林窗几何特征的测定方法

林窗面积、形状及边界木高是决定林窗环境异质性的3个林窗几何特征,影响林窗内植物更新。林窗几何特征的快速测量方法是林窗研究的基础,测量方法可分为2类:基于地面实际测量的地面法和基于林窗林冠照片的相片法。地面法费时费力,受人为因素影响大,可测量林冠林窗和扩展林窗的面积,但不能测量林窗形状和边界木高。相片法具有简单、客观、可重复的优点,但仅适用于林冠林窗。相片法共有5种:"平面相片法"、"航片法"、"半球面影像法"、"双半球面影像法"和"改进的半球面影像法"。前3种测量方法只能测量林冠林窗面积;"改进的半球面影像法"可测量林冠林窗面积和形状,且精度高于前3种相片法,但所需参数最多;"双半球面影像法"可测量林窗面积、形状及边界木高这3个林窗几何特征,且精度较高,但拍摄要求较高。     

基于5-ALA-TS-FA体外光动力疗法灭活HL60细胞实验研究

本文通过癌症靶向性分子叶酸(FA),硅壳包裹的TiO_2(TS)纳米颗粒和5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)进行结合形成新型光敏剂5-ALA-TS-FA,并研究其在光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)治疗白血病肿瘤细胞HL60中的灭活效果。实验采用表面修饰的方法成功制备了5-ALA-TS-FA纳米颗粒,表征样品通过透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)等测试方法,通过加入不同浓度的复合纳米颗粒5-ALA-TS-FA与HL60细胞共育12 h,分别测量纳米颗粒的暗毒性和PDT灭活效应,其中PDT灭活效应采用Cell Counting Kit-8(CCK-8)法检测。实验结果表明,5-ALA-TS-FA复合纳米颗粒分散性良好;当药物浓度为100μg/m L与HL60细胞共育12 h后,5-ALA-TS-FA对HL60细胞的暗毒性较低,在光动力疗法中5-ALA-TS-FA灭活效率可达到74.65%,显著高于TiO_2和TS-FA的灭活效率。因此5-ALA-TS-FA作为一种潜在的光敏剂具备良好的应用前景。     

自组装IKVAV多肽纳米纤维支架凝胶及其对嗅鞘细胞的作用

旨在观察自组装IKVAV多肽纳米纤维支架凝胶对鼠嗅鞘细胞(OECs)的作用。通过调整IKVAV溶液pH值并加入培养液触发多肽自组装为支架凝胶, 用原子力显微镜检测IKVAV分子可以自组装成编织状纳米纤维(直径为3~5 nm)。采用原代分离培养方法获得OECs单细胞悬液后, 使用差速贴壁法两次纯化OECs且在第12天通过免疫染色计数OECs纯度为85%。将IKVAV多肽纳米纤维支架凝胶与OECs复合培养, 倒置显微镜下观察OECs生长良好, Calcein-AM/PI活、死细胞染色表明活细胞数达95%。CCK-8法间接细胞计数证实IKVAV多肽可促进OECs的黏附, 对OECs增殖没有影响。由此可见IKVAV多肽可以自组装成纳米纤维支架凝胶且对OECs有良好的生物相容性及黏附作用, 可作为神经组织工程支架材料。     

基于微生物的可控生物制造

微生物种类丰富,尺寸涵盖纳米与微米级,是天然的可用于纳米、微米及多层次跨尺度加工的"基本单元"。目前的生物制造方法大多不适用于微生物活细胞,无法发挥其整体的生物学功能及优势。本研究探索并建立了微流控和磁控的可用于微生物活体的微纳米生物制造新方法,定位操纵和有序排列微生物活体。以微生物为微纳米机器人,诱发其特有的生物学功能,进行受控自组装等生物制造过程,由此有望设计和创制一系列新型特殊功能材料和器件。     

“多才多艺”的RNA

RNA不光能通过碱基。还能通过它的主链结合其它分子,并能检测它们的形状。到底是什么使得RNA分子如此“多才多艺”呢？     

电纺技术在生物医学中的应用进展

电纺技术已经成为结合多组分化合物与织造技术的关键工具,可改变电纺丝材料的化学、物理和生物特性,使其与不同的应用环境相适应。通过电纺技术制作的功能化纳米电纺丝材料,在组织工程、创伤敷料、酶的固定化和药物（基因）载体等生物医学方面得到了广泛的应用。新型的电纺技术可以进一步优化纳米电纺丝的特性,如同轴电纺、二相电纺技术;电纺丝膜的修饰也为调控电纺丝的各向异性和多孔性提供了有效的方法。该文将概述功能化电纺丝的纺织技术及修饰方法在生物医学领域的研究与应用进展。     

互花米草纤维与造纸污泥混合制作污泥纤维板

利用长纤维与造纸污泥混合制作纤维板,以互花米草秸秆、纺织长纤维和废纸浆与造纸污泥混合制浆,经抄纸板机复合热压成型得到工业污泥纤维板材,并分析不同纤维板材的性能差异。结果表明:基于"生物钢筋+水泥"模型,互花米草秸秆纤维与造纸污泥复合成的纤维板材在硬挺度、耐破度、密度和吸水性能上均具有明显优势。此工艺为综合利用造纸污泥等工业废弃污泥提供了可借鉴的工艺技术,并为综合利用秸秆纤维提供了相关参考。     

Au NPs/UCNPs复合纳米体系用于荧光成像引导下的肿瘤光热治疗的研究进展

近红外(NIR)光诱导的光热治疗(PTT)因其无创、非侵入、毒副作用低、可精准靶向治疗等特性,已成为肿瘤精准治疗的新型手段。凭借其独特的表面等离激元共振(SPR)特性及其高效的光热转换效率、生物毒性与良好的光稳定性,金纳米颗粒(Au NPs)已成为理想的光热治疗剂。而高质量成像技术是实现有效光热治疗的可靠有力的工具,尤其是多模态成像技术,比起单一成像方式具有更卓越的性能,为更全面、更精准的肿瘤成像提供了可能,显著提高了非侵入性医学治疗的潜力。NIR光激发的稀土上转换纳米颗粒(UCNPs),因其丰富的4f电子结构展现出磁性、荧光、X射线衰减和放射等多功能特性,使其作为造影剂在多模态成像领域展现了重要的应用前景。因此,构建NIR光诱导的Au NPs/UCNPs复合纳米体系,可用于多模态成像引导下的光热治疗,有望成为癌症诊疗的一种新策略。本文简单介绍了Au NPs、UCNPs的光学特性,重点综述了NIR光诱导的UCNPs-Au NPs(纳米壳、纳米棒、纳米团簇)复合纳米体系在癌症光热治疗领域的最新研究进展,并对其实现诊疗一体化的未来进行了展望。     

智能塑料

由美国和德国科学家开发出的一种能够自动成形的塑料可用作手术缝合线和医疗植入物。这种“智能”塑料由热塑性塑料聚合物制成,可被人体吸收,经设计后能够记忆一种特定的形状,当加热到体温时,它就会自动转化成所需的形状。     

细胞对纳米材料的胞吞及其胞内定位相关机制的研究进展

纳米材料具有独特的理化性质,其在纳米生物医药技术中得到广泛的研究,有着良好的应用前景。纳米材料的尺寸分布在纳米级。使其入胞途径和转运方式与一般尺寸的物质略有不同。细胞可通过网格蛋白介导胞吞、陷窝小泡介导胞吞、吞噬作用和巨胞饮等胞吞方式摄取纳米颗粒。吞噬的方式及后续的转运和定位受细胞的类型、状态,以及纳米颗粒的理化性质如元素组成、尺寸、形状、电荷、表面修饰等多种因素共同影响。     

磷脂酰丝氨酸复合胶囊辅助改善记忆功能的研究

目的：观察磷脂酰丝氨酸复合胶囊对改善小鼠及人体学习记忆功能的影响。方法：动物实验部分，昆明种雌性小鼠随机分为低、中、高 3 个剂量组（剂量分别为 333、667、1 000mg/kg·BW）和阴性对照组，每组共计12只，每48只1个大组进行行为学实验。连续灌胃给药 30d 后，分别进行水迷宫、跳台和避暗实验。1周后，小鼠按照相同的数量和方法重复上述实验；人体实验部分，选取49~65岁且知情同意的健康退休人员随机分为试食和对照组作为研究对象，试食组57人、对照组59人，服用30d，对照组服用相同外观的软胶囊安慰剂。实验开始及结束时采用中国科学院心理研究所编制的临床记忆量表测量评估，将各分测验量表得分和记忆商进行前后和平行比较。结果：磷脂丝氨酸复合胶囊可延长小鼠跳台实验的测验潜伏期、减少跳台训练错误次数；小鼠避暗消退实验的潜伏期延长，差异均具有显著性意义（P＜0.05）。重复实验也为阳性；试食组57人服用磷脂酰丝氨酸复合胶囊后，各分测量量表得分及记忆商与实验前比较均有明显的提高，差异具有显著性（P＜0.05），与对照组比较，试食组各分测验量表分（除指向记忆）均有所提高，差异具有统计意义（P＜0.05）。总量表分和记忆商试食组试食前后差异显著，试食后均显著提高（P＜0.05）。结论：磷脂酰丝氨酸复合胶囊具有辅助改善小鼠及人体学习记忆功能的作用。 磷脂酰丝氨酸；行为实验；学习记忆；临床记忆量表     

国外动态

美国科学家制成新型生物传感器美国普渡大学研究人员制成了新型生物传感器,能够以非侵入的方式进行糖尿病测试,探测出人体唾液、眼泪、血液和尿液中极低的葡萄糖浓度。这项技术无需过于繁复的生产步骤,从而可降低传感器的制造成本,并可能帮助降低利用针刺进行糖尿病测试的几率。相关研究论文发表在《Advanced Materials》杂志上。新型生物传感器包括3个主要部分:石墨烯制成的纳米片层、铂纳米粒子和葡萄糖氧化酶。其中的纳米     

人参皂苷Rg2抗MTD大鼠海马神经元凋亡的研究

目的:观察多发梗塞性痴呆模型大鼠CPU凋亡相关蛋白的改变,研究其在学习记忆障碍中的作用机制,并探讨人参皂苷Rg2的干预作用。方法:将复合血栓诱导剂经大鼠左颈总-颈内动脉注射入其左侧大脑半球,诱导半球内血栓形成,造成多发梗塞,从而建立大鼠的学习和记忆功能障碍模型。分别给予不同剂量的人参皂苷Rg2治疗7天,并以尼莫地平进行对照。用Y型电迷宫检测正常对照及痴呆模型大鼠学习和记忆能力的改变;对大鼠的脑组织切片作尼氏染色行病理学检查;以免疫组化方法检测Glu、CalpainⅡ、Caspase-3、Bax的表达。结果:颈内动脉注射复合血栓诱导剂可造成大鼠在Y型电迷宫中的学习和记忆成绩明显降低,与假手术对照组比较有显著差异(P<0.05)。尼氏染色可在大鼠脑片的CPU区发现胶质瘢痕化的微梗塞灶。在免疫组化结果中,Glu、CalpainⅡ、Caspase-3、Bax表达均增高。结论:单侧大脑注射复合血栓诱导剂可造成大鼠的学习记忆能力降低,可部分模拟MID的行为和病理学改变。人参皂苷Rg2能明显改善MID模型大鼠的学习记忆成绩,其作用机制可能与它的钙通道阻滞作用使凋亡蛋白CalpainⅡ、Caspase-3、Bax表达降低有关...     

以新型表面活性剂Pa-Brij78为基础的两种载药纳米系统的构建

目的:探究新型表面活性剂分子Pa-Brij78在药物传递方面的应用。方法:利用Brij78合成Pa-Brij78,通过薄膜水化法得到3 m M包载姜黄素的Pa-Brij78胶束水溶液,并通过共沉淀法用磷酸钙将胶束矿化的流程建立磷酸钙胶束复合纳米颗粒药物传递系统;利用Pa-Brij78作为稳定剂,与紫杉醇按不同的紫杉醇/表面活性剂质量比例溶于氯仿后用氮气吹干,真空干燥2-4 h,薄膜物水化30 min后超声20 min的流程建立纳米晶体Pa-PNC。运用粒度仪和扫面电子显微镜对两种纳米系统进行表征。结果:磷酸钙胶束复合纳米颗粒粒径小于200 nm,纳米颗粒外貌都是球形且表面粗糙对姜黄素的载药率达17%,包封率大于90%,构建得到的不同比例的纳米晶体Pa-PNC,其粒径也都小于200 nm,Pa-PNC纳米晶体是棒状的,且Pa-PNC的载药率达50%。结论:本课题组合成的新型表面活性剂分子Pa-Brij78能够构建得到两种药物传递系统,在药物传递系统方面具有一定的应用潜力。     

慢性复合应激增强大鼠空间学习和记忆能力

本文观察了慢性复合应激对大鼠学习与记忆功能的影响。实验采用成年 Wistar 大鼠, 将其随机分成应激组和对照组。采用垂直旋转、睡眠剥夺、噪音刺激和夜间光照4 种应激原, 无规律地交替刺激动物 6 周, 每天6 h, 制作慢性复合应激动物模型。采用 Morris 水迷宫和 Y- 迷宫测试大鼠学习与记忆成绩,并用 Cresyl violet 染色法对大鼠海马结构进行神经细胞计数。结果显示,应激组动物慢性复合应激后, 在 Morris 水迷宫内寻找隐蔽平台所需的时间(潜伏期)比对照组的明显地短(P<0.05), 表明应激鼠的空间记忆能力明显强于对照鼠;在 Y- 迷宫内寻找安全区的正确率比对照组的明显地高(P<0.05), 表明应激鼠的明暗分辨学习能力明显强于对照鼠; 应激鼠慢性复合应激后, 其海马结构齿状回、CA3 和CA1 区神经细胞密度极明显地高于对照鼠(P<0.001)。这些结果提示, 慢性复合应激可增强大鼠空间记忆能力和明暗分辨学习能力。本文并对慢性复合应激模式增强大鼠学习和记忆能力的可能原因进行了讨论。     

2000年度诺贝尔生理学／医学奖授予三位神经分子生物学家

瑞典卡罗林斯卡研究所10月9日宣布,将2000年度诺贝尔生理学／医学奖授予在人脑细胞间信号传送研究中作出杰出贡献的瑞典哥德堡大学的阿尔维德·卡尔松(77岁)、美国洛克菲勒大学的保罗·格林加德(75岁)和哥伦比亚大学的埃里克·坎德尔(71岁)。 阿·卡尔松发现,多巴胺可作为人脑中信号传送器,对人类控制自身动作有非常重要的作用。他的研究成果使人们认识到,帕金森病(神经震颤病)的原因正是人脑的某部位中缺少了多巴胺。保·格林加德发现,多巴胺首先作用于细胞表面的一种感受器,接着会产生一种能影响某些"关键蛋白质"的连锁反应,从而调节神经细胞功能。这些"关键蛋白质"在被磷酸化或去磷酸化时发生形状及功能的变化。通过这种机制,传导物质能将信息从一个神经细胞传给另一个神经细胞。埃·坎德尔发现了神经突触效能改进的原理及参与此种过程的分子组成系统。他通过一个由金属细片组成的模似神经系统,证实突触功能的变化对学习和记忆起着关键作用。突触中的蛋白质磷酸化在短期记忆的产生中扮演着重要角色。对长期记忆的产生,蛋白质合成也是必要的,因为它可导致突触的形状及功能转变。     

DNA折纸术构造多边形网络和镂空三维结构算法

近年来,DNA折纸术作为一种新颖的纳米技术被广泛用来构造各种纳米级或微米级的DNA图案和形状。DNA折纸术构造的表面镂空的结构可以为溶液中的其他分子提供更多的空间,在纳米、药学等领域具有非常广阔的潜在应用。本文设计了一种新型的算法——开环优选算法,借助一系列比较复杂的多臂单元,对于用折纸术构造多边形网络和镂空三维结构的方法进行了理论上的探索。     

纳米复合肽SCM的制备及其对Ⅱ型糖尿病治疗作用的研究

一种新型的神经内分泌肽,垂体腺苷酸环化酶激活肽(PACAP)被发现在碳水化合物或脂质代谢中具有重要作用,但是易受二肽基肽酶IV的降解。将壳聚糖修饰的纳米硒(Se NPs-CTS,SC)作为载体,通过酰胺键负载连接PACAP衍生肽MPL-2,制备稳定性良好、具有协同治疗Ⅱ型糖尿病作用的纳米复合肽Se NPs-CTS-MPL-2(SCM)。实验结果表明,成功构建了高稳定性的纳米复合肽SCM,SCM的平均粒径为158nm,粒径较为集中,表面Zeta电位为35.6m V,较SC粒径及Zeta电位有明显的变化,说明MPL-2成功的连接到了SC表面。SCM在水溶液中可稳定存在40天,在水溶液中有较强的稳定性。体外缓释实验表明SCM在48h内不断释放活性多肽MPL-2,有效的延长了MPL-2的作用时间。Ⅱ型糖尿病模型鼠(db/db小鼠)腹腔注射SCM,葡萄糖耐量实验结果表明MPL-2负载到载体SC上构建了SCM后,SCM在体内不断缓释MPL-2,延长了MPL-2的作用时间,增强了MPL-2的药效。在8周连续用药治疗的过程中,SCM可显著提高Ⅱ型糖尿病模型小鼠的胰岛素敏感性,药效明显强于MPL-2和SC单独用药。构建了纳米复合肽SCM,可有效的延长MPL-2的作用时间,发挥治疗Ⅱ型糖尿病的生物学作用。     

基于光学性质的纳米生物探针设计策略

纳米生物复合探针具有多功能复合、多检测路径、易于信号放大、制备简便等多种优越性。基于其优越的光学性质,人们可以利用常规光学设备实现生物检测,甚至可以实现目视检测。现就本实验室在光学纳米生物探针制备和应用的研究进展作一简要综述,所述纳米生物探针类型主要有:基于表面等离子体效应的纳米生物探针、基于量子效应的纳米生物探针和基于比表面效应的纳米生物探针,并介绍如何应用这些探针进行生物传感和生物芯片的构建。     

科研快讯

正CSBB:新型纳米颗粒或有效治疗机体肠道炎症最近,刊登于国际杂志Colloids and Surfaces B:Biointerfaces上的一项研究论文中,来自乔治亚州立大学和中国西南大学的研究人员通过联合研究开发了一种新型纳米颗粒可以有效阻断在炎性过程中扮演关键角色的细胞表面分子,这种新型纳米颗粒或可作为炎性肠病(IBD)的一种安全性疗法。这种纳米颗粒可以减少CD98的表达,CD98分子是一种促进炎症发生的糖蛋白,研究者Didier Merlin教授说道,我们的研究结果表明,纳米