超透射理论及生化检测应用研究进展

超透射现象自15年前发现以来激起了研究人员广泛的兴趣。基于超透射的生化检测技术也于近10年发展起来,因具有免标记、实时检测、灵敏度高等优点,其应用研究方兴未艾。文章首先简单要介绍了超透射,概括了超透射机理和影响因素的研究进展,然后论述了超透射应用于生化检测上的发展,着重介绍了国际上三个有一定代表性的研究团队的研究过程及成果,最后展望了超透射生化检测技术的发展趋势和应用前景。该文为国内外相关领域的科研人员进一步开展研究提供参考。     

基于红外热成像技术和广义回归神经网络的稻种发芽率检测方法研究

基于稻种老化时间不同时的物理学和生理学差异,提出一种基于红外热成像技术及广义回归神经网络的快速、无损检测稻种发芽率的检测方法,解决传统稻种发芽率检测方法操作复杂、实验周期长等问题。在温度为45 ℃、湿度为90%的条件下,将水稻种子依次老化0,1,2,3,4,5,6和7 d,得到不同发芽率的种子;采集稻种红外热图像,然后提取稻种胚芽部位数据,总计144份,随机分为校正集和预测集,其中校正集96份,预测集48份;分析和比较不同老化天数稻种红外热差异,从物理学和生理学方面揭示稻种发芽率与红外热图像间的关系,结合偏最小二乘算法(partial least squares, PLS)、BP(back propagation, BP)人工神经网络和广义回归神经网络(general regression neural network, GRNN),建立稻种发芽率的红外热模型。结果表明,利用GRNN建立的发芽率预测模型效果最优,其中校正集的R_C(相关系数)和SEC(标准偏差)分别为0.932 0和2.056 0,预测集R_P(相关系数)和SEP(标准偏差)分别为0.900 3和4.101 2,相关性均达到较高水平且校正集与预测集的标准偏差均较小。实验结果表明,采用红外热成像技术结合广义回归神经网络研究稻种发芽率是可行的,且所建模型在稻种发芽率快速测定方面有较高的精度。     

姜油细胞原位拉曼光谱研究

提出一种用拉曼光谱原位分析新鲜姜油细胞中姜油主成分的方法。用徒手切片制备新鲜姜样品,该样品置于DXR 激光共焦显微拉曼光谱仪下,用20倍物镜观察到油细胞,将激光聚焦在该油细胞上,获得了姜油细胞中姜油的拉曼光谱,共21条谱峰。不同油细胞上获得的拉曼光谱非常相似。获得了姜精油的拉曼光谱,与姜精油拉曼光谱的37条谱峰比较,油细胞有19条谱峰与之有对应关系。为了解释油细胞精油及姜精油的拉曼光谱,用密度泛函理论计算了姜烯的拉曼光谱。姜精油拉曼光谱有31条谱峰,油细胞中有19条谱峰与计算光谱有对应关系。该研究提供了一种拉曼光谱技术与密度泛函理论计算结合的快速容易的精油质量控制方法。     

平面应变各向异性本构关系及在应力波传播模拟中的应用

为了研究平面应变条件下各向异性材料中应力波传播的特点,利用各向异性弹性Hooke定律、 Tsai-Hill屈服准则、经典塑性流动理论,引入修正的物态方程计及高压下的体积压缩非线性,建立了平面应 变条件下正交各向异性复合材料的弹塑性本构关系,并且分析了二维问题中材料变形引起的主轴旋转及客 观应力率修正问题。最后采用动态显式有限元方法自行编写程序模拟某种纤维增强复合材料碰撞过程中平 面应力波的传播,模拟结果显示,在平面应变条件下应力波在该材料的传播过程中表现出明显的二维效应、各 向异性特点及弹塑性特点。     

高压氧治疗糖尿病足的疗效分析

为观察高压氧(HBO)治疗糖尿病并发糖尿病足的临床疗效,HBO组36例患者在使用抗生素及局部换药等治疗的同时,采用HBO治疗;对照组34例患者仅使用抗生素及局部换药等治疗。结果表明,HBO组患者总的有效率为91.7%,而对照组总有效率为67.5%,两组的疗效有显著性差异(P<0.05)。HBO对糖尿病足有显著的疗效,值得临床进一步研究和应用。     

基于启发式方法和支持向量机方法预测药物与人血浆蛋白结合率

应用启发式方法和支持向量机方法建立了70种药物与血浆蛋白结合率的定量构效关系模型, 研究了分子结构对药物与血浆蛋白结合率的影响. 两种方法均得到了较好的结果, 交互检验的相关系数平方分别为0.80和0.82; 通过对模型的稳定性和预测能力比较, 支持向量机建立的QSAR模型能够更好地预测药物与血浆蛋白结合率.     

Non-Newtonian biomagnetic fluid flow through a stenosed bifurcated artery with a slip boundary condition

The effects of a velocity slip and an external magnetic field on the flow of biomagnetic fluid (blood) through a stenosed bifurcated artery are investigated by using ANSYS FLUENT. Blood is regarded as a non-Newtonian power-law fluid, and the magnetization and electrical conductivity are considered in the mathematical model. The no-slip condition is replaced by the first-order slip condition. The slip boundary condition and magnetic force are compiled in the solver by the user-defined function (UDF). Numerical solutions are obtained by the finite volume method based on a nonuniform grid structure. The accuracy and efficiency of the solver are verified through a comparison with the literature. The results are presented graphically for different parameter values, and the effects of the magnetic number, the magnetic source position, the vascular obstruction ratio, the slip parameter, and the power-law index on the flow and temperature fields are illustrated.     

基于无标记荧光共振能量转移的microRNA检测方法研究

利用以阳离子共轭聚合物为能量供体的荧光共振能量转移(FRET)策略和滚环扩增放大技术,建立了一种新型的microRNA(miRNA)检测方法。阳离子共轭聚合物采用聚[(9,9-双(6’-N,N,N-三乙基铵)己基)亚芴基亚苯基二溴化物](PFP)。PFP是一种由大量吸光单元共轭而成的阳离子聚合物,具有独特的光捕获和荧光增强性能,可以和带有负电荷的DNA通过静电作用相互结合。SG是一种能够结合于所有双链DNA双螺旋小沟区域的染料,其在游离状态下,荧光微弱,但一旦与双链DNA结合后,荧光会大大的增强。首先,设计了一条可与目标分子特异性杂交的锁式探针和与RCA产物序列互补的DNA链。当体系中存在miRNA时,在T4 DNA连接酶作用下,锁式探针连接成环;随后,在phi29 DNA聚合酶和dNTPs共同作用下,在miRNA的3’端滚环扩增出一条与锁式探针序列互补的长单链DNA,所得产物与互补DNA链杂交形成双链DNA(dsDNA)。此时SG作为FRET受体掺入其中,形成SG-dsDNA共同体。随后, SG-dsDNA与PFP因静电相互作用而紧密接近,由于PFP的发射光谱与SG的激发光谱有重叠,因此二者之间可以发生FRET现象。反之,当体系中不存在miRNA时,挂锁探针则无法连接成环,阻止了扩增反应的进行及其产物与互补DNA链的杂交反应。加入SG后,由于SG与单链DNA的结合能力很弱, SG则游离于溶液中,不会与PFP发生有效的FRET。因此目标分子的浓度与体系的FRET效率直接相关。以let 7a作为待测miRNA分子,在0.05~5 nmol·L-1的范围内, let 7a的浓度与从反应体系测得的FRET效率(I520/I423)成正比。同时以无PFP参加的检测方案作为对比实验,证明了PFP确实具有提高灵敏度的作用。另外,以四种同族miRNA分子及两种其他miRNA分子作为干扰物质对方法的特异性进行了考察,发现除了两种与目标分子序列高度相似的物质存在干扰外,其他物质几乎不产生信号。利用该方法对细胞总RNA提取液中let 7a的含量及其加标含量进行了检测,测量所得回收率基本令人满意。所建立的方案不需要荧光标记探针,有效降低了检测成本,简化了操作步骤,在与miRNA相关的疾病诊断领域具有一定的应用前景。     

大功率多波长可转换双包层光纤激光器

在多模掺镱双包层光纤上,利用相位掩模法直接写制Bragg光栅作为激光器后腔镜,得到多波长激光输出.在室温下,通过调节偏振控制器可以得到稳定的单波长及多波长的激光输出,输出波长范围在1 056～1 061 nm,线宽均小于0.02 nm.在25 W的976 nm激光泵浦下,激光器得到功率为6 W的多波长输出.     

老年性聋引起的认知功能障碍及其治疗研究进展

老年性聋又称年龄相关性听力损失(Age-related Hearing Loss, ARHL), 是老年人中普遍感觉缺陷之一. ARHL已被认为是老年人慢性残疾的第三大诱因, 这种渐进性听力障碍会导致社交孤立, 进而影响心理健康. 近年来, 越来越多的研究证明ARHL与认知功能下降有关, 也成为阿尔茨海默病(AD)发生的风险因素之一. 本文回顾了ARHL与认知障碍的相关性以及机制研究, 系统总结了改善与ARHL相关认知功能障碍的疗法.