铋基纳米材料在抗菌领域的研究进展

铋(bismuth, Bi)作为一种低毒性重金属,已被用于合成各种具有独特结构和物理化学特性的纳米材料。合成的铋基纳米材料具有良好生物相容性、高X射线衰减系数、循环半衰期长、稳定性高、优异的光热转换效率和光催化能力等特点。由于这些特点,铋基纳米材料在组织工程、抗菌和癌症治疗等生物医学方面得到广泛应用。据报道,铋基纳米材料已被制成药物用于疾病治疗。与传统抗菌药物相比,铋基纳米材料在抗菌领域的应用可有效避免细菌耐药性的发生。综述了铋基纳米材料的特性、抗菌机制及其在抗菌领域的研究进展,最后提出了铋基纳米抗菌材料未来的研发方向。     

荧光碳点在生物医学领域中的应用研究进展

荧光碳点(fluorescent carbon dots,FCDs)是一种利用含碳化合物合成的新型荧光纳米材料。这种FCDs相比传统荧光材料如有机染料和半导体量子点,不仅成本低廉、易于合成和功能化,而且还具有更优秀的光学特性(如无光闪烁性),优秀的生物相容性、化学惰性以及细胞低毒性等特点。目前FCDs已经掀起了继富勒烯(C60)、碳纳米管(CNT)和石墨烯(Graphene)之后又一次碳纳米材料的研究浪潮,吸引了愈来愈多的来自物理、化学、材料及生物医药学等不同领域的科学家们。本文综述了最近FCDs在生物医学领域中的应用研究进展。     

基于碳基电极的电化学传感器检测铅离子的研究进展

重金属铅离子在空气、水、土壤和食物中普遍存在而且含量越来越高。铅离子具有较大的毒性,对人体的健康有很大的危害。近年来发展了很多检测铅离子的方法,其中以碳基为基底电极的电化学传感器由于具有简单、快速、灵敏等优点而备受青睐。从复合电极修饰材料的角度,综述了基于无机材料、有机材料和功能核酸等复合电极在检测铅离子的研究进展,重点介绍了碳基电极的发展历程、构建及铅离子的检测方法,对基于碳基电极的铅离子电化学传感器的发展前景进行了展望。     

淀粉基生物降解薄膜材料的研究进展

淀粉基材料因其来源广泛、可食用、生物可降解,是包装领域近年来研究最热门、应用最广泛的材料之一。本文中,笔者简要讨论淀粉组分对淀粉基薄膜的影响,综述目前研究较多的淀粉基改性材料体系,包括物理/化学改性淀粉薄膜以及由于环保原因越来越受关注的生物聚合物改性淀粉薄膜,同时分析不同改性方法对淀粉基薄膜性能的影响,为后续研究提供参考。     

金属有机骨架材料在样品前处理领域的研究进展

金属有机骨架材料是一类新型的有机-无机杂化多孔材料,由于其具有比表面积大、结构多样、物理化学性质稳定及孔道可调等优势,在分离领域表现出重要作用,尤其在固相萃取以及固相微萃取领域。本文中,笔者简要阐述近年来MOFs材料、复合材料、后修饰材料在固相萃取以及固相微萃取方面的应用进展,并对其应用前景作出展望。     

水力空化在水处理中的应用研究进展

水力空化是一种很有发展前途的新型水处理技术。简要介绍了水力空化技术水处理的机理。讨论了水力空化装置的具体参数,如入口压力,限流区的结合参数等,及流体的物理化学性质,如蒸汽压力、粘度、溶解气体等对空化效果的影响。分析了多种水力空化反应器的特点,水力空化反应器具有设计简单,易于操作,容易放大到工业应用等优点。综述了在国外该技术应用于污水处理、消毒及其它方面的最新研究成果。研究结果表明水力空化技术是一种有广阔发展前景的水处理技术。提出了水力空化技术应用于水处理需解决的关键技术难题。展望了该技术今后的研究方向。     

植物油基平台化合物及高分子材料研究进展

植物油作为最有希望的石油替代原料之一,已成为近年来的研究开发热点。文中介绍了植物油的分子结构及其对植物油基平台化合物和高分子材料性能的影响,进一步探讨了植物油基平台化合物及高分子材料的发展现状和最新研究进展;同时,概括性地介绍了当前植物油基平台化合物及高分子材料存在的主要问题,指出未来最有可能的研究方向,为更全面地了解植物油生物化工与发展前景提供参考。     

无细胞蛋白表达体系研究进展及在生物制药领域中的应用

作为一种快速高效的体外蛋白合成手段,无细胞蛋白表达体系(Cell-free Protein Synthesis,CFPS)一直以来就被广泛应用于基础生物学领域的研究。与传统的基于细胞的体内表达体系相比,CFPS突破了细胞的生理限制,其可调控性强、对毒性蛋白的耐受力高,使得许多很难在体内合成的复杂蛋白在体外顺利表达。近年来随着研究人员不断对CFPS进行优化,通过简化制备工艺、开发价格低廉的能量再生系统、稳定底物供应、促进蛋白正确折叠等方式,成功研发出生产效率高、成本低廉、反应体积大的表达体系。凭借其高通量和大规模的蛋白表达优势,CFPS为解决生物制药领域中面临的难题提供了新的解决思路,并成功地应用于高通量药物筛选、大规模生产重组蛋白药物、个体化定制肿瘤疫苗等领域,显示出其在生物制药领域的重要应用潜力。     

全程硝化菌微生物学特性及在水处理领域的应用潜力

全程硝化菌是近期微生物氮循环领域的重大发现之一,引发了对其全球分布、系统发育特征和生理生化特性的广泛关注。本文综述了全程硝化菌在土壤、地表水、废水处理系统等生境的分布规律及影响因子;并从底物亲和力、代谢多样性等方面阐述了其与传统硝化微生物间的竞争互作和生态位分离机制;基于上述特征提出全程硝化菌在水处理领域中的应用前景,可能与其他脱氮微生物如反硝化菌、厌氧氨氧化菌和厌氧甲烷氧化菌等耦合实现在低氨氮、低溶解氧条件下的污水深度脱氮,从而节省能耗并降低温室气体排放。未来研究应继续深入研究全程硝化菌的生理生化特性,评价其生态功能和对氮素地球化学循环的贡献,并探索其在生物水处理等领域的应用潜力。     

量子化学在生物分子领域的研究进展

量子化学的方法对生物分子研究的发展提供了全新的思路和方法。本文介绍了量子化学的基本计算方法,并综述了近两年来量子化学方法在生物分子领域的研究进展。     

iTRAQ技术在医药领域的研究进展

蛋白质组学的研究是生命科学进入后基因时代的特征,是探索生命奥秘的有效手段,相关的实验技术已被广泛应用于各个领域。传统的蛋白组学技术包括凝胶电泳、质谱分析、蛋白质芯片等,但由于这些技术存在灵敏度低、操作繁琐、可重复性差等缺点已无法适应当今蛋白质研究的需要;这就促使了蛋白组学技术的改进和革新。同位素标记的相对和绝对定量(iTRAQ)技术是目前进行蛋白定性定量常用的、发展较快的新技术,该技术灵敏度高、准确率和可重复性好,能够同时检测多个样本,并且对样本进行精准高效的分析。文章梳理了iTRAQ技术的优缺点,对该技术近几年在医药基础和临床研究应用的情况进行整理和分析,探讨该技术在医药领域的应用前景。     

拉曼光谱在皮肤领域的研究进展

拉曼光谱是一种新型的光学检测技术,常用于材料鉴定。近年来,随着无创检测需求的增加,拉曼光谱逐渐应用于疾病诊断、物质鉴别等生物领域。综述了拉曼光谱在皮肤领域的研究进展,及其对皮肤组织成分鉴别和皮肤疾病诊断的价值,以期推动拉曼光谱广泛应用于皮肤病学的机理研究和临床诊断。     

烟草废弃物在堆肥领域的研究进展

在烟草生产及加工过程中,通常会产生大量的烟草废弃物,如何有效利用这些废弃物以避免环境污染和资源浪费,已成为烟草行业亟需解决的问解。研究发现,烟草废弃物堆肥化处理是规模化利用废弃资源的有效途径之一,对烟草农业的绿色、低碳、循环、可持续发展具有重要意义。从有机肥堆肥制备技术、肥效研究等方面进行了系统综述,从整体上展示了烟草废弃物堆肥技术的发展现状,以期为国内烟草废弃物源堆肥未来技术的研发及产业化提供一定的参考。通过分析发现,在堆肥制备技术方面,主要有微生物菌剂添加技术、共堆肥技术和烟草材料预处理技术3种,此外还衍生出液态有机肥和厌氧发酵联产有机肥技术;在堆肥肥效研究方面,烟草废弃物堆肥可明显改善土壤的物性参数、化学参数以及生物学参数,显著钝化土壤重金属元素,进而提高作物的产量或品质,其中堆肥与化学肥料配施的效果相对较好;堆肥的多功能化是未来堆肥创新利用的重要途径。     

斑马鱼在放射生物学领域的研究进展

斑马鱼是主要模式生物之一,因其对外界环境敏感,是常用的生态毒理学模型和良好的环境检测活试剂。本文综述了斑马鱼在放射生物学领域的相关研究进展,包括斑马鱼对水中¹³⁷Cs的浓集和排出,γ射线、氚和X射线对斑马鱼胚胎-幼鱼生长发育的影响,电离辐射对斑马鱼多代或隔代的种群效应,以及斑马鱼在辐射防护剂、DNA损伤修复蛋白和放射增敏剂方面的相关研究,旨在为斑马鱼在放射生物学领域的进一步研究提供参考。     

鸽子在动物机器人领域的研究进展

鸽子具有集群和归巢习性,善于远途负重与持续飞行,导航和空间认知能力卓越,近年来被广泛应用于动物机器人研究。鸽子机器人通过对鸽子脑内特定的神经靶点施加神经信息干预以实现运动行为控制。本文根据鸽脑内的分层多级神经调控靶点分布,分别对基于感觉系统、动机和情绪系统或皮层以及中脑运动区的鸽子机器人研究进展进行分类综述,以期为进一步利用鸽子机器人开展空间感知、侦察勘测和反恐搜救等应用研究提供参考和指导。     

稀土元素铕在生物技术领域的研究进展

介绍了稀土元素铕在生物技术领域当前的研究进展情况。铕配合物应用于荧光分析较广泛,铕离子化合物及其配合物应用于细胞代谢调控方面的研究也成为近年来的热点,可以预见铕在医药及农业生产领域有广阔的应用前景。     

激光在农业领域应用研究进展

本文综述了近年来激光在农业领域的研究概况,如激光生物学刺激效应、激光诱变育种,激光辐照离体质粒DNA、激光微束转基因技术等,并对有待进一步研究解决的问题进行了讨论。     

激光陷阱及基在生物医学领域中的应用

激光陷阱及基在生物医学领域中的应用奇云,杜润才,王华（安徽省淮南职业医学专科学校,２３２００１）一、激光陷阶的光学理论激光具有动量,因此可对原子和其它中性粒子产生作用力。如果有具有某一特殊频率激光照射一个原子,该原子将会连续不断地吸收并发射光子。在原...     

景观生态学在风景园林领域应用的研究进展

作为我国风景园林学科的三大基础理论之一,景观生态学是风景园林师从经验规划/设计转向循证规划/设计的利器.本文根据国内外已有研究,挖掘景观生态学在风景园林领域的应用优势与必要性;基于文献分析法,从规划设计研究主体、科学基础以及景观性能与人类福祉三方面总结景观生态学在风景园林领域的研究热点与进展,并提出面向规划设计实践需求的景观生态学应用研究优先议题,包括服务多学科与多部门的景观内涵与分类体系研究、面向管理决策的景观性能评估与参数量化研究、应对人居环境与规划设计不确定性的景观格局-生态过程研究,以及提升人类福祉的景观格局-过程-服务耦合研究.开展景观生态学与风景园林领域的交叉融合研究,有利于深化并推动景观生态学综合研究成果向应用实践的转化,对于构建风景园林领域实践性科学研究体系具有重要参考价值.     

机器学习在蛋白质功能预测领域的研究进展

蛋白质是有机生命体内不可或缺的化合物,在生命活动中发挥着多种重要作用,了解蛋白质的功能有助于医学和药物研发等领域的研究。此外,酶在绿色合成中的应用一直备受人们关注,但是由于酶的种类和功能多种多样,获取特定功能酶的成本高昂,限制了其进一步的应用。目前,蛋白质的具体功能主要通过实验表征确定,该方法实验工作繁琐且耗时耗力,同时,随着生物信息学和测序技术的高速发展,已测序得到的蛋白质序列数量远大于功能获得注释的序列数量,高效预测蛋白质功能变得至关重要。随着计算机技术的蓬勃发展,由数据驱动的机器学习方法已成为应对这些挑战的有效解决方案。本文对蛋白质功能及其注释方法以及机器学习的发展历程和操作流程进行了概述,聚焦于机器学习在酶功能预测领域的应用,对未来人工智能辅助蛋白质功能高效研究的发展方向提出了展望。