种子,稻花香中乳酸、琥珀酸、硬脂酸、果糖等物质含量较低。该方法可应用于不同品种、不同基因型或不同产地水稻种子的代谢表型分析,为改善水稻产量及质量等研究提供信息。     

微生物代谢组学的样品前处理

微生物代谢组学是指全面分析(定性和定量)细胞生长或生产周期某一时刻细胞内和细胞周围的所有低分子量代谢物.微生物代谢组学研究需要可靠和重现地分析细胞内较宽动力学浓度范围(nmol～mmol)、化学功能各异的代谢产物,因此,需要对从生物量培养、灭活和代谢产物的提取到代谢物的定量分析这整个实验过程提出耐用、可重现和可靠的实验方案.本文介绍了灭活过程中细胞内代谢产物泄漏的处理方法,较为详细地论述了通过灭活草案捕获代谢反应活性方法和代谢物提取方法的优化,并对微生物代谢组学样品前处理的目前发展趋势提出初步见解.     

组织工程细胞支架及其细胞亲和性改进研究进展

综述近年来组织工程中有关细胞在材料上粘附的机理研究并从生物学观点和材料观点来分析影响细胞亲和性的因素,介绍了目前研究中的改性生物医学材料细胞亲和性的研究方法,并对今后的研究提出了建议。     

硒化壳聚糖对K 562和K 562/ADM作用的比较研究

应用MTT法和细胞集落形成率法观察了硒化壳聚糖对K562和K562／ADM肿瘤细胞株生长的影响，结果发现硒化壳聚糖可有效地抑制两种K562细胞生长，呈量效关系。同等剂量的硒化壳聚糖对K562细胞的作用强度高于对K562／ADM细胞。硒化壳聚糖对耐药的细胞株可产生抑制作用，若与化疗药合用则可减慢甚至部分逆转临床上K562细胞耐药性的发生。     

钙钛矿同质结太阳电池研究进展

钙钛矿太阳电池制备工艺简单,效率提升迅速,被认为是最具应用潜力的新一代光伏技术之一。近年来,大量研究表明,钙钛矿光电材料可以通过自掺杂或外源掺杂的方式实现薄膜导电类型(p型或n型)的定向调控;而具有双层薄膜结构的钙钛矿p-n同质结可以通过薄膜双沉积技术制备,这为钙钛矿同质结太阳电池的设计与制备提供了技术基础。新型钙钛矿同质结太阳电池摒弃传统的电子传输层和空穴传输层,可简化电池结构,不仅有利于提升电池工作稳定性,降低成本,更能进一步释放钙钛矿太阳电池在柔性和半透明应用中的潜力,推动钙钛矿电池的实用化进程。本文围绕钙钛矿同质结太阳电池,综述了钙钛矿光电材料p/n特性掺杂和钙钛矿同质结的研究进展,讨论了钙钛矿同质结太阳电池的基本结构和工作原理,并对其当前存在的技术问题和应用前景进行了总结与展望。     

Polyvalent Display of Biomolecules on Live Cells

Surface display of biomolecules on live cells offers new opportunities to treat human diseases and perform basic studies. Existing methods are primarily focused on monovalent functionalization, that is, the display of single biomolecules across the cell surface. Here we show that the surface of live cells can be functionalized to display polyvalent biomolecular structures through two‐step reactions under physiological conditions. This polyvalent functionalization enables the cell surface to recognize the microenvironment one order of magnitude more effectively than with monovalent functionalization. Thus, polyvalent display of biomolecules on live cells holds great potential for various biological and biomedical applications.     

直接甲醇燃料电池的研究进展

电催化剂;质子交换膜;膜电极集合体;电池性能;综述;直接甲醇燃料电池的研究进展     

用交流阻抗法研究BCX电池的性能

研究Li/SOCl2电池和BCX电池贮存过程正极和负极的交流阻抗谱变化.结果表明,两种电池正、负电极的阻抗都随贮存时间的延长呈先增加而后大致稳定趋势,但如于电解液中添加BrCl,则可使该电极阻抗大大降低,Li电极的阻抗值比添加前降低了近一半,而玻碳电极的则从添加前的~100 kΩ降低到添加后的2kΩ左右;玻碳电极的阻抗值远大于Li电极,是电池的控制电极.     

含苝酰亚胺衍生物太阳电池材料

随着全球对能源需求的日益增加, 能源问题已成为当今世界各国经济发展过程中遇到的首要问题, 用之不竭的无污染太阳电池成为近年来研究的热点.最近苝酰亚胺衍生物在太阳电池材料的研究开发中受到越来越多的重视, 一方面是苝酰亚胺类材料价格便宜、稳定性高; 另一方面苝酰亚胺衍生物含有大的共苯环平面结构和两个亚胺环结构, 具有高的电子亲和势和很强的得电子能力, 是一种典型的n型材料.本文综述了苝酰亚胺衍生物在有机太阳电池材料中的应用,并且介绍了本课题组在该领域的研究进展, 讨论了其今后的发展方向.     

聚合物太阳能电池研究进展

有机材料是近年来新型太阳能电池的研究热点,本文按太阳能电池材料的组成分类,对太阳能电池的原理及其材料的种类进行了详细地总结,重点介绍了导电聚合物基的太阳能电池的研究进展.