量子药理学及其在我国的现状

本文试图使药物化学家和药理学家充分了解量子药理学在研究和开发新药中的作用。文中先简单说明量子药理学的兴起,尔后分四段叙述,即理论基础;扼要介绍常用的半经验方法;被计算的分子性质,特别是电荷分布和分子静电势;以及量子药理学在我国的现状。     

基于个体的东海鲐鱼生长初期生态模型的构建

采用FVCOM物理模型生成三维物理场,基于个体模型参数化东海鲐鱼早期生物过程,通过拉格朗日质点的方法将模拟生成的3-7月物理场和生物模型进行耦合,构建了基于个体的东海鲐鱼早期生态模型.结果表明:所构建模型可很好地模拟东海鲐鱼鱼卵和仔鱼的输运过程和丰度分布,台湾暖流、黑潮和对马暖流直接影响鱼卵和仔鱼的输运和分布,通过输运到不同育肥场的温度和食物差异间接地影响鱼卵和仔鱼的生长、生存.东海南部产卵场对东海东北部渔场有很大的补充量,但对长江口和舟山外海渔场的补充量很少.产卵场的西北部、西南部与济州岛、对马海峡育肥场之间有很大的连通性,产卵场的东北部、东南部与九州岛、太平洋育肥场之间有很大的连通性.     

黄河水系对流域碳分布的影响

本文利用区段模型并以土壤流失资料和水文资料为基础,计算黄河水系碳输运的诸特征量。结果表明：黄河水系的碳输运主要表现为无机离子态碳和悬浮态碳,它们的输运量主要受土壤流失量和径流量的影响,并可表示为相关性较高的线性回归函数;黄河流域各区段的碳的源汇功能状况取决于土壤流失与泥沙沉积的总效果,具体讲,河源至安宁渡段和河口至三门峡段为主要的碳输运之源,其余则为主要的碳输运之汇。     

量子点在生命科学中的应用

近年来 ,量子点 (半导体纳米微晶体 )的研究引起国内外研究者的广泛兴趣 ,其研究内容涉及物理、化学、材料等多学科 ,已成为一门新兴的交叉学科。虽然量子点在生物学中的应用才刚刚起步 ,但是已经取得了有意义的进展 ,成为人们极为注意的一个热点。现就量子点的光学特性、制备方法以及在生物学中的研究进展和应用前景作一简要综述     

量子点的活体皮肤渗透和代谢

皮肤是身体的最大器官,能够直接与含纳米材料的防晒霜、化妆品等接触,但是人们对纳米材料的皮肤渗透性却了解不多.本文研究了水溶性硫硒化镉(CdSeS)量子点对于活体小鼠皮肤的渗透性和其在体内的代谢情况.量子点溶液被涂于雄性ICR鼠背部脱毛部位.荧光显微像和透射电子显微镜被用于观察量子点在皮肤和器官中的分布,电感耦合等离子体质谱(inductively coupled plasma-mass spectrometry,ICP-MS)用于测量111Cd的含量,以确定量子点在血液和器官中的含量.实验结果表明,量子点能够渗透角质层,并且聚集在角质层的最上面几层角质细胞间和毛囊中.通过血液循环,量子点在肝和肾中沉积严重并且难以清除.如果每只小鼠涂抹0.32nmol量子点,则5天之后肾脏中残存的镉离子浓度仍超过14ng/g.这些结果表明,量子点能够被小鼠透皮吸收,而且对肝和肾产生严重影响.     

一类非线性分数阶奇异耦合系统正解的存在性

讨论了一类非线性分数阶奇异耦合系统正解的存在性和唯一性,通过分数阶格林函数及其性质将微分系统转化为等价的积分系统,应用偏序上的不动点定理得到系统正解的存在性和唯一性.     

量子生物化学的某些进展

绪言随着电子光谱、顺磁共振、电离幅射等物理方法在生物学中的运用,量子力学的基本理论就成为研究生命物质微观结构的重要依据。量子生物化学就是一门研究生命物质微观结构的理论性学科。它是用量子力学的基本理论,通过数学运算来研究生物分子的电子结构、电磁性质、能量转移及化学反应等问题。在量子生物化学的发展过程中,     

荧光量子点的生物合成方法研究进展

作为一种新型纳米材料,荧光量子点的合成方法大致可分为物理法、化学法和生物合成法。生物合成方法因其绿色、环保、产物生物相容性好而备受关注。本文通过对国内外荧光量子点生物合成方法的资料研究,以细菌、真菌、其它生物机体、生物辅助等角度对生物合成荧光量子点的方法进行归纳总结,并着重对基于微生物的合成方法进行了分类。在探讨微生物合成机理的基础上,对生物合成法的未来方向提出展望。     

量子点荧光技术标记肿瘤细胞中HSP的应用研究

目的探讨量子点荧光技术对人肾癌细胞株(ACHN)中不同HSP进行标记的可行性应用。方法利用量子点的荧光特性,免疫细胞化学方法检测体外培养的ACHN细胞中量子点特异性标记的HSP70、HSP90、HSPgp96的表达情况。结果共聚焦荧光显微镜下可见ACHN细胞中HSP70、HSP90、HSPgp96均有明显表达,呈现均匀分布的橙红色强荧光,且量子点在持续激发30分钟后无荧光淬灭发生。结论量子点荧光标记技术能够对不同HSP进行标记,且与传统的标记方法相比具有显著优点,可作为一种新型的检测技术应用于科研及临床标记检测中。     

遗传变异与修复机制的量子观点

根据一种使得量子可以完全克隆的机制——量子半保留克隆机制,并以量子相干态可以半保留克隆为基础,作了推广到研究生物DNA分子克隆上的尝试,提出了量子半保留克隆、量子涨落与量子压缩相干态可以作为分别研究生物的遗传、变异与修复机制的可行性基础.研究指出:细胞分裂事件或者细胞死亡事件服从泊松分布;DNA复制的过程中存在着自发的、不可避免的出错几率,相对大小为平均的基因数乘以4π之后的倒数(该公式的计算与实验结果十分吻合);存在修复机制,由此导致了生物体的特殊基因座不同的自发突变频率.     

以双歧杆菌为载体实现量子点在体靶向肿瘤的可行性研究

应用双歧双歧杆菌作为量子点输送载体,为小动物在体生物肿瘤成像提供依据. 采用电穿孔方法,将
二棕榈酰磷脂酰胆碱（DPPC）包被的硫硒镉水溶性量子点转入细菌内,得到“量子点-细菌”复合探针,在
“量子点-细菌”表面通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺 (EDC)活化法进一步偶联叶酸分子,制得
“量子点-细菌-叶酸”复合纳米生物探针. 将纳米生物探针经尾静脉注入Lewis肺癌小鼠体内,采用冰冻组
织切片,考察探针在小鼠体内脏器及肿瘤的分布情况. 结果表明,在肿瘤部位检测到较强的量子点光致发光
信号,而在肺、肝、脾等脏器中只检测到微弱的量子点发光信号. “量子点-细菌-叶酸”复合纳米生物探
针小动物在体肿瘤靶向成像是可行的.     

蛋白质结构预测研究进展

蛋白质结构预测是生物信息学当前的主要挑战之一.按照蛋白质结构预测对PDB数据 库信息的依赖程度,可以将其划分成两类:模板依赖模型和从头预测方法.其中模板依赖模 型又可以分为同源模型与穿线法.本文介绍了各种预测方法主要步骤,分析了制约各种方法 的瓶颈,及其研究进展.同源模型所取得的结构精度较高,但其对模板依赖性强;用于低同 源性的穿线法是模板依赖的模型重要的研究方向;从头预测法中统计学函数与物理函数的综 合使用取得了很好的效果,但是对于超过150个残基的片段,依然是巨大的挑战.     

短杆菌肽A-DMPC通道内离子输运的分子动力学模拟

用最近提出的构建膜体系初始构象的有效方法 ,构建了在DMPC脂膜环境下短杆菌肽A通道模型 (GA -DMPC)。通过对Na 、Ca2 、Cl-三种不同离子在GA -DMPC通道内不同位置的分子动力学模拟 ,研究离子在通道内输运过程中与通道及通道内水分子的相互作用 ,从分子动力学的角度阐明离子在通道内的输运机制。主要计算结果表明 :(1)离子在通道内的输运使GA的构象发生变化 ,GA的柔性是离子在通道内通透的重要因素 ;(2)Cl- 离子可扩大通道半径 ,Na 离子和Ca2 离子则减小通道半径。Cl-离子不能在GA通道内通透 ;(3)离子的出现使通道内水分子的偶极方向发生变化。上述结果均与实验相符。     

相互作用对纳米颗粒跨生物膜输运的影响

纳米颗粒与生物膜之间的相互作用,对于纳米颗粒在细胞成像、生物传感器设计、药物输送及疾病诊断和治疗等方面的应用有着重要的影响.本文采用自洽场理论,考察了不同相互作用条件下,纳米颗粒跨膜输运过程中生物膜的形变情况,以及系统自由能的变化情况.结果表明,在纳米颗粒跨膜输运的过程中,随着纳米颗粒与生物膜之间相互作用的改变,生物膜...     

谷胱甘肽@CdTe量子点生物传感器的制备与应用

以GSH(glutataione,谷胱甘肽)为稳定剂,一锅法合成水相Cd Te量子点。通过与配体巯基乙酸(TGA)量子点稳定性的对比发现:GSH@量子点对二价金属螯合剂EDTA有着更广的浓度耐受范围。利用GSH@Cd Te量子点在不同p H环境下荧光淬灭程度的不同,GSH@Cd Te量子点可作为生物传感器应用于检测溶液p H值,GSH@Cd Te量子点生物传感器检测溶液p H值的范围4到10。通过金属Cu2+离子对GSH@Cd Te量子点的作用,我们将其应用与溶液中Cu2+的检测,检测铜离子浓度最低可至0.312 5滋mol/L,上限可达10滋mol/L。     

从量子跃迁观点对蛋白质折叠速率的统计分析

理解蛋白质折叠速率是探明蛋白质结构和折叠机制物理基础的关键.蛋白质折叠速率的温度依赖关系是当前一个未解决的难题.假定蛋白质折叠是一个分子构象间的量子跃迁,导出了一个蛋白质折叠速率的解析公式.由此公式出发,计算了资料库中二态蛋白质的折叠速率和研究了它们的温度依赖性.从第一性原理出发,对实验给出的16个二态蛋白质折叠速率的非阿列尼乌斯(non-Arrhenius)温度关系给予成功解释,进而预测了这些蛋白质解折叠速率的温度依赖关系.依据量子折叠理论,给出了一个预测二态蛋白质折叠速率的统计公式,用于65个蛋白的资料库,理论和实验比较的相关系数为0.73.此外,理论还给出了与实验结果一致的最大和最小折叠速率估计.     

量子点的生命科学中的应用

近年来,最子点（半导体纳米微晶体）的研究引起国内外研究者的广泛兴趣,其研究内容涉及物理、化学、材料等多材料,已成为一门新兴的交叉学科。虽然量子点在生物学中的应用才刚刚起步,但是已经取得了意义的进展,成为人们极为注意的一个热点。现就量子点的光学特性、制备方法以及在生物学中的研究进展和应用前景作一简要综述。     

一种基于量子点检测抗CCP抗体的免疫荧光层析法

抗环瓜氨酸多肽 (cyclic citrullinated peptide, CCP) 抗体是类风湿关节炎 (rheumatoid arthritis, RA) 早期诊断的重要生物标志物. 为了实现对RA的早期诊断,本研究建立了一种基于CdTe量子点标记技术检测抗CCP抗体的免疫荧光层析法. 将CCP多肽与小牛血清白蛋白 (bovine serum albumin, BSA) 连接,再将CCP-BSA和 羊抗鼠IgG分别在硝酸纤维素膜 (nitrocellulose membrane, NC膜) 上划线,作为检测线 (test line, T线) 和质控线 (control line, C线). 制备量子点并在量子点上标记鼠抗人IgG,喷在玻璃纤维上并烘干,最后组装大卡、切割并封装制成检测试纸条. 应用该试纸条检测了RA患者及健康人血清临床样本200份,以酶联免疫吸附 测定法 (enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA) 为对照,计算免疫荧光层析法的检测灵敏度和特异性. 结果显示,建立的量子点免疫荧光层析试纸条检测抗 CCP抗体的灵敏度为97.5 %,特异性为95.8%. 该方法操作简单、快速,可实现床旁检测 (point-of-care testing, POCT),能应用于RA的早期诊断.     

神经元网络动力学的统计物理方法

本文回顾了利用统计物理的方法研究神经元网络动力学的数学降维描述.以一个全兴奋性的“整合-发放”神经元网络为出发点,导出了描写神经元群体活动的概率分布函数的(2+1)-维对流-扩散方程.在没有引入任何新参数的情况下,讨论了如何利用moment closure scheme得到(1+1)-维的动力学方程.我们将此方程的预测...     

简述量子点与抗体的偶联方法

量子点是一种具有独特光学性质的半导体纳米材料,表面带有功能基团的水溶性量子点可与抗体偶联,作为荧光探针用于多种生物学研究。根据量子点表面所修饰的物质不同,偶联方法可分为共价偶联与非公价偶联两大类。本研究主要对量子点与抗体的偶联方法进行简单介绍。