球形拓扑下对budding和multi-budding生物膜泡形状的研究

流体相磷脂双分子层在水溶液中能自组织的形成球形拓扑的膜泡,膜泡的平衡形状是由其弯曲弹性能决定的.Budding是流体相磷脂双分子膜泡的一个显著的形状.从自发曲率(SC)模型的弯曲能量和双层(BC)模型的弯曲能量在参数替换情况下,我们看到自发曲率(SC)和双层(BC)模型具有相同的形状方程.本文从双层(BC)模型的相图出发,在双层(BC)模型下,通过建立一些与目标形状相近似的初始形状,在面积A,体积V和平均曲率的积分M的约束条件和使用约化量的情况下,经Surface Evolver软件的逐次细分并长时间演化,得到了一些budding和multi-budding型的生物膜泡形状.     

SC模型小约化体积膜泡的形状方程的研究

目前还没有相关文献报道在自发曲率模型下探究小约化体积形状方程以及边界条件.本文应用标准的变分法,在自发曲率模型下推导了旋转轴对称情况下的小约化体积膜泡的形状方程以及讨论了相应的边界条件.我们相信数值求解该模型下的形状方程和边界条件依然会得到与实验上观察一致的膜泡.     

高亏格膜泡形状的研究

目的:磷脂双性分子在水或者油溶液中会形成各种不同的膜泡形状,在实验上已经观察到大量的扑拓亏格为0的球形扑拓膜泡和扑拓亏格等于1的环形膜泡,本文是在理论上研究在自发曲率模型下,亏格g等于4的高亏格膜泡形成的稳定形状.方法:本文是通过在Surface Evolver软件中建立亏格g等于4(膜泡的拓扑结构用拓扑的亏格g表示)的具D5h对称性的初始形状,对这个初始形状进行细分并演化一定的步数后,我们得到一个剖分面较为光滑的模型.我们去调整它的自发曲率和约化体积寻找能量最低的稳定状态.结果:这种D5h对称性的膜泡很难保持它的对称形状,而会演化到几支非对称的稳定形状.结论:我们得到了亏格为4的近D5h对称性及盘形稳定形状.这种亏格为4的稳定形状提供了新的膜泡相变分支,我们期待实验上能对这些稳定形状进行验证,从而为曲率模型的正确性提供有力支持.     

生物膜细管形成过程的研究*

我们都知道磷脂双亲分子在水或者油溶液中会形成各种不同的形状。现在我们探讨的是一种细的管状生物膜泡。它通常是指在磷脂双亲分子形成膜泡后,我们对它在显微镜下进行的一系列使用光镊施加拉力操作而形成的细的管状结构。实验显示,膜泡形成的管状结构在生物学中是普遍存在的。本文主要研究怎样应用数值计算的方法进行模拟细的管状膜泡,从而得到一些长短,粗细不同的管状生物膜泡。我们从极小曲面悬链面的角度出发,研究管状膜泡的形成结构特点。最后我们认为管状膜泡的形成不同形状是与对膜泡施加拉力、细管的半径、以及管子的长度等因素有着密切的联系。     

波形生物膜泡的数值法研究

磷脂双亲分子在水溶液中会形成各种各样形状的膜泡,实验显示,存在有一维的周期性柱面膜泡.扩展的Delaunay曲面是由Ou-Yang等首次给出的Helfrich变分问题的解析特解,与Delaunay曲面不同的是它所代表的曲面为非常数平均曲率曲面,其中之一为波形周期曲面.本文用数值计算的方法探讨了波形曲面形状,并与已知的解析解进行了比较.与球形拓扑不同的是,做数值计算时所采用的欧拉-拉格朗日方程中参数不取为零,加入周期性边界条件数值求解该方程,得到了与扩展的Delaunay曲面一致的波形曲面.目前我们还没有得到扩展的Delaunay曲面之外的周期波形形状.扩展的Delaunay曲面是否给出了非常数平均曲率的波形曲面的通解,仍然是需要进一步探讨的问题.然后根据形状方程和轴对称的微分方程绘出了自发曲率取不同数值时的二维波形图,并且得出结论:随着自发曲率的增加,参数的值逐渐减小,与解析法得到的结果一致.     

数值解法研究生物膜泡形状

目的:研究生物膜泡的可能形状.方法通过数值解法中的打靶法,运用Mathematica软件进行编程.结果:获得与Udo Seifert计算基本相符的图,得到了相应的生物膜泡形状,包括双凹圆盘,长椭球和扁椭球等,且获得了新的形状.结论:本法提供了一种相对精确的寻找膜泡的方法.     

高亏格膜泡形状

溶液中流体相磷脂膜泡的平衡形状是由其弯曲弹性能决定的。我们用Surface Evolver软件找到了一个具体的模拟稳定膜泡形状的方法,对亏格为2的膜泡进行了研究。我们提供了具体的计算结果。     

生物膜曲度形成机制的探讨

细胞及其内部的细胞器均是由生物膜包被的。很多膜结构的特异形状是由膜的不同曲度引起的。诱导膜曲度的因子非常多,但往往都使用相似的原理。本文总结了生物膜曲度形成的几种主要机制,包括脂质成分组成的影响、细胞骨架的牵引、蛋白质的疏水性插入,以及蛋白形成脚手架维持曲度等。另外,有些蛋白质虽然本身不诱导曲度,却可以感应膜的曲度。这些曲度的形成机制在细胞生命活动中经常会交互综合产生作用,以确保细胞器塑形、囊泡发生及细胞自噬等重要过程的正常进行。     

高锶离子亲和力传感蛋白介导CALYX突触囊泡异步和自发释放

突触囊泡在钙离子(Ca2+)触发下释放神经递质普遍存在着同步和异步两种形式.突触囊泡膜蛋白(synaptotagmin 2,Syt-2)已被证实是Calyx of Held突触囊泡同步释放的Ca2+传感蛋白,而相关的异步释放Ca2+传感蛋白还有待于探索.虽然锶离子(Sr2+)因其物理和化学性质都接近Ca2+,且能触发更多的囊泡异步释放成分而成为研究异步释放机制的常用工具,但有关Sr2+触发异步释放的机制存在着争议.本文在胞外以Sr2+替换Ca2+的条件下,通过对野生型(WT)和Syt-2敲除型(Z2B-/-)小鼠Calyx突触囊泡自发和诱发释放的电生理特性分析,发现Syt-2是介导Sr2+诱发的突触囊泡快速释放的传感蛋白,但不是介导Sr2+相关神经递质异步释放和自发释放的传感蛋白;而未知的触发囊泡异步释放的传感蛋白相比Syt-2对Sr2+具有更高的亲和力,同时也介导突触囊泡的自发释放.这一研究为探索并最终发现触发囊泡异步释放的未知传感蛋白提供了新的线索.     

GM3与Ca~(2+)-ATP酶的重建及其冷冻断裂电镜观察

应用生物膜的分离与重建技术 ,将GM3、大豆磷脂与肌质网Ca2 + ATP酶共同重建在脂质体上 ,酶活力明显增加 .经负染、冷冻断裂复型后电镜等形态学方法证实形成的脂酶体囊泡封闭性好 ,脂酶体上Ca2 + ATP酶蛋白颗粒均匀、直径增大     

开口膜泡形状的研究

本文报道了最近在开口膜泡研究方面的一些理论和实验进展,给出了开口膜泡的形状方程和边界条件及稳定开口膜泡的形状及其相图,并对该领域的研究存在的问题与研究趋势进行了分析.     

基于边际回归的沈阳市绿化树种人工油松冠形模拟

构建城市典型绿化树种树冠外部轮廓预估模型,可以为城市绿化树种的空间配置优化奠定基础。本研究以辽宁省沈阳市典型绿化树种人工油松为对象,基于Crown Window装置获取60株样木树冠形状,利用幂函数、分段抛物线方程和修正Kozak方程选取基础模型,通过再参数化引入树冠结构因子(最大树冠半径)和相邻木竞争变量(相邻木平均树高、平均胸径、平均冠幅、相邻木株数,以及样木与其相邻木平均树冠接触高),构建耦合相邻木竞争及树冠结构因子的油松树冠外部轮廓预估模型。结果表明: 修正Kozak方程R_a²最大、均方根误差(RMSE)最小,模型稳定性良好,选取其为构建油松冠形模型的基础模型。通过再参数化在基础模型中引入最大树冠半径和相邻木平均胸径后,模型的R_a²提高0.0693,MSER为14.4%。分析最大树冠半径和相邻木竞争对油松树冠形状的影响发现,最大树冠半径对树冠形状影响较大,树冠半径随最大树冠半径增大而增大;相邻木平均胸径对树冠形状影响相比最大树冠半径较弱,树冠上半部分随相邻木竞争增强而增大,树冠下半部分随相邻木竞争增强而变小。本研究构建的耦合相邻木竞争及最大树冠半径的油松树冠外部轮廓边际回归模型具有良好的拟合优度,能够合理地模拟及预测沈阳市典型绿化树种人工油松的树冠形状。     

细胞内胆固醇运输

作为生物膜的重要成分,细胞内不同膜上胆固醇含量的高低直接影响生物膜的生物物理特性和细胞信号的传递,与细胞正常的生理功能密切相关。外源内吞的胆固醇和内源合成的胆固醇通过囊泡介导和非囊泡介导的胆固醇运输途径在不同细胞膜之间转运,从而维持了不同细胞器上胆固醇的浓度梯度。一系列胆固醇结合和转运蛋白在细胞内胆固醇的运输中发挥了重要作用。本文旨在总结细胞内胆固醇运输途径与参与胆固醇运输的重要分子及相关作用机制。     

尼罗罗非鱼精子形成中核内囊泡的释放

通过透射电镜观察了尼罗罗非鱼的精子形成过程。尼罗罗非鱼精子细胞在成熟过程中,细胞核中出现由双层生物膜构成的囊泡。囊泡中均匀分布着电子密度低的物质。该囊泡逐渐从细胞核内排到细胞核外。在此过程中细胞核不但排出不参与染色质浓缩的物质,还将多余的核膜排出。进入袖套的囊泡可以留在精子的袖套中,而排到核前方和核侧面的囊泡继续以出芽的方式排出精子细胞。尼罗罗非鱼成熟精子的头部仅有染色质高度浓缩的细胞核。细胞核前     

美国微生物学会会讯摘要

1.近来,对囊泡肺纤维化病(cystic fibrosis)患者的细菌群体研究发现,在生物膜中非致病菌可分泌信号,诱导周围的铜绿假单胞菌(又称绿脓杆菌)的毒力基因,引起肺部阻塞性病变.虽然早已了解生物膜中群体细菌的生物活性与浮游的细菌不同,但要证明这一点有一定技术上的问题.加拿大学者Surette等发展了一种技术将细菌混合接种于磁珠上,磁珠上已有不同组织特异的蛋白,形成生物膜后,可利用磁珠吸引法,将生物膜中的细菌与游离菌分离,转人微量孔培养板分析其特性.这一技术称为Magna Film.通过研究发现,口咽部的正常菌群可以启动绿脓杆菌的毒力基因,包括弹性酶和外毒素基因.诱导毒力基因的过程是由自身诱导素-2(autoinducer-2,AI-2)介导的,虽然绿脓杆菌自身不产生AI-2,但自患者痰中分离的咽正常菌群却可产生不等量的AI-2,因此口咽部正常菌群通过分泌信号可诱导绿脓杆菌的毒力基因.     

GM3与Ca2+-ATP酶的重建及其冷冻断裂电镜观察

应用生物膜的分离与重建技术, 将GM3、大豆磷脂与肌质网Ca²⁺-ATP酶共同重建在脂质体上, 酶活力明显增加. 经负染、冷冻断裂复型后电镜等形态学方法证实形成的脂酶体囊泡封闭性好,脂酶体上Ca²⁺-ATP酶蛋白颗粒均匀、直径增大.     

人红细胞封闭影泡的分离及其封闭度的测定

五十年代,Teorell等证实红细胞影泡在等渗条件下能“再封闭”,此后,封闭影泡就成为研究生物膜结构与功能的不对称性及细胞膜对介质的通透性等问题的重要材料。近几年来,红细胞影泡作为一种携带药物或核酸的载体,已初步应用于医药临床或遗传工程技术,受到人们的重视。关于封闭影泡的制备和性质Schwoch和Passow已有评述。他们提出影泡是不均一的。为了分离纯化影泡制剂,Bodemann曾采用蔗糖梯度离心法。我们考虑到蔗糖的渗透压效应,改用葡聚糖作介质,对按Steck方法制     

COPD并发自发性气胸行胸腔闭式引流术后的护理

自发性气胸是指在没有创伤或人为的因素下，因肺部疾病使肺组织及脏层胸膜自发破裂，或靠近肺表面的肺大泡、细微气肿泡自发破裂，肺及支气管内气体进入胸膜所致的气胸。     

小约化体积膜泡形状的研究

目的:研究ADE模型下小约化体积膜泡的形状。方法:应用数值计算方法中的打靶法,运用Mathematica 7.0软件进行编程。结果:在ADE模型下,计算得到了一系列小约化体积的膜泡的形状,解决了已往小约化体积区域内不存在稳定膜泡的问题。结论:研究表明,在ADE模型下通过适当的边界条件把黏附双层区域的接触势能考虑进去,数值计算结果与实验上的非常相似。     

脂质体药物制剂产业化应注意的问题

脂质体属于先进递药技术（Advanced Drug Delivery Systems）。当磷脂和其他类脂化合物分散在水中时,形成有序排列的类似生物膜结构的多层囊泡（参见图1）,该囊泡被称为脂质体。囊泡的每一层膜由脂质双分子层构成,其内部和各层之间被水相隔开。药物可包裹在脂质体的水核中央或脂质双分子层内。脂质体药物制剂能够增加脂溶性药物的水溶性、改变药物体内分布,降低毒副作用．