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.     

半导体型单壁碳纳米管用于近红外二区(NIR-Ⅱ)深层组织光声成像

传统光声成像外源对比剂的光吸收主要集中在可见光区和传统近红外区(NIR,750～900 nm),开发具有更高光学组织穿透能力的近红外二区(NIR-Ⅱ,1 000～1 700 nm)光吸收外源对比剂对活体深层组织光声成像具有重要意义。本文中,作者选取了光吸收峰在1 000 nm左右的半导体型单壁碳纳米管为近红外二区光学吸收外源对比剂,测试了其在近红外二区激光激发下能够产生较强的光声效应。进一步地,作者通过将该纳米材料包埋在仿体组织的不同深度的位置,获得了仿体组织的深层光声成像,成像深度可达1.5 cm。试验结果表明,具有近红外二区光吸收能力的半导体型单壁碳纳米管在活体深层组织光声成像中有很大的应用潜力。     

我国首株猪盖他病毒的分离与鉴定

盖他病毒(Getah virus,GETV)是一种广泛分布于欧亚大陆及澳大利亚北部太平洋沿岸的人兽共患虫媒病毒,我国目前各地仅从蚊子中分离到该病毒。本研究在对一猪场疑似猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)流产胎儿进行多重RT-PCR检测时,由检测猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)的一对引物扩增出一非特异性条带,测序及在NCBI数据库中BLAST结果显示,该序列与GETV序列高度相似。经病毒分离、传代、蚀斑纯化,获得一株能够在Marc-145细胞上稳定生长的分离物。电镜观察显示,该病毒有囊膜及纤突,直径约70 nm,接近于球形,具有披膜病毒科甲病毒属成员的典型形态特征,将该分离物命名为HNJZ-S1株盖塔病毒(Getahvirus)。全基因序列分析结果显示,分离物HNJZ-S1基因组全长11 689 bp,与GenBank中现有14株GETV序列相似性为97.4%～99.3%,其与韩国猪源毒株AY702913(登录号AY702913)序列相似性最高(99.3%)。遗传进化分析显示,HNJZ-S1与日本蚊源毒株12IH26、马源毒株14-I-605-C1、14-I-605-C2及中国蚊源毒株HB0234亲缘关系最近,处于同一进化分支。其E2基因推导的氨基酸序列分析结果显示,HNJZ-S1与韩国猪源毒株AY702913和QIAG9302以及日本马源毒株14-I-605-C1、14-I-605-C2和中国蚊源毒株HB0234等处于同一进化分支。本研究首次从我国发病猪群中检测并分离到GETV,也是迄今为止中国唯一一株来自脊椎动物的盖他病毒,对猪源GETV的感染谱和致病性、感染和传播机制、环境微生物学及公共卫生等相关研究具有重要意义,并为之提供了宝贵的研究素材。     

中国4省猪场猪盖他病毒感染调查及病原分离鉴定

为了解我国猪盖他病毒(Getah virus,GETV)流行情况,本研究利用RT-PCR和病原分离方法在国内首次对晋、冀、豫、皖4省231个猪场的801份猪脏器和组织进行GETV的病原学调查及部分基因序列分析。试验结果显示,从4省的猪群样品中均检出GETV,其中从231个猪场中32个阳性养殖场的病料中检出37份阳性样品,猪场阳性率为13.9%,样品阳性率为4.62%,并首次从种公猪精液中检出GETV。对该病毒Cap和NSP3基因扩增产物的进行序列分析,发现目前中国猪群中的GETV与日本近年猪源、马源及蚊源毒株亲缘关系最近,其次中国近年蚊源和韩国猪源毒株;遗传进化分析显示49个已知序列的GETV可分为3个群或谱系,其中75.5%的毒株属于2000年以后报道的Ⅲ群,具有明显的地域和年代特征且未发现物种特征。从样品中分离出两株GETV HNNY-1和HNJZ-S2,其全基因组均为11 689bp,且与Cap和NSP3基因序列分析结果基本一致,均与2012年以来的所有日本毒株亲缘关系最近。本研究首次揭示在我国4省份猪群中均有GETV存在且种公猪也可带毒,应引起人们重视。鉴于国内外目前均把该病毒看作是人兽共患病病原,因此有必要对其在中国猪群中的感染谱、传播途径、流行规律、致病性及防控措施等进行深人研究,为实时了解其在人畜间的感染和流行情况、制定有效防控措施提供科学依据。     

两株田间重组猪繁殖与呼吸综合征病毒的分离鉴定、进化分析及其致病性研究

为了解2型猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV2)田间毒株重组特征,本研究对两株分离物(HENXX-8、HENJY-2)进行全基因测序、进化分析及毒力测定,并对其全基因序列进行重组分析。结果显示,两个毒株均属于PRRSV 2,两者与其代表株VR-2332的核苷酸相似性分别为85.6%、85.7%;与高致病性PRRSV(HPPRRSV)毒株JXA1、TJ和WUH4株分别为85.7%～85.8%、85.4%～85.5%;与经典毒株CH-1a、HB-2(sh)分别为84.7%～85.7%、84.5%～85.7%;而与所有NADC30类毒株均在90.0%以上。全基因、ORF5及Nsp2序列进化分析结果均显示两个分离物与国内报道的类NADC30毒株遗传距离较近,同处于一个分支。全基因组重组分析结果表明,两个分离毒株存在明显重组现象,且重组模式均以类NADC30毒株为骨架病毒,与HP-PRRSV毒株发生重组。但重组对象不同:HENJY-2是由类NADC30毒株与TJ株发生重组;而HENXX-8则是由类NADC30毒株与WUH4、TJ株发生3毒株间重组。由于重组部位序列缺乏特异性分子标志,因此无法确定与类NADC30发生重组的是HP-PRRSV还是其减毒的疫苗毒株。两株分离物的重组部位与早期分离毒株HENANHEPB、JL580等有所不同,均未涉及到ORF5基因,而是集中在Nsp1～Nsp2以及ORF2a～ORF3区域,主要发生在病毒基因组的靠5'端(30～7 000 bp)和3'端(11 000～13 000 bp)处。对部分重要基因的核苷酸相似性分析结果显示,两个分离株的ORF2a、ORF3基因与HP-PRRSV毒株相似性最高,表明重组病毒的这两个基因可能来自HPPRRSV毒株。致病性试验结果表明,参考毒株HENXC-4的毒力略高于分离毒株HENXX-8,主要表现在体温升高、日均增重降低和肺部病变上。但两个分离物均未引起发病猪死亡。以上结果表明,目前PRRSV2在田间的基因重组事件存在随机性,提示不同毒株在田间的存在会加剧PRRSV重组事件的发生和流行、毒株类型更加复杂,从而增加了临床防控难度。因此,慎重使用活疫苗并持续监测活疫苗毒株在田间的变异动态,对更好防控本病具有一定的临床指导意义。     

基于有限元仿真定量探究贵金属纳米探针自组装诱导的非线性光声效应增强机制

构建高转化效率的功能纳米探针是推动光声分子成像发展的关键。随着光声分子成像技术的发展,具有非线性增强光声转换效率的自组装纳米探针逐渐成为研究热点,然而有关其非线性增强的定量研究尚未见报道。本文以纳米金球为例,利用有限元仿真定量探究金属纳米探针自组装诱导的非线性光热及光声效应,揭示自组装纳米探针光声效应增强规律,为构建具备高转换效率的光声自组装纳米探针奠定了理论基础。     

基于有限元计算定量探究金纳米粒子光声转换效率的尺寸依赖性

具备高光吸收能力和良好的生物相容性的等离子纳米探针在光声分子成像中得到了广泛应用。理论分析发现,由于纳米探针的小尺寸效应,其比表面积急剧增大,致使其光、热性质及光声能量转换机制对尺寸具有强烈依赖性。本文利用有限元分析的方法,以金纳米球和金纳米棒为例,定量讨论了浸没在水中具有不同尺寸的纳米探针在受到脉冲激光照射时的光学吸收、温度场分布及热膨胀随时间演绎的过程,并获得了尺寸在20-150 nm范围内探针光声转换效率对尺寸的依赖关系。结果表明:纳米探针的光-声转换效率对尺寸有较强的依赖性,金纳米球和金纳米棒在20-150 nm范围内均存在最佳尺寸使得光声转换效率最大。定量评价金纳米粒子光声转换效率的尺寸效应为指导通过优化纳米探针尺寸实现构建高效率光声探针提供了理论依据。     

基于可见光遥感的苎麻种质资源冠层性状研究

无人机近空遥感技术可快速实时掌握农田信息,在农作物田间监测中发挥日益重要的作用。本研究使用无人机可见光遥感平台,获取苎麻冠层航拍图像,通过图像处理获得苎麻种质资源冠层图像特征值,结合各苎麻种质资源生长性状,研究26份苎麻种质资源冠层图像性状差异。结果表明,使用HSV色彩空阈值分割可有效将苎麻与土壤杂草分割;26份苎麻资源6个表型性状变异系数分布在11.00%~40.00%之间,多样性指数分布在1.08~1.58之间;26份苎麻资源15个冠层颜色、纹理性状变异系数分布在0.28%~48.09%之间,多样性指数分布在1.25~1.54之间,表明试验苎麻种质资源具有丰富变异和广泛多样性。15个冠层颜色纹理性状主成分分析得到2个主成分,累计贡献率达到95.10%,可有效反映各性状的主要信息。