电刺激—冷冻固定法研究兴奋收缩偶联时骨骼肌的超微结构形态变化

兴奋－收缩偶联时，肌浆网中的钙离子是通过何种途径被刺激而释放的？偶联发生时期形态变化与其功能变化存在着什么的关系？这是细胞生物学、生理学几十年来最感兴趣的研究热点之一。     

骨骼肌在兴奋收缩偶联潜伏期内毫秒级功能变化时的形态研究

骨骼肌在兴奋收缩偶联潜伏期内毫秒级功能变化时的形态研究杨勇骥郑尊邵晓良夏金辉余宏宇姜永良宋田斌吴越（第二军医大学基础部生物物理研究所，上海２００４３３）采用双向红外线探测器—计算机控制的电刺激与超低温快速冷冻固定同步技术对骨骼肌组织电刺激后，在潜伏期...     

骨骼肌兴奋收缩偶联时肌浆网内Ca2+释放的形态-功能变化研究

采用双向红外线探测器－计算机控制的电刺激－超低温快速冷冻固定同步技术,透射电子显微镜,X－射线能量色散谱及Ca^2 细胞化学技术,从超微结构形态学角度,实时研究并获取骨骼肌兴历－收缩偶联时,肌浆网内Ca^2 释放及肌浆网的形态改变。研究表明：1．骨骼肌组织在收缩潜伏期内,肌浆网膜与T－管膜接触。2．在潜伏期（＜10ms)内,肌浆网内的钙离浓度随时间经历的延长而减少。3．骨骼肌组织在收缩潜伏期开始0．8ms时,在T－管外周围（纳米处）,有Ca2 分 ,丰,可以认为骨骼肌兴奋收缩偶联时,T－管外存在Ca^2 结合位点。     

骨骼肌兴奋收缩偶联时肌膜下小泡的超微结构变化

目的：从毫秒级功能变化水平实时观察骨骼肌肌膜下小泡在收缩潜伏期内的时相-形态变化。方法：采用双红外线探测器-计算机控制的电刺激-超低温快速冷冻固定同步技术,对电刺激后的蟾蜍骨骼肌组织作快速冷冻固定,冷冻置换,微波浸透包埋和超薄切片,在透射电镜下观察该骨骼肌细胞在电刺激后0．0ms,4．6ms,24ms的超微结构变化。结果：未加刺激的骨骼肌细胞的肌膜下仅见少量小泡分布;施加刺激4．6ms后肌膜下出现大量小泡,并由3～8个小泡融合成聚合体;24ms后小泡急剧减少,仅残留少量小泡紧靠肌膜下。结论：骨骼肌兴奋．收缩偶联发生时,肌膜下出现大量小泡。     

骨骼肌兴奋收缩偶联时肌浆网膜Ca2+通道的研究

目的：从毫秒级功能变化水平实时观察骨骼肌肌浆网、T-管在收缩潜伏期内超微结构的时相—形态变化。方法：采用双红外线探测器—计算机控制的电刺激—超低温快速冷冻固定同步技术,对电刺激后的蟾蜍骨骼肌组织作快速冷冻固定,采用透射电镜对骨骼肌在电刺激后0．8ms,2ms,4．6ms,10．8ms和18．4ms的超微结构变化进行观察。结果：刺激0．8ms后,肌浆网和T-管未见明显改变。刺激2ms后,SR内出现电子密度较大的物质。刺激4．6ms后,肌浆网膜内外侧可见一一对应的电子密度大的物质。刺激10．8ms后,SR与T-管形态又恢复原状,SR内电子密度大的物质消失。结论：骨骼肌兴奋-收缩偶联发生时,肌浆网的形态发生改变,肌浆网内出现电子密度较大的物质且逐渐向靠近T-管的方向移动。     

肌兴奋收缩偶联时肌浆网的超微结构研究

骨骼肌兴奋-收缩偶联由于其明显的理论和临床意义、更由于其对运动医学及军事医学的进展有重要影响而一直受到关注，但骨骼肌兴奋收缩偶联时肌浆网膜上Ca^2＋释放通道如何使肌浆网内的Ca^2＋释放一直是困扰学术界的难题。由于骨骼肌兴奋收缩偶联发生的时间历程极短（以毫秒计），更由于肌浆网膜上Ca^2＋释放通道蛋白极易被化学固定所破坏，常规化学固定（固定时间以分钟计）无法保留其瞬间经历时的超微结构形态变化，因而很难对其进行形态上的观察及证明。我们采用低温冷冻技术、计算机控制的毫秒级实时处理技术对潜伏期内骨骼肌结构变化进行固定，采用透射电镜观察骨骼肌肌浆网、T-管在收缩潜伏期内超微结构的时相-结构变化。     

骨骼肌肌纤维中的Ca^2＋ sparks现象研究

钙火花（即Ca^2＋ sparks）是肌兴奋-收缩偶联关键性假说-Ca^2＋诱导Ca^2＋释放（CICR）局部控制理论的基础，是肌兴奋-收缩偶联的基本单位。钙火花是肌浆网（sarcoplasmic reticulum，SR）膜上钙释放通道（RyRs）自发开放或由T管膜上单个L-型钙通道（DHPr）开放触发引起的局部钙释放现象。虽然对“钙火花”的研究已有近10年，但目前确切的发生机制还不清楚。我们利用激光扫描共聚焦显微镜对经Flou-3 AM染色的人工剥离的蟾蜍骨骼肌肌纤维进行连续扫描分析，在骨骼肌肌纤维中捕获钙火花现象。     

骨骼肌收缩潜伏期内肌浆网结构的毫秒级变化研究

采用低温冷冻技术、计算机控制的毫秒级实时处理技术对潜伏期内骨骼肌结构变化时进行固定 ,以观察骨骼肌肌浆网、Ｔ 管在收缩潜伏期内超微结构的时相—形态变化。该项研究为最终解决骨骼肌兴奋收缩偶联发生时 ,其肌浆网内Ｃａ2 + 的释放机制问题 ,提供形态学上的证明。材料与方法从蟾蜍大腿部分离出长约 1 5ｃｍ ,宽约 2ｍｍ腓肠肌组织。将取下的肌组织放入任氏液中静息约10ｍｉｎ ,待其松弛 (静息时间不能超过 4 0ｍｉｎ ,否则收缩功能减弱 )。将银丝微电极仔细的插入静息后的骨骼肌两端 ,然后小心的将其放在经过我们改装后的Ｒｅｉｃｈｅ…     

兔骨骼肌ryanodine受体/钙释放通道的AFM研究

Ryanodine受体（RyR)是位于细胞内质网膜上的钙释放通道,在肌细胞的兴奋－收缩偶联中发挥重要作用。RyR难于结晶,以往主要是用电镜和计算机三维重组相结合的方法来获得其高级结构的信息。由于RyR结构庞大,易于水解,在提取的过程中需要加入外源性磷脂以保护其结构,而磷脂的存在对电镜的分辨率有影响,所以电镜研究的RyR在提 过程中一般不添加外源性磷脂,这样得到的结构信息并没有反映RyR在生理状况下的真实情况,我们用原子力显微镜（AFM）对RyR进行研究,经过了空气中RyR成像,液体中RyR成像,重组到脂双层中的RyR研究几个阶段,提供了RyR在接近生理条件下的结构信息,并为进一步研究其结构和功能的关系打下了基础。     

心衰心肌细胞肌浆网钙泵对兴奋收缩偶联功能的影响

目的：研究钙泵介导的钙回摄对成年大鼠心室肌细胞兴奋收缩偶联功能的影响。方法：急性分离正常组和心衰组大鼠心室肌细胞,采用激光扫描共聚焦显微镜研究肌浆网的钙容量,然后利用异丙肾上腺素（ISO,1μmol/L）激活心肌细胞β-肾上腺素受体后采用激光扫描共焦显微镜记录其对心肌细胞介导的钙释放;采用Western-blot分析心肌细胞肌浆网钙泵表达水平。结果：心衰组的钙容量显著低于对照组（n=10,P〈0.01）;ISO胞外灌流后,心衰组心肌细胞钙释放水平显著降低（n=10,P〈0.05）;心衰组钙泵表达水平低于对照组（n=6,P〈0.01）。结论：钙泵介导的钙回摄能影响心肌细胞肌浆网钙容量,并进一步影响心肌细胞兴奋收缩偶联的功能。     

骨骼肌毫秒级功能变化时的结构研究

本文报道了采用两对透射型红外传感器及数字脉冲输出电路组成的双向红外线探测器,与计算机连接,以自研的软件控制超低温快速冷冻固定仪,从超微结构的水平研究生物组织、细胞在毫秒级功能变化时的同步形态变化,并获得骨骼肌在兴奋－收缩偶联发生瞬间的肌细胞超微结构变化     

蝶形光通信激光器的耦合规律与封装工艺研究

为了研究蝶形光通信激光器的耦合机理,建立了芯片-透镜-单模光纤仿真模型,以耦合理论为基础,引入了容忍度概念,分析了空间位置误差对耦合效率的影响。通过对比透镜与光纤的各个方向的容忍度大小,结合焊后偏移现象,提出了先透镜后光纤的封装顺序,并搭建了实验平台进行验证。结果表明,在对比实验中,透镜优先封装所得到的功率最高可达1800μW,而光纤优先封装最高功率仅为1200μW; 先对透镜进行封装,焊后偏移的效果要更好。该研究为蝶形器件实际封装生产提供可靠的参考。     

脂质沉积症骨骼肌纤维的电镜观察

观察脂质沉积症骨骼肌纤维的超微病理变化特征.活检肌组织取自一例16岁少女,透射电镜制样观察.镜下显示病变的肌纤维内堆积有大量脂滴,肌节模糊,肌丝紊乱,Z线断裂,线粒体嵴变态成网管状,胞质内同时伴有糖原颗粒增多,提示脂质的不正常沉积可导致肌纤维内超微结构的病理改变.     

无铅焊点在电迁移与高低温冲击下的失效机理

研究了Cu/Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu焊点接头在电迁移与高低温冲击双重耦合作用下的失效机理。结果表明,在高低温冲击条件下,由于铜柱、钎料合金及镶样用环氧树脂的热膨胀系数不匹配,因此,焊点接头在高低温冲击过程中无法自由伸缩,在热疲劳的作用下,焊接接头易于在界面处形成裂纹,且随着时间的延长裂纹会发生扩展,造成焊点接头的有效横截面积减小,使得焊点接头的电阻增大、焦耳热增加,进而导致焊点接头发生熔化而失效。     

高功率固体激光器的光纤耦合研究

对高功率固体激光器的光纤耦合进行了理论设计和实验研究.高功率固体激光器的光束质量随着输出功率的增加而变差,根据入射激光的光束质量,计算得到传输光纤的最小芯径和耦合透镜的有效焦距.该研究成功实现了高功率固体激光器光纤输出功率大于500 W,耦合效率大于90％,满足科研工作及工业应用需要.     

基于电热耦合效应的微带线无源互调机理研究

给出了基于电热耦合效应确定传输线方程非线性系数的微带线无源互调(PIM)模型.考虑输入微波功率产生的焦耳热对传输线单位长度电阻参数的影响,根据电热耦合效应对金属材料电阻率的影响规律确定了单位长度电阻的非线性系数,从而在非线性传输线方程的基础上获得了微带线无源互调产生机制的物理模型.计算结果表明：微带线介质材料的热导率越大、金属材料的电阻率温度系数越小,PIM越小;在实际粗糙范围内,微带线信号线的粗糙度越小,PIM越小.理论计算结果与相关实验数据的吻合程度证实了文中模型的合理性.所得到的研究结论对低PIM微带电路设计与实现具有参考意义.     

基于特征聚类的压缩机联轴器机构执行故障智能诊断

压缩机联轴器机构工作负荷较大,故障诱因较多,为了有效准确排除压缩机联轴器机构在执行控制指令的故障,提出一种基于故障关联特征聚类分析的压缩机联轴器机构执行故障智能诊断方法.分析压缩机故障诊断原理,构建故障诊断的总体结构模型,采用传感器信号采集技术进行压缩机联轴器机构的工况数据采集,实现机械故障信号重构,对联轴器机构执行控制信号进行关联特征提取,对提取的故障特征采用模糊C均值聚类方法进行故障特征分类处理,在专家系统中实现机械故障的准确诊断识另.仿真结果表明,采用该方法进行压缩机联轴器机构执行故障诊断,对故障的准确判断能力较好,故障检测的准确概率较高,智能性较好,具有较好的实用价值.