生物物理座 第四讲 生物膜

所有的细胞、无论是原核细胞还是真核细胞,都有一个共同的结构组分──膜.近年来,人们将细胞膜(又称质膜)和细胞的内膜系统(指细胞内不同膜相结构的膜)统称为生物膜. 近年来,发展了特殊的适于膜研究的物理技术。如膜光谱、各种光学探针、人工膜等,使我们对生物膜有更深入的了解.生物膜有许多功能,与生命科学中许多基本问题都有密切关系,如细胞起源、遗传、信息传递、生物能量转换、物质运转、激素作用、神经传导、细胞免疫、细胞识别、细胞分化和肿瘤发生等.正确认识膜的结构(尤其是其动态结构)和功能,不仅对揭开生命的奥秘有重大意义,而且…     

布儒斯特角反射显影技术

布儒斯特角反射显影技术滕维中（广西农业大学南宁）引言：对分子膜性质的研究，无论在生物学或物理学中，都具有广泛的现实意义。细胞的生物膜）具有脂双层结构，与细胞的代射，输运，密码传递有着千丝万缕的联系，可以说没有膜，就没有细胞。由于生物膜的复杂结构和环境...     

微光像增强器的最新发展动向

综述了近年来微光像增强器发展的现状和动向。目前微光器件主要向第四代近贴聚焦像增强器发展，其技术突破一是采用无膜MCP；二是光电阴极采用自动门控电源和红外热像与微光夜视光学融合技术。夜视仪向小巧、轻便和价廉的单兵头盔及单甲双目手持微光眼镜和微光轻武器瞄准仪发展。最后指出微光器件寿命是实现实用化的关键。     

杆状病毒HaF融合肽在中性pH溶液中的NMR结构研究

膜融合蛋白在介导膜融合过程中会发生构象的转变. 以同核2D NMR为手段，测定了pH 7.0条件下棉铃虫核多角体病毒(Helicoverpa armigerasingle- nucleocapsid Nucleopolyhedrovirus，HearNPV)的HaF融合肽在类膜环境中的3级结构. 通过与酸性条件下该融合肽的结构作比较，证实了该融合肽在从融合蛋白内部暴露出来到插入宿主细胞膜的过程中发生了构象的转变. 并且这个构象的转变是一个结构趋向稳定、两亲性趋向完整的变化过程. 这些结论对研究其他融合肽的插膜过程有普遍的意义，为探索膜融合机制提供了信息.     

Ф3英寸双面超导薄膜Jc均匀性测量

临界电流密度Jc是评价超导薄膜质量的重要参数之一，采用Jc测量装置可以准确、快速、无损检测Ф2～3英寸双面膜的Jc均匀性。该装置是利用高温超导薄膜的超导转变对线圈内感应电压产生的变化这一原理，测量线圈由初级和次级组成，所用信号频率为20kHz，次级信号在同样频率下由锁相放大器检测，测量过程全部由计算机控制，对于超导微波滤波器应用所要求的高质量Ф2～3英寸双面超导薄膜材料，必须具有高的Jc和低的Rs值，采用该装置测量超导薄膜的Jc均匀性，与Rs对应关系进行分析，将有助于超导薄膜的质量控制。     

图像融合方法在细胞图像处理中的应用

图像融合作为一项先进技术被引入到生物细胞图像处理中，可实现图像的信息融合，完成图像配准，提高图像置信度，改善检测性能和空间分辨能力，最大限度地发掘细胞图像的信息资源，本文采用像素级的图像融合方法，将细胞荧光图像和透射图像信息融为一体，操作简便，能准确地判断细胞内部荧光位置，有利于分析其生物机理和含义。     

电流密度对镁合金微弧氧化膜层性能的影响

微弧氧化技术是近年来备受关注的一种新颖的表面处理技术。在镁合金的应用技术与开发研究受到了发达国家和政府部门的高度重视的时候，将做弧氧化技术应用于镁合金的表面处理以增强其耐蚀、耐磨性能，止引起人们的广泛关注。本文采用不同的电流密度在AZ91D铸造镁合金上制得氧化膜层．主要研究了电流密度对微弧氧化膜层厚度、硬度的影响规律；分析了膜层的相组成；并且对膜层的耐腐蚀性能进行了评价。     

组合材料方法研究膜厚对Ni/SiC电极接触性质的影响

采用组合材料方法研究了金属Ni膜厚对Ni/SiC接触性质的影响.16个膜厚均为18 nm的Ni/SiC电极具有较为一致的肖特基接触性质;膜厚从10 nm增加到160 nm,肖特基接触的电流-电压（I-V）曲线随膜厚发生显著变化.分析表明这种变化源于膜厚对理想因子n和有效势垒高度Ф_B的影响.1000℃快速退火后,这些肖特基接触都转变为欧姆接触,Ni₂Si是主要的生成物.I-V曲线测 关键词： 碳化硅 肖特基接触 欧姆接触 组合材料方法     

适合于生物图像的图像融合算法研究

图像融合作为一种有效的信息融合的技术,已广泛用于军事、遥感、机器视觉和医学图像等领域。本文讨论了三种基于像素级的图像融合算法：Ｐ加权平均,Ｔｏｅｔ算法和基于小波变换的算法;采用四种评价融合效果的量化判据：标准偏差,平均误差,峰值信噪比（ｓ／Ｎ）ｐ和熵差,将三种图像融合算法用于生物图像中细胞荧光图像和透射图像的融合,量化评价结果和视觉判断均说明,对于以细胞荧光图像和透射图像研究对象,需突出荧光图像的     

飞秒激光与细胞的相互作用

近年来,高速发展的激光技术已经广泛应用于医疗领域,比如眼科手术和光学相干层析成像。尤为特殊的是,飞秒激光更可专用于对活体细胞的基础研究。飞秒激光具有别种激光无法获得的特殊性质。它对于细胞的伤害很小,因为它的线性吸收和热效应远远低于连续光。此外,由于飞秒光的超高峰值功率,它可以对细胞形成多光子电离而在细胞膜上开孔,因此可以转基因和融合细胞,同时不会太过于伤害细胞。在这个报告里,将阐述我们的以下研究：飞秒光致转基因、细胞融合以及细胞在凋亡中的动态过程。在单细胞水平上提出了一些凋亡过程的可能机制,如活性氧化合物、核管和细胞内自由钙离子的产生。     

液态Ag薄膜在修饰的石墨烯表面的形态演变及其界面性质

利用分子动力学方法模拟了纳米尺度下液态Ag在表面修饰的石墨烯表面的界面现象.研究表明:Ag液滴在石墨烯表面发生反润湿现象,势函数参数、基体表面结构、Ag液膜厚度以及液膜形状对液膜的润湿性及形态变化均有显著影响,这些条件的改变都将会影响液滴的反润湿性,使液滴的脱离时间和脱离速度发生改变.此外,通过设置双液膜体系,研究了两液膜的桥接、断裂或融合、脱离过程.该研究对深入认识超疏水表面以及如何控制液滴的收缩和融合具有重要意义.     

CVD金刚石膜研究近期进展与应用

简要地总结了ＣＶＤ金刚石膜技术近期研究与开发情况，讨论了金刚石膜工具的热学应用、光学应用及电子学的现状，芨发展趋势，金刚石膜工具的应用是近期具有最大市场的应用。但随首在沉积技术和异质外延技术的进一步突破，金刚石膜光学和电子学应用将比工具应用具有更加光明的市场前景。     

不同类型细胞穿膜肽二级结构特征研究

细胞穿膜肽是一类能以受体依赖或非受体依赖方式介导胞吞作用的小分子短肽,能够携带不同分子穿过细胞膜,这一特性使细胞穿膜肽成为一种有效的运输载体,为药物靶向治疗提供了新希望.本文从生物信息角度针对不同长度区间、运输不同类型分子细胞穿膜肽之间的异同二级结构特征进行了系统研究,同时进一步对不同穿膜方式对应的细胞穿膜肽二级结构特征进行了对比研究,结果表明不同类型细胞穿膜肽之间在二级结构组成上具有不同程度差异特征,为今后揭示细胞穿膜肽相关分子结构机制奠定可靠的理论基础.     

杆状病毒蛋白融合肽LdF在溶液中的NMR结构研究

LD130是舞毒蛾核多角体病毒（Lymantria dispar multiple nucleopolyhedrovirus, LdMNPV）的膜融合蛋白（F蛋白）,其F₁亚基N端疏水的保守区为介导膜融合过程的活性肽段,即融合肽区域. 利用核磁共振的方法,确定了该融合肽在酸性条件下类膜环境中的溶液结构. 结果表明融合肽LdF具有典型的α螺旋结构,整个肽段于类膜环境中呈现两亲性,即螺旋沿轴向可分为亲水侧面和亲脂侧面. 该结构有利于对病毒囊膜与细胞膜融合过程的深入理解与研究.     

f0（975）和Ф（1020）介子对中子星物质的影响

利用相对论平均场理论，考虑了σ＊，Ф介子及重子八重态{N，P，A，∑^-，∑0,∑＋，Ξ^-，Ξ^0}，研究了中子星的性质．发现当考虑了σ＊，Ф介子的贡献时，超子出现的临界重子数密度降低了，超子数目增加了，超子星的转变密度poH降低了，物态方程变软，最大质量变小而相应的中子星半径增大，中子星的中心重子数密度、中心能量密度和中心压强均降低．     

X射线分析氢化物汽相外延法生长GaN薄膜

氮化物研究在90年代取得显著进步,成功制造出蓝色发光二极管和激光二极管.由于氮化镓与衬底(如:蓝宝石,碳花硅)间存在大的晶格常数和热膨胀系数失配,外延膜中有非常高的位错密度.研究氢化物汽相外延法生长的氮化镓膜中倾斜和扭转现象,并应用到以X射线摇摆曲线的半峰宽计算氮化镓膜中位错密度.Ф扫描曲线表征外延的氮化镓晶体六方对称性,而极图表明氮化镓膜中存在马赛克结构.计算出螺位错密度为:2.93×109cm-2和刃位错密度为:5.25×1010cm-2.     

基于薄液膜蒸发的玻璃化冷冻方法中冷冻载体的传热优化

玻璃化冷冻方法是细胞超低温保存的有效冷冻方法之一。降温速率的提高有利于细胞内外溶液玻璃化程度的增加,同时可以降低低温保护剂的浓度,减少低温保护剂对细胞的毒性伤害和渗透性损伤。本文针对冷冻载体在基于薄液膜蒸发的超高速冷却过程中的传热过程进行了优化分析。研究结果显示:细胞悬浮液的传热热阻在总传热热阻中的比重最大,设法减低它是强化细胞冷冻传热过程的有效手段之一;另外液氮蒸发传热系数的提高在一定范围内可以强化冷冻传热过程,但强化效果会随着蒸发传热系数的增加而减小。上述研究成果为基于薄液膜蒸发的玻璃化冷冻新方法走向实用提供了技术保障。     

封面说明——干净的重要性

绝缘基硅晶片（silicon-on—insulator简称SOI）是一种将导电硅膜覆于绝缘氧化硅基底的技术．这种技术目前发展迅猛，广泛地用于高速电子电路和传感器．SOI大部分期望性能依赖于将硅膜做得尽可能薄，但是随着研究者们将硅膜做得越薄，他们就越担心由硅晶体缺陷在接触面产生的载流子会破坏材料的电学性质．     

包膜颗粒的表面磷脂重排对细胞内吞的影响

在纳米颗粒表面包裹生物膜可以增强体系的生物相容性、靶向性、内含物释放的可控性,但包膜颗粒与细胞膜作用的机制仍不清楚.在本研究中,我们考察了不同侧向流动性的负电性磷脂膜包裹的多孔硅纳米颗粒的体外细胞内吞行为.发现,高流动的液态磷脂包被产生了较高的内吞效率,并且它的内吞方式也与低流动的凝胶态磷脂包被情况存在差异.Derjaguin-Landau-Verway-Overbeek理论分析表明,前者的磷脂空间重排能够促进生物膜与细胞膜的融合与粒子内吞,而后者在膜融合过程中存在高能量势垒,因此只能以胞饮的方式被动地进入细胞.我们的研究深化了包膜粒子内吞过程的认识,为后续设计复杂的纳米载药体提供了新的思路和参考.     

高精度中小11径非球面修抛技术研究

为实现高精度中小口径非球面的加工，介绍了一种非球面修抛技术。基于Preston假设，将抛光过程描述成一个线性方程，计算得到材料的去除量与抛光时间、抛光压力和零件转速之间的函数关系。设计了整体修抛法和环带修抛法两种方法，在数控抛光的基础上，对口径为Ф117mm的凹抛物面和口径为Ф17mm凸双曲面进行修抛，修抛后非球面的面形精度PV值为0．184μm，RMS均小于0．032μm，达到了工程化应用要求，实现了中小口径非球面的高精度加工。