基于专利分析的生物传感器发展态势研究*

生物传感器将固定化的生物敏感材料作为识别元件,具有体积小、专一性强、响应快、准确度高等特点,市场应用前景广阔。近年来,生物传感器技术发展迅速,研究成果不断涌现。为更好地了解我国生物传感器研究现状,进一步促进生物传感器行业健康快速发展,基于IncoPat专利数据库,利用ITGinsight作为文献分析工具,对全球范围内生物传感器领域的总体研究态势、区域布局、技术构成及研究热点等方面进行专利分析,并对核心专利进行识别。结果表明,我国生物传感器领域的专利数量排在世界前列,但科研实力存在区域分布不均衡、企业研发实力不强、关键核心技术不足等问题。针对这些问题,提出我国生物传感器技术的未来发展策略。     

播种深度对夏玉米幼苗性状和根系特性的影响

选用郑单958(ZD958)和先玉335(XY335)为试验材料,在砂培和大田条件下设置3、5、7和9 cm 4个播种深度,并在大田条件下以不同播种深度混播作为对照(CK),研究播种深度对夏玉米幼苗性状和根系特性的影响.结果表明： 随着播种深度的增加,夏玉米的出苗率下降,出苗时间延长.ZD958和XY335播深9 cm的出苗率较3 cm的分别降低9.4%和11.8%,出苗时间较3 cm的均延长1.5 d.随着播种深度的增加,幼苗长度及幼苗整齐度显著降低,中胚轴长度显著增加,胚芽鞘长度差异不显著;初生胚根长度逐渐减小,次生胚根总长度逐渐增加,总根长度差异不显著;幼苗与中胚轴的总干质量增加,总根干质量差异不显著.随播种深度的增加,种子萌发时幼苗各部位可溶性糖含量增加,营养物质消耗量增加,幼苗根系生长速度增加,根系活力降低,总节根数及节根层数增加.播深增加后出苗率及幼苗活力的降低导致收获穗数的显著降低,最终影响产量形成.此外,播深一致有利于群体整齐度的提高和群体性状的改善,从而提高产量.     

花粒期光照对夏玉米干物质积累和养分吸收的影响

选用登海605(DH605)为试验材料,在大田条件下通过花粒期遮阴(S)和增光(L)研究不同光照对花后夏玉米产量、干物质积累和氮、磷、钾养分吸收与运转特性的影响.结果表明: 遮阴后夏玉米产量、干物质积累量及氮、磷、钾养分吸收量均显著降低;而增光有利于夏玉米干物质积累量及氮、磷、钾养分吸收量和产量的提高.2011-2013年,遮阴处理的产量较对照(自然光下)分别降低了59.4%、79.0%、60.6%;增光后产量分别增加16.3%、12.9%、6.8%.遮阴对干物质积累的影响大于其对植株氮、磷吸收量的影响,植株体内氮、磷等养分含量有所上升,而钾吸收量的下降幅度大于干物质积累,钾素相对含量降低,氮、磷、钾向籽粒的分配比例降低.增光后干物质积累和氮、磷吸收量显著上升,但对氮、磷吸收的影响更大;增光条件下,氮、磷、钾等养分向籽粒的分配比例增加.
     

花粒期光照对夏玉米光合特性和叶绿体超微结构的影响

在大田条件下,以夏玉米品种‘登海605’为试验材料,研究花粒期不同光照强度(正常光照、开花至收获期遮阴和开花至收获期增光)对夏玉米叶片光合、荧光性能和叶绿体超微结构的影响.结果表明:与对照相比,花粒期遮阴影响叶绿体排布及内部结构发育,基粒个数和基粒片层数均有不同程度减少,叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量下降,PSⅡ反应中心的实际光化学效率和最大光化学效率降低,非光化学淬灭系数数值增加,导致产量降低;增光后叶绿体结构良好,基粒片层排列紧致、清晰且数量增加,PSⅡ反应中心的实际光化学效率增加,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量上升,叶片光合性能增强,产量增加.即花粒期遮阴破坏了夏玉米叶片叶绿体超微结构,降低了叶片光合能力,产量下降;花粒期增光增加了叶肉细胞中叶绿体的基粒和基粒片层,导致基粒片层排列紧密有序,有利于增加作物产量潜力.     

新兴边缘科学——体视学

体视学是近30年才迅速发展起来的一门边缘科学。它起源于2000多年前的天象观察,基本原理是19世纪法国地质学家德莱塞(Delesse)和英国显微镜学家索比(Sorby)各自在几何概率论和拓扑学基础上提出的。1961年在第一届国际体视学会议上由几位生物学家及二名数学家共同确立了体视学一词,并定义为二维图像的三维解释或二维空间的三维推断。从此体视学作为一门科学引起人们的重视,在冶金、地质、能源、气象、电子及机械制造等领域得到广泛的应用,特别是在生物医学方面,对研究生物组织和细胞结构与功能的关系,某些疾病的致病因素以及细胞癌变的早期形态特点等,都从量的角度对其结构空间有     

脱氢酶生物传感器研究关键技术与进展

自然界中依赖烟酰胺类辅酶(NAD+或NADP+)的脱氢酶是氧化还原酶中最重要的一类,基于此类酶的生物传感器应用前景广阔,近年来发展迅速。构建这类传感器需要两项关键技术,即氧化型辅酶在电极表面的再生和辅酶固定化。本文介绍了辅酶电化学再生的主要方法、辅酶固定化的常见手段,以及相关的研究进展。     

肌苷酶电极生物传感器

为了构建肌苷酶电极生物传感器,以固定化核苷磷酸化酶(EC 2.4.2.1)、黄嘌呤氧化酶(EC 1.2.3.2)与过氧化氢电极组成电流型酶电极生物传感器,用于检测肌苷片中的肌苷,其输出电流可达500nA.结果发现,肌苷测定的线性范围为1-268 mg/L,精度:RSD小于0.14%,响应时间:60 s,使用寿命大于25 d,实际测定肌苷片中肌苷含量回收率:100.8%.由此表明:采用双酶电极法测定肌苷片中的肌苷含量,由于酶促反应专一性高、样品不需分离直接进样分析、处理条件温和、反应时间短暂因而结果较为可靠.     

气候变化情景下孑遗植物绵刺在中国的潜在地理分布

绵刺(Potaninia mongolica Maxim.)为我国西北干旱、半干旱地区孑遗濒危荒漠植物,具有重要的生态作用。预测过去、当代及未来气候变化情景下绵刺植物在中国的潜在地理分布区和迁移路线,将为绵刺的保护利用及种群合理建立提供一定的科学依据。基于绵刺在中国的73个有效分布点和8个环境因子变量,利用MaxEnt模型和ArcGIS软件预测末次间冰期、末次盛冰期、当代及未来绵刺在中国的潜在地理分布变化,综合分析影响绵刺分布的主要环境因子及其适宜范围,并用检验受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)评估模型的精确度。结果表明：(1)MaxEnt模型预测精确度极高,受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)值为0.988,预测显示当代绵刺主要分布在内蒙古中西部地区(阿拉善地区)、宁夏东北部和西北部、甘肃中东部、新疆中部和西部少量狭长分布区,潜在地理分布的总适生区面积约是51.94×10⁴ km~2;(2)影响绵刺潜在地理分布的重要环境因子变量是降雨(最干月降雨量、年均降雨量、最湿月降雨量、最冷季度平均降雨量)和温度(最热月的最高温);(3)从末次间冰期到末次...     

用葡萄糖酶电极法测定葡萄糖淀粉酶活性的研究

利用固定化葡萄糖氧化酶酶膜和过氧化氢电极组成酶电极测定葡萄糖淀粉酶的活性单位。用已知单位的葡萄淀粉酶作为测定标准定标后,在仪器上直接测出被测样品的葡萄糖淀粉酶活性单位,测定时间１４０ｓ,操作周期３ｍｉｎ,连续１０次测定ＣＶ值为０.６７％,５０～５００ｕ／ｍｌ的范围内线性良好,ｒ＝０.９９９９。     

山东省生物传感器重点实验室

一 概况 山东省生物传感器重点实验室的前身为山东省科学院生物研究所生化研究室,是专门研发固定化酶生物传感分析仪的研发机构,自1983 年建所以来一直从事生物传感器的研究工作.1986 年研制成功基于溶氧电极的葡萄糖测定仪.