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基于3D打印牺牲阳模的异型截面微流道便捷加工
唐文来 , 樊宁 , 李宗安 , 项楠 , 杨继全
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191125
提出了一种基于3D打印牺牲阳模的异型截面微流道便携加工方法,以探究流道截面对微粒惯性聚焦行为的调控作用。利用皮秒激光切割技术加工任意形状的喷嘴微孔,借助桌面级FDM打印机可方便地制造出所需的异型截面流道阳模。结合通用的PDMS倒模复制技术和阳模溶解技术,可在无需键合密封工艺的情况下获得完整的PDMS微流控芯片。为验证本方法的有效性,设计并成功加工出具有方形、半椭圆形和三角形截面的微流道,发现可通过控制打印材料的挤出量灵活调整加工流道截面的尺寸。最后,搭建了实验平台系统,研究微粒在半椭圆形和三角形微流道内的惯性聚焦行为,以探究异型截面在微粒惯性操控方面的影响机制。结果表明,随着流体流量的逐渐增加,在半椭圆形和三角形流道内的微粒将逐渐横向迁移运动至靠近流道截面边长的中心附近,最终形成3个稳定的平衡位置。
关键词: 微流控, 3D打印, 微粒操控, 惯性聚焦, 微加工
梅花鹿茸快速生长及骨化期相关差异表达蛋白分析
幺宝金 , 张梅 , 刘美辰 , 王群 , 刘宇昕 , 赵雨
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171394
采用同位素标记相对定量(iTRAQ)技术、超高效液相色谱-质谱联用技术和生物信息学分析方法对东北梅花鹿快速生长期(60 d)与骨化期鹿茸(90 d)进行比较蛋白质组学研究,共鉴定出127种差异蛋白。与骨化期鹿茸比较,快速生长期鹿茸中显著上调的差异蛋白80种,显著下调差异蛋白47种,这些差异表达蛋白主要分布在细胞外基质、核小体、珠蛋白-血红蛋白复合物、肌动蛋白丝、内质网-高尔基中隔室、内质网官腔及核内膜等部位。快速生长期鹿茸显著上调的差异蛋白主要是参与血氧运输、神经生长和再生、软骨和骨组织发育及ATP合成的功能蛋白,而显著下调的差异蛋白主要为参与软骨内骨化过程的功能蛋白,这些蛋白在鹿茸不同生长时期表达量的变化与鹿茸的快速生长和骨化进程密切相关。本研究为系统揭示鹿茸快速生长及骨化的分子机制提供了基础数据,同时对研究鹿茸的药效物质基础及临床应用具有重要的指导意义。
关键词: 梅花鹿茸, 快速生长期, 骨化期, 同位素标记相对定量技术, 蛋白质组学, 差异蛋白
初生期和快速生长期梅花鹿茸蛋白表达谱差异分析
张梅 , 幺宝金 , 杨永刚 , 胡耀中 , 李银清 , 王群 , 赵雨
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181463
采用同位素标记蛋白质相对和绝对定量技术、液相色谱-质谱联用技术和生物信息学分析方法对初生期(15 d)和快速生长期(60 d)东北梅花鹿茸进行蛋白表达谱差异分析,共鉴定出127种差异表达蛋白。其中,与快速生长期鹿茸相比,初生期鹿茸中显著性上调差异表达蛋白49种,显著性下调差异表达蛋白78种。这些差异表达蛋白主要为细胞外基质成分及参与调控神经生长和血液循环进程的功能蛋白。初生期鹿茸主要富含细胞外基质蛋白成分,且在快速生长期鹿茸中表达量显著下调。同时,与初生期鹿茸相比,参与调控神经生长和血液循环的相关蛋白表达量在快速生长期鹿茸中显著上调。这些差异表达蛋白共同参与调控梅花鹿茸的生长速度。本研究结果为进一步揭示鹿茸生长机制提供了基础数据,对研究鹿茸的临床应用具有重要的参考意义。
关键词: 梅花鹿茸, 初生期, 快速生长期, 蛋白质表达谱, 差异分析
基于细胞代谢组学技术的人参皂苷Rb1对SH-SY5Y细胞保护机制研究
杨银平 , 律广富 , 张乔 , 姚梦杰 , 梁新合 , 李茎 , 张辉 , 孙佳明
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181149
采用基于1H NMR的细胞代谢组学技术探讨人参皂苷Rb1对谷氨酸诱导SH-SY5Y细胞凋亡的保护作用机制。应用MTT比色法及流式细胞术分析SH-SY5Y细胞在造模和给药前后的细胞存活率和凋亡率,利用1H NMR技术平台结合多元统计分析对细胞代谢的动态变化进行研究,揭示SH-SY5Y细胞在造模和给药前后内源性代谢物变化情况。结果表明,人参皂苷Rb1能通过减少谷氨酸诱导SH-SY5Y细胞凋亡而产生保护作用,结合正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)共鉴定出谷氨酸、牛磺酸、乙酸、精氨酸、肌酸、丙氨酸和脯氨酸共7个差异代谢物。经Metaboanalyst分析,主要涉及牛磺酸和亚牛磺酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢、丙酮酸代谢共5条能量代谢及氨基酸代谢途径。结果表明,人参皂苷Rb1主要通过影响多种能量及氨基酸代谢对氧化损伤的神经细胞产生保护作用。
关键词: 人参皂苷Rb1, 细胞代谢组学, 1H核磁共振, 凋亡保护, 正交偏最小二乘法判别分析
超高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱质谱联用技术用于胆道闭锁患儿尿液代谢组学研究
李维薇 , 汪受传 , 单进军 , 戴启刚 , 徐珊 , 谢彤 , 林丽丽 , 杜丽娜 , 杨燕
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181500
利用超高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱质谱联用技术(Ultra-high performance liquid chromatography with linear ion trap-orbitrap mass spectrometry,UHPLC-LTQ/Orbitrap-MS)对胆道闭锁患儿(Biliary atresia,BA)和健康婴儿(Normal control,NC)的尿液进行代谢组学分析,筛选胆道闭锁患儿尿液中的潜在生物标志物。收集了32例胆道闭锁患儿及40例健康婴儿的尿液样本,获得尿液样本的代谢轮廓,通过主成分分析法(Principle component analysis,PCA)及正交偏最小二乘法-判别分析(Orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA)等多元统计分析,最终筛选并鉴定32种内源性差异代谢物可作为胆道闭锁潜在的生物标记物。涉及丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,精氨酸和脯氨酸代谢,D-谷氨酸和D-谷氨酰胺代谢,组氨酸代谢,甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢通路紊乱。提示在胆道闭锁过程中伴随广泛的蛋白质代谢紊乱。其中,谷氨酸、L-谷氨酰胺、瓜氨酸、脯氨酸、胍基乙酸、5'-甲硫腺苷、ε-(γ-谷氨酰)-赖氨酸等物质表达差异趋势明显,涉及一系列胆道闭锁相关的病理机制。本研究为了解胆道闭锁的发病机制和早期筛查提供了科学依据。
关键词: 胆道闭锁, 超高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱质谱, 代谢组学, 尿液, 生物标志物
多菌灵与3种环糊精的识别研究
孙伟 , 厍梦尧 , 马思悦 , 陈娇 , 史真 , 李剑利
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.170031
利用溶液法制备了疏水性药物分子多菌灵与β-环糊精、2-羟丙基-β-环糊精和2,6-二甲基-β-环糊精的包合物,在25℃时,通过核磁共振实验氢谱、二维ROESY和扩散排序DOSY的实验方法对多菌灵与3种环糊精的识别进行研究,得出了包合物的可能包合形式和3种环糊精与多菌灵包合后的扩散系数分别为Dβ-CD=2.516×10-10 m2/s,D2-Hp-β-CD=1.676×10-10 m2/s,DMe-β-CD=2.046×10-10 m2/s;通过X-射线粉末衍射、热重分析、红外光谱和扫描电镜发现,形成包合物后,环糊精和多菌灵的特征衍射峰均发生了变化,多菌灵的特征衍射峰10.4°,21.2°,25.8°,31.5°(2θ)消失或减弱;多菌灵热分解温度197.5℃,形成包合物后热分解温度提高到260℃以上;红外光谱的结果也表明,形成包合物后,环糊精空腔内的水峰振动明显减弱,说明环糊精的疏水空腔中水分子位置被多菌灵分子占据;扫描电镜的结果表明,包合物的外观不同于单体,说明有新的物相生成。
关键词: 多菌灵, 环糊精, 核磁共振, 包合物
核磁共振代谢组学方法研究雷公藤红素对大鼠糖尿病溃疡促愈合作用机制
胡永胜 , 徐鹏涛 , 叶胜捷 , 施雯宇 , 高红昌 , 卓阳 , 赵良才
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.170323
采用腹腔注射链脲佐菌素结合打孔器皮肤烫伤构建SD大鼠糖尿病溃疡模型,随机分为正常创面生理盐水处理组、糖尿病溃疡模型生理盐水处理组、糖尿病溃疡模型雷公藤红素处理组,溃疡创面持续给药处理14 d,利用基于核磁共振的代谢组学方法研究雷公藤红素处理后大鼠糖尿病溃疡组织代谢特征,并结合形态观察计算溃疡愈合率及组织病理学检测(HE染色、Masson染色)技术研究大鼠糖尿病溃疡的愈合情况,揭示雷公藤红素对大鼠糖尿病溃疡的治疗作用及其机制。研究结果表明,雷公藤红素可诱导大鼠溃疡创面上皮再生化,调节炎性细胞浸润和胶原纤维分布,促进溃疡创面愈合。经偏最小二乘法分析,筛选并鉴定出20种潜在内源性差异代谢物。代谢通路分析表明,雷公藤红素能够显著提高溃疡组织三羧酸循环水平,促进其能量供应,加快蛋白合成,改善线粒体功能和氧化应激水平,加速皮肤组织的自我修复能力,促进糖尿病溃疡的愈合。本研究为雷公藤红素作为治疗糖尿病溃疡新药研究提供了参考。
关键词: 雷公藤红素, 糖尿病溃疡, 核磁共振波谱, 代谢组学
质谱法研究气相中18-冠醚-6与氨基酸的非共价相互作用
吴若菲 , 黄彦东 , 储艳秋 , 刘智攀 , 丁传凡
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.170285
利用电喷雾电离质谱研究了在气相条件下18-冠醚-6与20余种天然氨基酸及其异构体间的非共价相互作用。定性结果表明,在气相中18-冠-6可以与氨基酸形成化学计量比为1:1的非共价复合物。配制一系列不同浓度的18-冠-6分别与固定浓度的氨基酸反应,利用质谱测得反应物和产物的质谱峰,计算冠醚分别与L-苯丙氨酸、L-酪氨酸、L-赖氨酸和L-天冬氨酸反应的复合物结合常数lgKa分别为3.90、3.75、4.06和3.64,基于此建立了校准曲线。通过竞争反应实验,以上述4种氨基酸与冠醚复合物的结合常数为参考值,可推算得到其余氨基酸与冠醚的结合常数。实验结果表明,冠醚-氨基酸复合物的稳定性与氨基酸的种类相关,节碱性氨基酸以及侧链是烷基(或氢原子)的氨基酸对冠醚的亲和性更好,而酸性氨基酸(如L-丝氨酸)以及侧链上有酰胺键的氨基酸,对冠醚的亲和性较低。研究了18-冠-6对L型氨基酸及其D型异构体的手性选择性,结果表明,18-冠-6只能识别部分中性氨基酸。
关键词: 18-冠醚-6, 氨基酸, 电喷雾电离质谱, 非共价相互作用
基于氧化石墨烯-纳米镍修饰电极的化学耗氧量即时检测系统
冯艳 , 王济奎 , 张宝剑 , 孙倩雯 , 李晓璐 , 张之翼 , 唐美华 , 陈国松
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181031
建立了一套流动态下即时测定化学耗氧量(COD)的电化学分析系统。以GO-NiNPs修饰的平面电极与3D打印薄层流通池构成检测模块,微型蠕动泵驱动试液流经电极表面,采用计时电流法进行测定。考察了修饰材料、介质和电化学操作条件对电极表面形态及分析性能的影响。此装置对COD的响应时间为1.5 min,样品用量约2 mL。在低浓度区间的线性响应范围为0.15~100 mg/L,线性方程i(μA)=3.974c(mg/L)+0.2295,相关系数R=0.9991,检出限0.04 mg/L;在高浓度区间的线性响应范围为100~450 mg/L,线性方程i(μA)=1.938c(mg/L)+230.9,相关系数R=0.9877。此系统对典型环境水样的测定结果与国标GB11914-89法测定结果间相关性良好,而耗时仅为其1/100,且无需使用任何贵重及毒害性试剂,避免了二次污染,具有良好的便携性。
关键词: 氧化石墨烯, 纳米镍, 平面电极, 3D打印薄层流通池, 化学耗氧量, 即时检测
双功能方酰胺荧光探针手性识别研究
白蕾 , 霍淑慧 , 韩振刚 , 陈晶
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191056
合成了4个双功能方酰胺探针分子,其中13为新化合物,24为已知化合物,并通过核磁共振(1H NMR、13C NMR)和高分辨质谱(HRMS)确认其结构。采用荧光光谱法,系统研究了这4个手性探针分子对Boc-苯丙氨酸、苯丙氨酸、苯甘氨酸、脯氨酸、缬氨酸、酒石酸、扁桃酸和联二萘酚的荧光手性识别效果。通过组合筛选发现,探针分子4对缬氨酸有较好的识别效果。进一步的研究结果表明,探针分子4与缬氨酸的摩尔比为1∶2时,加入L-缬氨酸后,荧光光谱峰大幅蓝移,且荧光强度大幅减弱;加入D-缬氨酸后,荧光光谱没有变化,荧光强度比值(ID/IL)达到1.35。据此提出了探针分子4的叔胺基团和方酰胺基团分别通过静电作用和氢键作用各结合一分子L-缬氨酸的双手性中心识别机理。
关键词: 手性识别, 荧光探针, 方酰胺, 双功能, 非衍生氨基酸
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