氧化石墨烯控制冰晶生长并应用于低温细胞保存

<正>低温冷冻保存是20世纪70年代迅速发展起来的一种在低温或超低温条件下保存生物大分子、细胞、组织和器官等生物材料的技术1,能够有效保证生物材料的遗传和形态稳定性,在生物学、医学、农学等领域具有广泛的应用前景。虽然采用程序控温保证了冷冻过程中产生无定形冰晶,避免了冰晶的伤害;但是在复苏过程中,冷冻保存液、细胞和生物组织内部的冰晶会持续生长损伤保存对象,而冰晶损伤是低温冷冻保存中对保     

生命分析微流控芯片的多尺度应用:从分子水平到个体水平

微流控芯片技术是多学科、多领域交叉的新兴分析技术,具有微型化、集成化、高通量、低消耗、高灵敏、分析速度快等特点。如今,微流控芯片技术已发展成为自然科学研究中不可或缺的技术平台,展现出巨大的优势,尤其在生命科学研究中得到了广泛应用。该文概述了近年来微流控芯片技术在分子水平、细胞水平、组织器官水平和生物个体水平等多个尺度上的应用,并对其发展前景进行了展望。     

原位冷冻电子断层扫描的发展及在生物研究方面的应用

对生物大分子复合物的研究和结构分析对于全面了解其功能和生物学意义至关重要.冷冻电子显微镜在提供生物大分子结构及大分子分布等方面起到重要的作用.近年来,冷冻电子显微镜的硬件和软件的发展进一步提高了冷冻电子显微镜的有效性,使其对各种生物结构、蛋白质结构的解析更加准确快捷.但是,对于生物系统来说,蛋白质和大分子复合物等均处于复杂的生理环境中,因此原位检测生物分子的三维结构对于生物体系和结构生物学具有重要意义.冷冻电子断层扫描作为一种功能强大的技术,可以无需标记直接通过冷冻样品的固有衬度识别生物大分子的结构,并且可在原位生理环境中对生物分子进行纳米级分辨率的三维成像.本文综述了与冷冻电子断层扫描相关的样品制备和数据处理技术,并总结了冷冻电子断层扫描技术在分离的大分子复合物和整个细胞或组织中的生物学应用.     

基于微流控热泳的生物传感技术※

复杂生命体系中关键分子及微纳生物粒子的高灵敏、高特异检测, 对理解多层次多尺度生物学过程、阐明疾病发生发展机制和探索新型生物标志物等具有重要意义. 微流控生物传感器整合了微流控技术和生物传感技术的诸多优势, 在微量生物样本精准测量方面取得了显著进展. 近年来, 微流控热泳生物传感技术(Thermomicrofluidic biosensing)利用物质在局域温度梯度场中的热泳定向迁移现象, 并结合均相生物传感及信号放大新策略, 实现了复杂样本中生物分子及微纳生物粒子的快速、高灵敏、原位检测. 重点阐述了以热泳为核心的微流控传感技术, 包括微量热泳、热泳-对流耦合、热泳-扩散泳耦合以及热泳-电泳耦合等方法, 总结了不同传感方法的原理、特点及其在生物分子(蛋白、核酸等)与微纳生物粒子(细胞外囊泡、病毒、细胞等)检测中的应用, 并探讨了微流控热泳技术在生物医学检测领域中面临的挑战与未来发展方向.     

基于质谱的蛋白质组学技术在神经退行性疾病生物标志物研究中的应用

蛋白质组学是在整体水平上研究细胞、组织或生物体蛋白质组成及变化规律的科学.与传统的生物学研究相比,蛋白质组学具有快速、灵敏、高通量的优点.神经退行性疾病是一类由神经系统内特定神经细胞的进程性病变或丢失而导致神经功能障碍的疾病,严重危害人类健康.近年来,基于质谱的蛋白质组学技术在神经退行性疾病的研究中得到了广泛应用.本文简要介绍了蛋白质组学在样品分离、多肽定量、质谱检测及生物标志物临床验证等方面的技术发展,并结合实例综述了基于质谱的蛋白质组学在神经退行性疾病生物标志物发现与验证中的研究进展.     

近红外荧光探针检测金属离子、小分子和生物大分子

荧光探针技术是近年来发展迅速的一种荧光分析方法,具有灵敏度高、选择性好、操作简便和响应迅速等特点,受到环境及生命科学领域的青睐.随着荧光探针技术的发展,近红外一区荧光探针由于具有发射波长长(600～ 900 nm)、对细胞损伤小、组织穿透性强和自发荧光背景低等优点,被广泛应用于细胞、组织等复杂生物体系中生物分子的检测、...     

核酸功能化稀土基纳米材料在生物检测中的应用

体内一些生物分子和离子的水平通常与细胞、组织、器官等结构和功能的变化相关,从而直接影响到疾病的预防、诊断和治疗,因此对体内这些物质的生物检测在医疗和健康领域具有重要的意义.基于稀土基纳米材料构建的纳米荧光探针具有灵敏度高、简单高效、抗干扰能力强等优点,在生物检测方面具有巨大的潜力.对稀土基纳米材料的核酸功能化能够进一步为纳米荧光探针提供更好的特异性识别能力和生物相容性,从而增强其在复杂样品中的生物检测能力.本综述总结了核酸功能化的稀土基纳米材料作为纳米荧光探针在生物检测领域的研究进展,简要介绍了其主要种类和性能、检测机理及检测物质,最后对该领域面临的挑战及未来的发展方向进行了展望.     

基于表面增强拉曼光谱微流控芯片的研究进展

微流控芯片实验室是一种以在微米尺度的空间中对流体进行操控为主要特征的技术,具有灵活集成多种单元技术,降低样品消耗量等优势。拉曼光谱是一项重要的现代光谱技术,被广泛应用于化学、物理和生物科学等诸多学科领域,基于纳米银或金粒子的表面增强拉曼(SERS)技术具有非常高的灵敏度,可对环境中的污染物和生物分析样品进行痕量分析。该文主要对表面增强拉曼光谱微流控芯片领域的研究进展进行总结,包括纳米粒子合成、芯片设计以及常见的传感器类型,介绍了其在生命科学、环境监测等领域的应用,显示了其广阔的应用前景。     

涡流色谱技术在生物样品分析中的应用

生物样品的复杂性使其在进行分析测定前必须经过处理。传统的样品前处理方法(如液-液萃取、固相萃取等)耗时长且操作繁琐。涡流色谱作为在线萃取技术,可以实现生物样品直接进样,减少了样品处理步骤,有效富集纯化了分析物,是一种高通量、高选择性的生物样品前处理方法。为此,本文介绍了涡流色谱技术的原理及优势,并总结了不同涡流柱的特点及其在生物样品分析领域中的应用情况。     

电感耦合等离子体质谱分析生物样品的研究进展

高灵敏准确地分析蛋白质、核酸、细胞等生物样品,有助于疾病的诊断与治疗。近年来,电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术在生物样品分析中的应用受到广泛关注。由于ICP-MS具有高灵敏度、可多元素同时分析和快速定量分析等优点,非常适于分析生物样品。对于生物样品的分析,通常采用可稳定结合的外源性金属元素作为标记探针进行分析。本文首先评述了3种最常用的元素标记探针,即金属纳米粒子、金属螯合物和含金属的聚合物探针的研究进展,然后综述了近年来基于元素标记策略的ICP-MS在蛋白质、核酸(DNA、 RNA)和细胞分析方面的应用,最后对ICP-MS分析生物样品的研究进行了总结与展望。     

硫化镉纳米膜的生物还原-化学沉淀耦合制备及其性能表征

本文应用生物还原-化学沉淀耦合反应(CRBRCP-EDTA)制备出硫化镉纳米薄膜,并借助XRD和SEM对合成材料的物相、结构、形貌进行了表征。研究表明,以铝片为基底时CdS难以沉积,CdS纳米薄膜不能形成;以导电玻璃和单晶硅片为基底时CdS纳米薄膜方可生成。导电玻璃和单晶硅片薄膜都是双层结构,导电玻璃薄膜下层厚度大约40~50 nm,上层厚度大约450~500 nm,整体厚度大约500~550 nm;硅片薄膜的上下两层厚度基本相等,均为300 nm左右,而整体厚度达到600~650 nm。Cd²⁺浓度增加和分散剂PAM加入显著改善了导电玻璃薄膜质量,膜的致密性、均匀性和光催化活性都有所提高。     

碳纳米管在生物化学传感及生物传输方面的应用

碳纳米管作为一种新型一维纳米材料具有独特的结构和性质,在生物传感、生物标记及生物传榆等研究中显示了巨大的潜力.碳纳米管在化学、生物及医药方面的研究应用具有重要的理论意义及实际意义.重点综述了碳纳米管在生物化学传感和生物传榆中的研究应用进展,并展望了其发展趋势和应用前景.     

Miscellaneous applications of ferrocene‐based peptides/amides

This article provides a critical review of the different applications of ferrocene‐based peptides/amides in biological as well as in non‐biological systems. Ferrocene‐based peptides/amides find many applications in different fields such as materials science, medicine, organic synthesis, bio‐organometallic and biological chemistry, asymmetric catalysis, nonlinear optics, in polymer science as redox active polymers and dendrimers, in molecular recognition as biosensors and in electrochemistry). Extensive research is being done on ferrocene‐based peptides/amides but we will highlight the various applications of ferrocene‐based peptides/amides for the period 2006–2010. The main factors that govern the potential biological and non‐biological applications are an electroactive core, a conjugated linker that can act as a chromophore and lower the oxidation potential of the ferrocene part, an amino acid or peptide derivative that can interact with other molecules via hydrogen bonding or any secondary bonding, and symmetric and asymmetric substitution on the ferrocene moiety. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

Heteryladamantanes: Synthetic Investigations of Recent Years, Biological Activity, and Other Aspects of Practical Application. (Review)

Published data of the last five years on methods for the synthesis of adamantyl-substituted heterocycles were analyzed. Data on the biological activity and other practical applications of heteryladamantanes are reviewed for the first time.     

Structure and dynamics of biological liquid crystals

A review of thermodynamic and flow liquid crystal models is presented and applied to a wide range of biological liquid crystals (BLCs), including helicoidal plywoods, biopolymer solutions and in vivo liquid crystals. The key characteristics of liquid crystals (self-assembly, packing, defects, functionalities, processability) are discussed in relation to biological materials and the strong correspondence between different synthetic and biological materials is discussed. Viscoelastic models for nematic and chiral nematics are reviewed and discussed in terms of key parameters that facilitate understanding and quantitative information from experimental measurements. The range and consistency of the predictions demonstrates that the use of mesoscopic liquid crystal models is an efficient tool to develop the science and biomimetic applications of mesogenic biological materials.     

Chemical Evaluation,Antioxidant, Antiproliferative,Anti-Inflammatory and Antibacterial Activities of Organic Extract and Semi-Purified Fractions of the Adriatic Sea Fan,Eunicella cavolini

Due to sedentary lifestyle and harsh environmental conditions, gorgonian coral extracts are recognized as a rich source of novel compounds with various biological activities, of interest to the pharmaceutical and cosmetic industries. The presented study aimed to perform chemical screening of organic extracts and semi-purified fractions obtained from the common Adriatic gorgonian, sea fan, Eunicella cavolini (Koch, 1887) and explore its abilities to exert different biological effects in vitro. Qualitative chemical evaluation revealed the presence of several classes of secondary metabolites extended with mass spectrometry analysis and tentative dereplication by using Global Natural Product Social Molecular Networking online platform (GNPS). Furthermore, fractions F4 and F3 showed the highest phenolic (3.28 ± 0.04 mg GAE/g sample) and carotene (23.11 ± 2.48 mg β-CA/g sample) content, respectively. The fraction F3 inhibited 50% of DPPH (2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl-hydrate) and ABTS (2,2′-azino-bis (3-ethylbenzthiazolin-6-yl) sulfonic acid) radicals at the concentrations of 767.09 ± 11.57 and 157.16 ± 10.83 µg/mL, respectively. The highest anti-inflammatory potential was exhibited by F2 (IC₅₀ = 198.70 ± 28.77 µg/mL) regarding the inhibition of albumin denaturation and F1 (IC₅₀ = 254.49 ± 49.17 µg/mL) in terms of soybean lipoxygenase inhibition. In addition, the most pronounced antiproliferative effects were observed for all samples (IC₅₀ ranging from 0.82 ± 0.14–231.18 ± 46.13 µg/mL) against several carcinoma cell lines, but also towards non-transformed human fibroblasts pointing to a generally cytotoxic effect. In addition, the antibacterial activity was tested by broth microdilution assay against three human pathogenic bacteria: Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, and Staphylococcus aureus. The latter was the most affected by fractions F2 and F3. Finally, further purification, isolation and characterization of pure compounds from the most active fractions are under investigation.     

量子点在生物分析及医学诊断中的研究与应用

量子点(quantum dots,QDs)是近年来发展起来的一种优异的新型荧光纳米材料,在生物分析及医学诊断研究中得到了广泛应用,并取得了一系列重要研究成果。本文简介了过去10年中量子点的合成和表面功能性修饰的发展,并重点介绍其在病原体检测、生物芯片、生物分子相互作用、生物传感器、基因沉默、细胞成像、靶向药物传输、光动力学治疗和植物学研究等领域的研究现状。同时,对量子点的应用前景及研究方向进行了评述和展望。     

吲唑衍生物及其生物活性研究进展

吲唑衍生物具有抗肿瘤、抗菌、抗炎及治疗骨质疏松等多种生物活性,因此,在药物化学领域受到广泛的关注,具有巨大研究前景及价值。本文总结归纳了近几年来与吲唑衍生物相关的文献,对单取代、双取代及多取代吲唑衍生物及其生物活性的最新研究进展进行了综述,希望能为开发高效低毒的吲唑衍生物提供一定的理论基础。     

Metal speciation in biological fluids — a review

The literature on the speciation of metal ions in biological fluids is comprehensively reviewed. Critical examination on this subject reveals that major work has been done in blood and urine. Speciation in materials like milk has not yet been widely studied. On the other hand, only few references could be found on sweat, saliva, cell lysate, cerebrospinal, seminal, tear and bronchoalveolar fluids. The topics studied for these fluids were mainly the speciation of arsenic, mercury, aluminium and selenium. Work on the speciation of other elements like zinc, chromium, cadmium, lead, copper, iron etc. have also been carried out in such matrices. The present literature survey includes also a critical comment about the sampling and storage of the fluids, general methodologies and analytical details of the developed methods for studying such metal ion speciation.