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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
Iolite软件和基体归一化100%(m/m)定量校准策略处理激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱元素含量信号
吴石头 , 黄超 , 谢烈文 , 杨岳衡 , 杨进辉
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181291
Iolite软件具有数据处理能力强、可视化效果好和计算代码开源等优点,近年来受到国内外LA-ICP-MS实验室广泛关注。本研究探究了Iolite软件处理LA-ICP-MS元素含量信号时的应用情况,并撰写了基体归一化100%(m/m)计算代码。采用Iolite软件对仪器信号漂移校正时,发现平滑插值要优于线性插值。采用基体归一化100%(m/m)代码校准得到的BCR-2G结果显示,绝大多数元素与推荐值匹配,表明此代码是可行和可靠的。不同的外标校准物质所得的结果有差别,NIST SRM 610作外标校准物质时,BCR-2G的TiO2、MgO、K2O和稀土元素分析结果有5%~10%偏差。StHs6/80-G作外标校准物质时,Cr和Mo分析结果偏高10%~30%,这可能与基体效应或校准物质推荐值不确定度有关。合成不确定度的3个主要来源分别为校准物质测定元素推荐值不确定度、样品元素信号比值和基体归一化误差。基于Iolite软件和基体归一化100%(m/m)代码,定量校准了CGSG-1、CGSG-2、CGSG-4、CGSG-5中的50种元素,主量元素(除Mn、Ca和P外)与推荐值的偏差在5%以内,微量元素(除Cr、Ni、Zn、Ga、Mo和Sb外)与推荐值的偏差小于10%,这些数据可为CGSG标准物质实验室联合定值提供数据支撑。所撰写的基体归一化代码拓宽了Iolite软件在处理LA-ICP-MS信号时的应用范围。
关键词: 激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱, Iolite软件, 基体归一化100%(m/m), 不确定度, CGSG标准物质
铅离子诱导PS2.M构象改变特性及其氡非标记比色传感检测新方法
刘红文 , 季颖 , 宋春丽 , 田刚 , 李诗雅 , 杨桂英 , 吕昌银
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171151
以氡辐射衰变最终形成稳定的子体铅作为目标检测物,建立了检测氡累积浓度的核酸适配体生物分析新方法。K+诱导富G单链核苷酸PS2.M形成反平行G-四链体四链体,辅因子血红素与G-四联链体结合,形成具有过氧化物酶活性的稳定复合物,催化TMB-H2O2体系发生显色反应。同时加入Pb2+时,Pb2+诱导PS2.M形成结构更加稳定的"缺口"型反平行G-四链体,K+和血红素游离在溶液之中,体系吸光度响应值急剧降低。基于此构建了一种基于Pb2+诱导PS2.M构象改变的过氧化物酶活性"Turn-off"型比色传感器。在5.0×10-9~1.8×10-7 mol/L范围内,吸光度降低值ΔA与Pb2+浓度呈线性关系,线性回归方程为ΔA=0.36+0.13CR=0.9987。本方法对Pb2+的检出限为3.76 nmol/L(S/N=3),氡的检出限为1.96×103 Bq·h/m3S/N=3)。本方法灵敏、准确,样品溶液可直接检测,操作简单,避免了现场进行氡辐射剂量测量的放射性危害,为环境中氡的检测提供了新方法。
关键词: , 子体铅, 核酸适配体, G-四链体, 构象转变, 比色传感
高场不对称波形离子迁移谱分离检测3种二甲苯同分异构体
王晗 , 刘友江 , 李山 , 徐青 , 胡俊 , 马贺 , 陈池来
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191059
二甲苯的3种同分异构体邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯的分离和同时检测难度极大。本研究采用自制的真空紫外光电离源高场不对称波形离子迁移谱仪,提出了"指纹特征获取-分离参数选择-异构体实验分析"的同分异构体检测方法,进行了邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯3种同分异构体同时检测的研究。在二甲苯异构体指纹谱图分析的基础上,提取了邻、间、对二甲苯的特征离子峰,基于分离电压幅值-峰位置关系分析,以及谱图叠加的方法,确定了最佳分离条件为分离电压700 V、载气流量400 L/h。在此条件下,得到邻、间、对二甲苯特征离子峰峰位置分别为4.36、14.96和11.16 V,保持了较大的间距,同时与二甲苯混合物检测谱图中峰位置为4.33、14.71和11.25 V的离子峰保持了良好的一一对应关系,误差仅为0.03、0.25和0.09 V。采用本方法实现了二甲苯混合物的同时分离检测,验证了方法的准确性。在保留特征离子峰的前提下,间二甲苯检出限为0.047 mg/m3,低于国家标准GB/T 18883-2002规定的二甲苯室内空气检出量0.20 mg/m3,线性范围为0.24~2.40 mg/m3。本研究为二甲苯异构体的检测提供了技术支持,同时为UV-FAIMS对同分异构体的快速、高精度检测提供了参考方法。
关键词: 高场不对称波形离子迁移谱, 同分异构体, 二甲苯
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
光子晶体纤维素膜检测二氧化硫气体
王一飞 , 周丽君 , 杨吉 , 孟子晖 , 薛敏 , 邱丽莉 , 刘学涌 , 何璇 , 钟发春
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181044
二氧化硫作为重要的大气污染源一直备受关注,但是目前的检测方法操作复杂,不利于现场实时监测。本研究采用垂直沉降法制备了高度有序的紧密堆积型三维聚甲基丙稀酸甲酯(PMMA)胶体阵列,并且利用甲基纤维素(MC)和羧甲基纤维素(CMC)作为三维阵列的载体制备了蛋白石型和反蛋白石型纤维素膜。这些纤维素光子晶体膜结构色明亮,反射峰明显且峰型良好。二甲基亚砜(DMSO)对二氧化硫有较强溶解性能,负载了DMSO的反蛋白石膜吸附二氧化硫气体后结构色由红色变为无色,实现了裸眼检测,且检测限低于国家二级防护浓度(7898 mg/m3),为大气中二氧化硫现场检测提供了一种重复性好、便捷高效的方法。
关键词: 光子晶体, 化学传感器, 羧甲基纤维素, 二氧化硫, 二甲基亚砜
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
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