基于AFM的活体状态外泌体纳米结构及机械特性研究

外泌体在细胞生理病理活动过程中起着重要的调控作用,研究外泌体的行为特性对于揭示生命活动及疾病发生发展的内在机理具有重要的基础意义.然而由于缺乏合适的观测手段及方法,目前对于活体状态下外泌体结构及特性的认知仍然很不足.原子力显微镜(AFM)的发明为研究溶液环境下天然状态生物样本提供了强大的技术工具,已成为生物学重要研究手段.本文利用AFM对单个活体状态外泌体的纳米结构及机械特性进行了研究.通过多聚赖氨酸静电吸附作用将从淋巴瘤患者骨髓中分离的外泌体吸附至基底,在溶液环境下实现了对单个活体状态外泌体的高质量AFM形貌成像并通过与空气中成像结果进行对比揭示了空气干燥处理对外泌体形貌的影响.在此基础上,分别利用AFM压痕试验和多参数成像技术实现了对单个活体状态外泌体机械特性的定量测量和可视化表征.最后基于所建立的方法技术揭示了化学处理后外泌体结构和机械特性的动态变化.研究结果为研究纳米尺度下活体状态外泌体的结构及特性,以更好理解天然状态外泌体的生理行为提供了新的方法和思路,对于外泌体研究具有潜在积极的意义.     

鲎源抗菌肽对大肠杆菌的抑杀机理

【目的】研究鲎源抗菌肽鲎素对大肠杆菌抑杀的作用机理,为防治大肠杆菌引起的肠道疾病提供新的潜在抗菌药物。【方法】利用牛津杯法和微量MH肉汤稀释法测定其抗菌活性,激光共聚焦扫描显微镜观察鲎素对大肠杆菌的结合、分布及杀伤过程,透射电镜观察鲎素对大肠杆菌超微结构的影响,并采用琼脂糖凝胶阻滞电泳研究其对大肠杆菌基因组DNA和RNA的影响。【结果】鲎素对大肠杆菌的最小抑菌浓度与最低杀菌浓度分别为5 mg/L和20 mg/L;激光共聚焦扫描显微镜和透射电镜观察发现鲎素能快速作用于细胞表面,并发生聚集现象,随着作用时间的延长能导致细胞膜结构的破坏和细胞内含物的释放;通过琼脂糖电泳结果显示鲎素也能够作用于大肠杆菌基因组DNA,并呈浓度依赖关系,10 mg/L鲎素对基因组DNA无明显影响,80 mg/L鲎素能导致DNA断裂;凝胶阻滞电泳显示鲎素也能与基因组DNA和RNA发生结合。【结论】研究结果为深入探讨鲎素抑杀大肠杆菌的分子机制提供重要的理论依据。     

小金海棠果实表皮制片方法的比较研究

为了简便而快速制作适用于光学显微镜观测的苹果属植物果实表皮标本,采用7种方法分别对小金海棠果实表皮进行整体制片后于光学显微镜下观察其形态特征,比较制片效果。结果表明:用离析刮片法、指甲油印迹法、刮片法和煮沸剥离刮片法制备的标本在光学显微镜下均呈现出清晰结构,其中煮沸剥离刮片法的制片效果最佳。因此,煮沸剥离刮片法最适用于苹果属植物果实表皮整体制片,该方法操作简便且效率高。     

纳米-TiO2对变异链球菌和白色假丝酵母菌抗菌机制的研究

目的 采用原子力显微镜对应用抗菌剂纳米Ag-Ti02作用后的口腔两种常见致病菌的分子形貌进行观测,为研究其抑菌机制提供有力的直观影像科学依据和可靠、直观的实验方法.方法 选择两种菌种:白色假丝酵母菌、变形链球菌,采用液体稀释法将纳米Ag-TiO2与两种菌相互作用,分别使用光学显微镜、原子力显微镜观察两种菌的细胞微观形态变化.结果 抗菌剂与两种菌作用后,细菌形态均有不同程度的改变,甚至是死亡.结论 原子力显微镜能直观地显示白色假丝酵母菌,变形链球菌的分子结构,通过本实验在研究纳米Ag-TiO2抗菌剂对白色假丝酵母菌,变形链球菌的抑菌机理形态学改变方面做了进一步的完善.     

体视显微镜的校准方法研究

为了确保体视显微镜的量值准确可靠,根据其工作原理和计量特性,通过试验与研究,总结了详细的校准方法,为体视显微镜的校准提供了技术依据。     

基于体视显微镜观察两种鼠氟斑牙的形态变化

目的:通过对染氟大鼠和小鼠氟斑牙的观察,进一步确定氟斑牙作为慢性氟中毒的诊断指标的重要性。方法:通过不同浓度和不同时间的氟染毒,利用数码体视显微镜观察Wistar大鼠和C57BL/6J小鼠氟斑牙的形态变化。将Wistar大鼠随机分为4组,每组8只,共计32只,分笼饲养,C57BL/6J小鼠4组,每组12只,共计48只,分8笼饲养。对照组:蒸馏水组,实验组三组:氟化钠分别为50 mg/L组,100 mg/L组和150 mg/L组。在染氟至6个月时,应用在体视显微镜观察大鼠和小鼠牙齿的动态改变。结果:染氟组Wistar大鼠和C57BL/6J小鼠牙齿均出现规则的斑纹、白垩状、延迟断裂、缺损等症状。随着染氟时间的延长,C57BL/6J小鼠氟斑牙的损伤程度大于Wistar大鼠。在慢性氟中毒大鼠和小鼠的牙齿变化中发现,大鼠和小鼠的牙齿变化程度与种属有着密切的关系。结论:通过利用体视显微镜对Wistar大鼠和C57BL/6J小鼠染氟6个月进行氟斑牙的观察分析,为慢性氟中毒鼠模型提供氟斑牙的形态学的详实依据。并且,可根据研究需要适宜选择氟斑牙的动物模型。     

倒置双光子显微镜的使用与维护

双光子激发荧光显微是一种非线性光学显微技术,它结合了激光扫描共聚焦显微镜和双光子激发技术,具有高时空分辨率、高信噪比和固有的三维层析分辨能力等优点。介绍了双光子显微镜的软硬件组成和技术参数,样品制备方法,双光子图像采集的常用操作规程,日常维护和仪器管理等方面。旨在为双光子仪器的使用者与管理者提供参考,使之更好地服务于教学与科研。     

基于光学相干检测的非接触全光学光声显微镜

报道了一种非接触、宽频带、联合微型激光器和低相干迈克尔逊干涉仪的全光学光声显微镜(BD-AOPAM)、光学相干层析系统(OCT)的硬件用于光声信号的检测。目前全光学光声显微镜可检测到的带宽为67 MHz,用碳纤维测得系统的横向分辨率可以达到10.8μm。进一步的,利用包埋头发丝的模拟样品和在体小鼠耳朵血管来验证系统的成像能力。实验结果表明,这种全光学光声显微镜可以在体的实现组织高分辨率的成像,有望成为一种便携式非接触的光声显微镜应用于生物医学当中。     

抗癌药物奥沙利铂与DNA分子相互作用的研究

奥沙利铂被称为第三代铂类药物,特别对胃肠道肿瘤具有较好的疗效.目前大多数的研究表明奥沙利铂的主要作用靶点是DNA分子,但它与DNA分子形成的关键结构和作用机制仍处在探索阶段.本研究运用紫外可见吸收光谱和原子力显微镜观察探索奥沙利铂与DNA在活体外的相互作用过程,从而揭示奥沙利铂产生抗癌作用的主要分子结构基础.首先使用紫外光谱研究了较高浓度奥沙利铂与DNA的作用过程.在此基础上,进一步采用原子力显微镜在高定向热解石墨表面观察了不同浓度奥沙利铂与质粒DNA在37℃条件下作用不同时间后的结构形貌变化,分析了奥沙利铂与DNA相互作用的过程.高分辨原子力显微观察结果表明奥沙利铂与DNA作用后可导致质粒DNA的结构发生显著的变化.随着作用时间的增加,DNA分子逐渐由伸展的链状变化为相互缠绕并带有许多结点的紧密结构,最终变化为更紧密的球状结构.本研究结果表明奥沙利铂可通过化学键合作用和静电作用使质粒DNA逐渐凝集为紧密的球状结构,这种结构可能对奥沙利铂的抗癌活性和毒性产生重要影响.