鱼视网膜水平细胞的暗适应特性

本文在完整的鲤鱼眼杯标本上,应用细胞内记录技术系统地考察了视杆和视锥水平细胞的暗适应特性,并与同时记录的视网膜电图b波进行了比较,视杆水平细胞的光反应性随暗适应时间的增长而逐渐增高,在60min后趋于稳定,与b波的变化相似;但视锥水平细胞的光反应性除在暗适应初始期有所增高外,之后随时间而逐渐降低,在暗适应150min时,对强光反应的极大振幅仅为几毫伏,表明这些细胞在长时间暗适应后受到强烈的压抑。     

鲫鱼视杆和视锥系统的相互作用——视网膜电图b波分析

本文在分离、灌流的鲫鱼视网膜上考察了视网膜电图b波随背景光强递增所发生的变化。在视杆、视锥同时活动的间视状态,较弱背景光时695nm闪光所引起的b波振幅反而低于较强背景光时同一闪光引起的b波。与此相应,695nm辨增阈在这一光强范围随背景光强递增而降低。这些结果提示,视锥信号在暗中和弱背景光强时受到视杆信号的压抑。光感受器电位(PⅢ)并不显示类似的变化,这表明视杆、视锥系统的这种相互作用发生在视网膜第二级神经元。     

猫视网膜明适应过程中敏感度的两类变化

本文在不同背景光水平记录了麻醉猫视网膜电图(ERG)b波的变化。实验证实了我们早先提出的假设,即恒定光强明适应期间任何时刻的b波强度-振幅曲线的斜率相似,从而提供一种从反应振幅变化推算瞬时敏感度的实验方法。依适应光强的不同,视网膜敏感度变化时程分为两类:当背景光强(以视网膜照度表示,下同)低于10~3td时,敏感度随时间突然下降并维持在较低的水平;当背景光强高于10~3td时,敏感度突然下降后10min内有一回复现象。实验表明回复现象的出现与普金野位移相关,说明敏感度回复现象与视锥从视杆系统的抑制作用中解脱出来并参与b波形成的程度有关。     

用逆重复序列相关分析法辨识丽蝇视细胞光电转换系统的动态特性

本文用逆重复序列相关分析法研究了丽蝇视细胞R1-6的光电转换系统的动态特性,及其在具有参照光背景下的脉冲响应及频率特性,给出了该系统的准线性非参数模型。实验结果证明丽蝇视细胞R1-6具有一种增益及时间常数控制机制,其行为与视细胞的适应水平有关。本工作还表明逆重复序列相关分析法是辨识非线性系统的动态特性的极佳手段,它将在生物感觉系统的研究中得到广泛的应用。     

鲫鱼C型水平细胞接收的感受细胞输入

本文以在位鲫鱼视网膜为标本用细胞内记录技术分析了R/G型水平细胞的感受细胞输入。对反应不同时相测定的光谱敏感性的分析表明,R/G型细胞反应的超极化成分系来自绿敏锥细胞的输入所产生。这种输入和另一种引起细胞去极化反应的对长波敏感的输入在R/G型细胞近似呈线性综合。据此,发展了一种代数学方法来分离该型细胞反应中的去极化成分。对这种分离的去极化成分的光谱敏感性的测定表明,它系来自红敏锥细胞的输入所引起,并非某种对深红波段敏感的假想的感受细胞的输入作用所致。     

光激发纳米TiO2对胃癌SGC-7901细胞的杀伤作用

探讨了光激发纳米TiO2对胃癌SGC-7901细胞的杀伤作用, 考察了在不同纳米TiO2浓度及不同光照时间下纳米TiO2的抑瘤效果, 并探讨了抑瘤机制. 结果表明, 光激发纳米TiO2对胃癌SGC-7901细胞具有明显的抑制作用, 其过程类似一级反应的动力学规律; 当纳米TiO2浓度为300 μg/mL时, 对胃癌SGC-7901细胞表现出较强的杀伤效果, 其主要表现形式有两种, 即细胞坏死和细胞凋亡, 是由光激发条件下, 纳米TiO2表面产生的活性氧组分对肿瘤细胞的有效杀伤所致.     

哺乳动物细胞光电行为的机理研究

研究了阿霉素、寡霉素和秋水仙素对细胞光电流的影响,发现细胞光电流的变化可适时表征药物对细胞的作用,且药物对细胞光电流的抑制率具有剂量和时间依赖性.据此提出了“光激励酶促反应加速模型”,并对哺乳动物细胞光电行为的机理进行了探讨.     

一种聚丙烯酸接枝型荧光纳米粒子的制备、性能及细胞成像

将N-氨基-4-N-甲基哌嗪-1,8-萘酰亚胺(AMN)通过酰胺化反应接枝到聚丙烯酸链上,利用生成的聚合物在水溶液中的自组装, 制备了一种水溶性荧光纳米粒子(PAAMN).采用紫外可见光谱、核磁共振氢谱、透射电镜、动态光散射和荧光光谱方法对PAAMN进行了表征,MTT法检测其细胞相容性,最后用荧光显微镜观察其自身荧光及细胞成像效果.实验结果表明, PAAMN为球状结构,萘酰亚胺荧光团的摩尔取代度为4.1%;在生理pH条件下,以390 nm为激发波长,PAAMN在534 nm处发射较强的荧光,且光稳定性较好;在pH 4.0~10.0范围内,其荧光波长无明显变化,荧光强度随pH值增大而逐渐减小,但pH敏感程度小于AMN.PAAMN具有良好的细胞相容性,能进入细胞,且在~390 nm激发光下发射绿色荧光,可用于细胞成像.     

光聚合水凝胶及其在组织工程中的应用

水凝胶是一种亲水性聚合物网络,可以溶胀大量水,其物理性质接近软组织.光聚合与传统的聚合方法相比,具有反应速率快、反应条件缓和、反应放热低等特点.因此,光聚合水凝胶广泛应用于生物医学领域.本文介绍了光聚合水凝胶材料,并详细论述了光聚合水凝胶在药物释放体系、组织工程支架材料、细胞受控生长、细胞微囊化和可注射水凝胶等方面的应用.可以预见光聚合水凝胶作为生物材料在组织工程及再生医学领域中具有良好的应用前景.     

α-蒎烯的光氧化反应研究

α-蒎烯和氧能在基态条件下形成CCT复合物,在与CCT复合物吸收相应波长的光辐照下,有利于促进蒎烯的光氧化反应。在氧化反应中,存在着明显的溶剂极性的影响,极性愈大,反应的速度愈快。这一切都说明电荷转移在反应中起着重要的作用。此外,正由于存在着基态的CCT复合物,因此α-蒎烯的氧化反应也能在暗的条件下进行。根据蒎烯光氧化和暗氧化反应产物的分析,可以肯定蒎烯在本工作实验条件下的氧化反应是通过自由基机理而进行的。     

人工细胞刺激响应行为的研究进展

人工细胞是具有类细胞特征的人造生命体系,可以用于模拟真实细胞的功能和结构,有助于深入理解生命体内细胞的运行机制.细胞能够通过感知外部环境的信号刺激而产生相应的响应性行为,进而进行与生命活动密切相关的各种反应.通过研究人工细胞的刺激响应行为实现对模拟细胞功能的调控,对探索和开发真实细胞中的反应具有重要的理论意义,并在生物传感、疾病诊断、药物递送等方面具有重要的潜在应用价值,是目前的研究热点之一.本文总结了近年来人工细胞刺激响应行为的研究进展.主要包括刺激响应性人工细胞的构建以及刺激响应行为在调节酶促反应、物质运输、人工细胞间通信以及人工细胞粘附等功能方面的研究,并对其发展方向进行了展望.     

一种新的C型水平细胞的鉴定

本文用在位鲫鱼视网膜标本从形态和生理上鉴定了一种新型的双相性水平细胞。与R/G型细胞相似,这种细胞也对短波和长波光刺激分别呈超极化和去极化反应,但极性的翻转约在560nm处。对超极化和去极化反应的光谱敏感性的测定表明,它们系分别源自蓝敏和绿敏锥细胞的输入,故称为G/B型细胞。这两种输入并非线性综合,而是呈现独特的相互作用。用HRP作胞内染色表明G/B型细胞的胞体和树突范围较小,在形态上迥然不同于R/G型细胞。     

阵列微流控浓度梯度网络用于细胞-化学刺激反应研究

设计和制作了具有5组平行浓度梯度形成网络和30个细胞培养池的微流控芯片,该芯片集成了细胞接种、培养、梯度浓度化学刺激、标记和检测等功能单元。芯片为玻璃-PDMS杂合结构,微流控通道刻蚀于玻璃层。芯片细胞培养池设计了系列围堰结构以利于细胞贴壁。细胞接种、灌流培养和试剂引入通过外接微量注射泵控制完成。该芯片可以生成连续、稳定的平行浓度梯度。观察发现,围堰结构有利于细胞接种和生长,乳腺癌MCF-7细胞在芯片灌流培养条件下生长良好。利用该芯片检测了在接受As2O3和乙酰丝氨酸(NAC)梯度浓度刺激后乳腺癌MCF-7细胞内谷胱甘肽(GSH)水平以及细胞阿霉素敏感性的变化,分析乳腺癌细胞阿霉素敏感性与细胞内GSH水平的关系。MCF-7细胞内GSH水平的变化与刺激药物浓度呈剂量-效应依赖关系,在接受As2O3刺激后GSH水平有所下降;而在接受NAC刺激后GSH水平有所升高。MCF-7细胞阿霉素敏感性与GSH水平相关。在降低GSH水平后药物敏感性升高;而升高细胞内GSH水平后敏感性降低。这种阵列微流控浓度梯度网络可以用于高通量细胞-化学刺激反应研究,有潜力成为细胞水平大规模药物筛选的技术平台。     

光固定EGF对CHO-K1细胞生长的促进

用活化的4-叠氮苯甲酸与上皮细胞生长因子EGF反应,合成了具有光反应性的EGF。将这种EGF涂覆在组织培养聚苯乙烯基板上,通过紫外光照射,EGF与聚苯乙烯基板通过共价键连接。在此材料上进行中国仓鼠卵巢细胞CHO－K1的无血清培养,并对细胞生长活性进行研究。     

细胞色素c在咔唑修饰的金电极上的直接电化学

在生物体内,细胞色素c是一种电子载体,它能进行可逆的氧化还原反应,但在金属电极上的电化学反应却不可逆。1977年,Hill研究组发现,在4,4′-联吡啶存在时,细胞色素c在金电极上能进行准可逆的电化学反应。4,4′-联吡啶在细胞色素c电化学反应的过程中不起氧化还原反应而被称为促进剂。Hill等对50多种有机化合物的促进作用进行评价后提出,能加速细胞色素c电化学反应速率的促进剂分子至少应具有两个功能团。表面增强拉曼光     

相场动力学模型研究细胞运动中的形态变化

细胞运动涉及细胞骨架和细胞之间的相互协同作用, 其中包括细胞膜上的表面张力作用和曲面弹性能的作用、细胞内肌动蛋白聚合时产生的“突起力”和肌球蛋白作用下的“收缩力”、细胞和基板的相互作用等. 为此, 我们基于相场动力学理论和反应扩散理论, 将细胞内肌动蛋白的动态组装行为、肌球蛋白的生理作用、以及细胞与基体的相互作用等因素与细胞的形态变化和运动相耦合关联起来建立新的细胞运动机制模型, 以研究细胞运动中的形态及速度变化. 通过该理论模型预测在一定生理条件下细胞稳态的形态和运动速度, 研究结果表明理论结果和仿生实验结果相对吻合. 此外, 我们还系统研究了细胞运动速度及形态对肌动蛋白与肌球蛋白浓度以及肌动蛋白组装成微丝的速率常数的依赖关系. 同时, 该理论方法还有望进一步拓展到细胞收缩、细胞分裂、细胞在流动场的运动等复杂体系.     

细胞色素C的薄层光谱电化学研究

细胞色素C(Cyt. C)在电极界面上的电子传递十分缓慢,只有在适当的电子迁移中介体(Mediator)或促进剂(Promoter)参与下才能以较快的速度进行反应,本文报道了以4,4′-二硫基联吡啶(PySSPy)作电极反应促进剂,用薄层光谱电化学技术研究细胞色素C在金微网栅薄层透光电极界面上的电化学过程,测定了电极反应的热力学参数E~(o′)及n,并与循环伏     

光/还原双重响应水凝胶微球的制备及在细胞三维(3D)培养中的应用

设计合成了一种光/还原双响应水凝胶微球, 该微球可在温和的刺激条件下实现三维(3D)细胞的大规模培养和无酶无损捕获. 水凝胶微球组分中包含一个双响应功能单体(M1), 其中邻硝基苄酯功能基团可在紫外光照下与氨基化合物发生光偶联作用, 从而在水凝胶微球表面实现黏附蛋白的有效固定, 并通过蛋白质-整合素相互作用介导细胞的黏附. 微球表面细胞生长增殖后, 其中的二硫键基团可被谷胱甘肽还原, 从而介导细胞无酶无损温和释放. 这种通过调节水凝胶微球表面生物活性分子的固定与释放介导细胞黏附与捕获的新方法为细胞工程提供了一种通用而有效的手段.     

光响应细胞粘附界面

光响应分子的响应过程可以通过简单调控光源波长、光强度以及曝光时间进行调节,近年来基于光响应分子构建的智能界面被越来越多地应用于调控细胞粘附行为。目前,用于构筑调控细胞粘附行为的光响应智能界面的功能分子主要有偶氮苯、螺吡喃以及它们的衍生物。基于这些光响应功能分子的光致异构化,光响应智能界面会发生物理化学性质转变,进而实现可控的细胞粘附和去粘附。设计光控细胞粘附界面为研究细胞粘附、迁移以及细胞诊断提供了一种新型便捷的策略。     

光诱导富精氨酸多肽修饰的Fe2O3@Au纳米粒子的细胞毒性

以人宫颈癌细胞(HeLa细胞)为对象考察了富精氨酸多肽RRRRRRRR(R8)修饰的金-三氧化二铁壳核纳米粒子(R8-Fe2O3@Au NPs)对活细胞的光毒性. 研究结果表明, 内化后的R8-Fe2O3@Au NPs对活HeLa细胞无显著的细胞毒性, 但在激光照射下则可导致HeLa细胞的凋亡, 表现出很强的细胞光毒性. R8-Fe2O3@Au NPs的细胞光毒性与照射激光波长有关, 并随细胞吞噬的R8-Fe2O3@Au NPs的量、 光照强度和时间的增加而增强.