青岛3种海藻元素变迁的同步辐射X射线荧光研究

为了研究海藻体内元素的变迁在监测海洋环境污染状况方面的应用,作者利用同步辐射X射线荧光,对分别在1985年7月和1999年7月采自中国山东省青岛海滨的浒苔（Enteroinorpha prolifera)、海蒿子（Sargassum pallidum) 和鸭毛藻（Symphyocladia latiuscula)进行了元素的分析。研究结果表明,各种不同的海藻,各自有相当稳定的XRF谱型。同1985年样品的XRF谱相比,在1999年的所有样品中,许多元素的峰强都明显增高了。Br的含量在鸭毛藻中最高,海蒿子次之,浒苔最少。同1985年相比,1999年的鸭毛藻中Br的含量几乎无变化,可能在1985年就已接近饱和。     

同步辐射(软X射线)辐照玉米的细胞学效应研究

利用同步辐射(软X射线)辐照玉米自交系H65和H14D种子,研究其M1代的细胞学效应,并以60Co-γ射线作对照。结果表明,软X射线辐照处理后,不仅能够诱发玉米M1代根尖细胞内核畸变和染色体畸变,而且还能够诱发染色体多种类型的变异,其变异频率随辐照剂量的增加而增大,辐照剂量与细胞总畸变率呈正相关。软X射线对玉米根尖细胞的有丝分裂具有明显地抑制作用,辐照剂量与细胞分裂指数呈负相关。软X射线辐照的细胞学效应与γ射线基本相似,但在诱发的细胞畸变率和染色体变异类型上存在一定的差异。两个供试品系对辐射的敏感性为H14D>H65。     

同步辐射软X射线对枯草杆菌的诱变效应

采用同步辐射软X射线对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)1831菌株进行辐照处理,研究了不同剂量下3．1nm的软X射线对其芽孢的失活和诱变作用。结果表明：同步辐射软X射线对枯草杆菌芽孢的剂量存活曲线表现为典型的“肩型”,对芽孢的失活作用属于“单靶多击”方式,失活击中数等于3。根据脱脂牛奶平板上蛋白酶活力大小的测量统计,以变异系数作为诱变效应指标,软X射线对芽孢具有一定的诱变作用。     

基于同步辐射技术研究土壤铁氧化物固定重金属分子机制的进展

铁氧化物在土壤中广泛赋存,因其比表面积大,对重金属具有很强的吸附固定能力,深刻影响着土壤重金属的形态转化过程.因此,研究土壤铁氧化物对重金属的固定机制,对于深入理解重金属在土壤系统中的环境化学行为以及评估污染土壤重金属生物有效性具有重要意义.然而,采用传统的吸附模型和化学提取法研究土壤铁氧化物固定重金属的机制具有明显的局限性,无法从分子水平上阐明其固定机制.同步辐射技术在环境土壤学的应用显著推进了在分子水平上认识土壤铁氧化物吸附重金属及其受典型环境因子影响的分子机制.本文主要从同步辐射技术的发展历程、模拟系统和实际土壤系统中铁氧化物在多种因素影响下对重金属固定的分子机制等方面进行了综述,同时对同步辐射技术的未来发展趋势及其在该研究领域的应用进行了展望.     

黄土区次生植被恢复对土壤有机碳官能团的影响

以植被空间排列顺序推断时间演替顺序,采用同步辐射软X射线探讨子午岭林区典型植物样地白羊草(Bothriochlor ischaemum)狼牙刺(Sophora viciifolia)辽东栋群落(Quercus liaotungensis)演替过程中土壤有机碳官能团变化。图谱定性分析显示,恢复过程中各植被条件下0-5 cm和20-40 cm土层土壤脂肪-C、酮-C吸收强度明显增加;0-5 cm土层土壤脂肪-C吸收较20-40 cm强,而土壤酮-C吸收较20-40 cm弱。半定量分析结果显示,随植被演替进程,0-5 cm土层土壤各官能团相对百分含量都有所增加,如芳香-C、脂肪-C、酮-C呈现逐渐增加趋势,至辽东栎群落时,20-40 cm土层土壤脂肪-C相对百分含量明显增加。植被恢复过程中,各样地SOC官能团组成基本一致,但植被恢复影响土壤SOC官能团数量变化;植被恢复能促进0-5 cm和20-40 cm土层土壤脂肪-C、酮-C含量增加,并且这种作用随着植被恢复时间的延长逐渐增强,说明植被演替增强了土壤有机碳化学稳定性。     

Zn对细胞保护作用机理的研究

应用扫描质子微探针和同步辐射ｘ荧光分析技术测定了细胞中元素的分布和组成,为确定Zn是细胞结构成分提供了直接的实验依据.用上述核技术结合有关生化指标,分析测定了正常和损伤细胞（脂质过氧化损伤）中Fe,Zn和丙二醛、SH基含量变化的相互关系.实验结果表明,当细胞发生脂质过氧化损伤时,Fe含量和丙二醛含量同步增高,而Zn含量和SH基量则降低.给细胞补充Zn后,提高了细胞质膜中的Zn含量,SH基量也随之增加,同时丙二醛量降低.提示Zn保护细胞完整性的作用机理之一是控制脂质过氧化作用.Zn可保护膜蛋白的SH基,减少和阻止被Fe所催化的过氧化反应.     

多壁碳纳米管固定化生物酶修饰电极检测杂色曲霉素的初步研究

色曲霉素（ST）是一种致癌致畸的真菌毒素,已报道的检测ST的技术有TLC、HPLC、ELISA以及毒素基因的PCR检测技术。初步探索了酶生物传感器三电极系统对ST的电化学分析。在实验中,应用多壁碳纳米管作为分子识别元件ADTZ的固定化基质和传感器的电子传递体构建了Au工作电极,对ST进行CV和DPV分析,结果表明：ST在-600mＶ位置有一明显的特征还原峰电位,线性检测范围是8.32×10^-5～6656×10^-5mg/mL,检测下限为8.32×10^-5mg/mL,响应时间10s,为进一步的研究打下良好的基础。     

微重力对石刁柏根尖组织和细胞中钙水平及分布的影响

用焦锑酸钾沉淀法进行了组织和细胞中游离钙的化学定位。用光学显微镜和透射电镜观察石刁柏幼苗在太空飞行后Ｃａ２＋沉淀颗粒在根尖组织和细胞内的分布。结果表明,太空飞行１５天后,Ｃａ２＋在各组织内的分布情况与地面对照无明显差异,但Ｃａ２＋的含量明显低于对照。Ｃａ２＋在细胞内不同区域的分布在飞行和对照样品中差异十分明显,对照细胞中Ｃａ２＋集中在液泡内,其它细胞器中很少见到。飞行幼苗的根尖细胞,液泡中Ｃａ２＋很少,并向液泡膜集结,液泡膜内侧和细胞质中的Ｃａ２＋明显增多。细胞壁中的Ｃａ２＋较对照有明显增加,高尔基体中也有少量钙存在。本文着重讨论了飞行幼苗根尖中Ｃａ２＋在细胞内重新分布的可能作用。     

钙蛋白酶对兔脑皮质中细胞骨架蛋白tau的降解作用

钙蛋白酶 (calpain)是钙依赖性中性蛋白酶 ,根据其对钙敏感性的不同 ,可分为m 和 μ 钙蛋白酶两型。分别用不同浓度CaCl2 溶液温育Wistar大鼠脑皮质匀浆液 ,并用Western印迹和定量图像分析技术检测不同亚型钙蛋白酶对tau蛋白的降解作用。发现 :在 37℃用 1mmol LCa2 温育底物 15min ,即出现大量分子量为 2 9kD的tau蛋白降解片段 ;当Ca2 浓度为 5mmol L时 ,tau蛋白几乎全部被降解 ;这种tau蛋白降解可被特异性的钙蛋白酶抑制剂完全逆转。进一步的研究发现 ,分别用 μ 钙蛋白酶抑制剂 ( 0 .0 5 μmol Lcalpastatin) ,m 钙蛋白酶抑制剂 ( 10 0 μmol LcalpaininhibitorIV)或总钙蛋白酶抑制剂 ( 5 5 2 μmol Lcalpeptin)与 1mmol LCa2 共同温育Wistar大鼠脑皮质匀浆液 ,1mmol LCa2 激活的tau蛋白降解分别被抑制 8.6 %、92 .5 %和 97.8%。该研究结果表明 ,一定浓度的Ca2 可同时激活 μ 钙蛋白酶和m 钙蛋白酶 ,这两种亚型均参与降解tau蛋白 ,但m 钙蛋白酶的作用比 μ 钙蛋白酶更强     

骨骼肌中肌浆网/内质网钙ATP酶的功能及其作用机制

骨骼肌是机体生命活动和能量代谢的重要场所,其代谢紊乱会诱发一系列肌肉疾病。Ca²⁺作为肌肉收缩过程的重要调节器,在骨骼肌的功能行使中发挥重要作用。骨骼肌细胞中Ca²⁺浓度主要受肌浆网/内质网钙ATP酶(sarcoplasmic/endoplasmic reticulum Ca²⁺ATPase, SERCA)的调节。SERCA利用ATP水解产生的能量介导胞质Ca²⁺进入肌浆网内腔,维持胞质Ca²⁺平衡。SERCA功能的失调会引发一系列骨骼肌疾病,而SERCA活性受部分肌浆网蛋白质的调控,跨膜蛋白质PLN、SLN、MRLN、DWORF和sAnk1以及胞质蛋白质THADA和SAR,其通过磷酸化,进而调控SERCA的功能。本文对骨骼肌中SERCA的功能、调控SERCA的相关功能蛋白质的结构及其作用机制进行了总结,以期为骨骼肌相关疾病的治疗提供最新的思路和方法。     

Investigation of elemental content distribution in femoral head slice with osteoporosis by SRXRF microprobe

A synchrotron radiation X-ray fluorescence microprobe analysis technique was used to scan a slice of the femoral head from its periphery to its center, via cartilage, compact, and spongy zones in order to determine the distribution and the way inorganic substances are lost in bone tissue. The sample preparation and experimental apparatus are described in detail. The quantitative computerized tomography of elemental distribution, such as Ca, P, K, Fe, Zn, Sr, and Pb in bone slice tissue, including cartilage, substantial compact, and substantial spongy, is investigated. Combined with the correlation among, P, K, Zn, Sr, and Ca, the route of loss of minerals and the physiological functions of some metal elements in bone are also discussed.     

The influence of electrical stimulation of vagus nerve on elemental composition of dopamine related brain structures in rats

Recent studies of Parkinson's disease indicate that dorsal motor nucleus of nerve vagus is one of the earliest brain areas affected by alpha-synuclein and Lewy bodies pathology. The influence of electrical stimulation of vagus nerve on elemental composition of dopamine related brain structures in rats is investigated. Synchrotron radiation based X-ray fluorescence was applied to the elemental micro-imaging and quantification in thin tissue sections. It was found that elements such as P, S, Cl, K, Ca, Fe, Cu, Zn, Se, Br and Rb are present in motor cortex, corpus striatum, nucleus accumbens, substantia nigra, ventral tectal area, and dorsal motor nucleus of vagus. The topographic analysis shows that macro-elements like P, S, Cl and K are highly concentrated within the fiber bundles of corpus striatum. In contrast the levels of trace elements like Fe and Zn are the lowest in these structures. It was found that statistically significant differences between the animals with electrical stimulation of vagus nerve and the control are observed in the left side of corpus striatum for P (p = 0.04), S (p = 0.02), Cl (p = 0.05), K (p = 0.02), Fe (p = 0.04) and Zn (p = 0.02). The mass fractions of these elements are increased in the group for which the electrical stimulation of vagus nerve was performed. Moreover, the contents of Ca (p = 0.02), Zn (p = 0.07) and Rb (p = 0.04) in substantia nigra of right hemisphere are found to be significantly lower in the group with stimulation of vagus nerve than in the control rats.     

The Role of Scale and Technology Maturity in Life Cycle Assessment of Emerging Technologies: A Case Study on Carbon Nanotubes

Life cycle assessment (LCA) has been applied for assessing emerging technologies, where large‐scale production data are generally lacking. This study introduces a standardized scheme for technology and manufacturing readiness levels to contextualize a technology's development stage. We applied the scheme to a carbon nanotube (CNT) LCA and found that, regardless of synthesis technique, CNT manufacturing will become less energy intensive with increased levels of readiness. We examined the influence of production volume on LCA results using primary data from a commercial CNT manufacturer with approximately 100 grams per day production volume and engineering design of a scaled‐up process with 1 tonne per day production capacity. The results show that scaling up could reduce 84% to 94% of its cradle‐to‐gate impacts, mainly as a result of the recycling of feedstock that becomes economically viable only beyond certain minimum production volume. This study shows that LCAs on emerging technologies based on immature data should be interpreted in conjunction with their technology and manufacturing readiness levels and reinforces the need of standardizing and communicating information on these readiness levels and scale of production in life cycle inventory practices.     

盐酸青藤碱诱导黏连性膝关节强直家兔成纤维细胞凋亡的机制研究

目的 观察盐酸青藤碱对膝关节黏连强直的家兔成纤维细胞增殖和相关基因表达的影响,并进一步尝试探讨其对抗膝关节黏连强直的作用机制。方法 以体外培养法培养成纤维细胞,并设对照组、盐酸青藤碱低中高浓度实验组。CCK-8法检测成纤维细胞增殖的情况;实时荧光定量聚合酶链反应（real-time quantitative PCR,RT-qPCR）法检测经过盐酸青藤碱处理后,成纤维细胞相关基因mRNA表达的改变,用ELISA法检测药物的作用对血清中炎症因子等水平的影响,蛋白质印迹法（Western blot）检测相关蛋白质的表达。结果 盐酸青藤碱能降低成纤维细胞存活率,且随浓度升高存活率逐渐降低。盐酸青藤碱中各个组的效果均十分明显（P<0.05）。在相关基因的mRNA表达层面,与对照组比较,盐酸青藤碱各组炎症因子均显著下调（P<0.05）,凋亡蛋白的表达量显著上升、Bcl-2的mRNA表达量下降（P<0.05）,而PI3K/mTOR/AKT3信号通路分子的mRNA表达量均下降（P<0.05）。在蛋白质表达层面,与对照组相比较,中、高剂量盐酸青藤碱组血清中炎症因子IL-6、IL-...