预膜法用于控制膜生物反应器膜污染

膜污染问题限制了膜生物反应器的大规模应用,故通过2个处理生活污水的平行膜生物反应器的对比实验,验证预膜法对于控制膜污染的作用．整个实验进行253d,分3个阶段,每个阶段开始时用氢氧化铁絮体对膜生物反应器A中的膜组件进行预膜,膜生物反应器B中的膜组件作为空白进行对比．实验结果表明,在稳定运行阶段,膜A的比通量高于膜B,并且膜生物反应器A的出水水质优于膜生物反应器B．研究证明了预膜对于控制膜生物反应器中的膜污染是有效的．     

红豆杉细胞在反应器中培养动力学的研究

应用气升式生物反应器及搅拌式生物反应器悬浮培养红豆杉细胞,得到细胞生长和紫杉醇合成动力学曲线.经过反应器动力学的比较,结果表明红豆杉细胞较适于在机械搅拌式反应器中培养.     

组织工程骨在生物反应器内的构建与检测

用经绿色荧光蛋白标记的新西兰兔颅骨来源的成骨细胞复合到生物衍生骨支架材料上,在新型旋转壁式生物反应器内三维构建组织工程骨,同时与静态培养环境中构建的结果进行比较.每12 h取样一次,培养至1周后结束.分别进行组织学、免疫组织化学和代谢产物等分析.结果显示反应器中以两种密度接种和构建的组织生长良好,细胞仍保持正常的染色体形态,并且反应器中构建物的细胞扩增是静态培养的5倍.研究结果还表明,通过反应器内部流体对流所产生的应力刺激及其提供的三维培养环境,可提高成骨细胞碱性磷酸酶的活性表达,从而完成成骨细胞的快速增殖与分化并缩短工程化组织的构建时间.本实验进一步证实了骨组织工程产业化的现实可行性.     

地沟油固定化脂肪酶生产生物柴油(英文)

研究了地沟油和甲醇在三段式反应器中固定化脂肪酶上合成生物柴油。对地沟油的酸值、皂化值以及水含量进行了检测。考察了进料流速、溶剂、水含量对反映的影响。在40℃,正己烷作溶剂,添加水含量为地沟油质量的20%,每一段反应器中添加的甲醇与地沟油的摩尔比为1∶1时,生物柴油产率为94%。     

植物对机械刺激信号的感受和转导途径

植物的新陈代谢和生长发育主要受遗传信息和环境信息的调节控制,获得对复杂环境的适应性,调节生长发育进程,成为植物维持生存的主要手段．细胞对机械刺激的响应包括信号感受、信号转导和最终引起细胞生物化学反应的过程．综述了近年来在植物对机械刺激信号的感受和转导途径的研究领域中一些重要结果,其中包括整合素及其类似物介导的机械-化学信号转化,质膜流动性对机械刺激的响应,机械信号的转导途径——钙信号系统等,并对该领域的研究重点和方向进行了展望.     

含氮杂环化合物冲击负荷对厌氧滤池-曝气生物滤池工艺处理焦化废水的影响

采用生物强化及未生物强化厌氧滤池(AF)–曝气生物滤池(BAF)两套反应器处理焦化废水, 并研究外加杂环化合物咔唑、喹啉和吡啶对工艺处理效果的影响。结果表明: 未添加杂环化合物, 两套AF-BAF反应器系统厌氧段COD的去除率均为35%, 厌氧出水可生化性从进水的0.33上升为0.59; 添加100 mg/L咔唑后, 生物强化反应器厌氧段COD去除率仍维持在35%, 出水可生化性变为 0.53, 未生物强化反应器厌氧段COD去除率降为23%, 出水可生化性降为 0.45; 同时添加100 mg/L喹啉和50 mg/L吡啶, 生物强化反应器厌氧段COD的去除率降为27%, 出水可生化性降为0.48, 未生物强化反应器厌氧段COD去除率降为12%, 出水可生化性降为0.38。生物强化有效地提高了反应器对高浓度杂环化合物的耐冲击能力。高效液相色谱结果显示, 外加的咔唑、喹啉和吡啶在生物强化反应器厌氧段的去除率可达83%, 91%和88%, 而在未生物强化反应器厌氧段的去除率仅为57%, 66%和55%。气相色谱–质谱分析表明, 外加杂环化合物导致生物强化反应器厌氧出水烷烃与含苯环酯类物质种类的增加。研究结果揭示了高浓度杂环化合物咔唑、喹啉和吡啶负荷对A/O工艺处理焦化废水效果的影响。     

地沟油固定化脂肪酶生产生物柴油

研究了地沟油和甲醇在三段式反应器中固定化脂肪酶上合成生物柴油。对地沟油的酸值、皂化值以及水含量进行了检测。考察了进料流速、溶剂、水含量对反映的影响。在40℃，正己烷作溶剂，添加水含量为地沟油质量的20％，每一段反应器中添加的甲醇与地沟油的摩尔比为1：1时，生物柴油产率为94％。     

大苞栝楼发根在光辐射发根反应器中的培养

利用农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)R1601诱导药用植物大苞栝楼(Trichosanthes bracteata Voigt)外植体无菌苗发根,建立毛状根生物反应器培养系统．分析了光照强度、溶氧饱和强度及碳源等外界影响因子对反应器中发根生长的作用．结果表明：在光照强度为25W／m^2、溶氧饱和强度为80％时,发根的比生长速率与生物量维持在较高的水平;蔗糖对发根生长的促进作用明显优于葡萄糖：在30～40g／L的糖含量范围内,于MS培养基中采用两级添加方式添加蔗糖,发根生物量(9．5g／L)比采用单级添加方式的(7．2g／L)高出20％以上．     

废水生物处理反应器出水的三维荧光光谱解析

利用平行因子法结合三维荧光光谱法,分析了废水生物处理反应器中微生物产生的四种荧光物质：色氨酸、酪氨酸、维生素B6和辅酶NADH,在此基础上成功解析了以乙酸钠为底物的好氧生物反应器出水和高温厌氧产氢反应器的出水．试验结果表明四种荧光物质的浓度与测试结果具有很好的相关性．好氧反应器的出水中以蛋白、类富里酸物质以及类胡敏酸物质为主,而高温厌氧反应器的出水中则富含蛋白、辅酶NADH和核黄素．该研究提供了一种简便、快速且不需外加试剂的监测废水生物处理反应器出水的方法．     

用于改进水质的生物膜技术

由于传统的和新兴的水处理技术可选择的范围很广，生物膜技术亦被广泛地用于水质的改进，并且它的应用范围正在不断增加．对于一个好的生物膜技术，其关键就是有一个适当高的比表面积．大比表面积可减少系统的体积，占地面积和造价．而另一方面，若比表面积太大，有可能引起氧传递和堵塞问题．对生物膜技术最好的选择取决于它具有什么用途．如果以体积小为主要目的，流化床生物膜反应器具有最高的比表面积．但是循环床生物膜反应器、生物曝气滤池和气升式内循环反应器比传统的滴滤床和生物塔的比表面积要高．生成甲烷的生物膜法具有最高体积负荷，因为在这一过程中，氧的传递不是限制因素．如果以出水质量为主要目的，曝气生物滤池具有较好的应用前景，因为它们也是以颗粒滤池形式操作．最后，当目的是还原氧化性的污染物，而不是去除BOD时，氢气渗透滤膜表面上附着生物膜的反应器已引起人们的注意．     

A stomatin-domain protein essential for touch sensation in the mouse

Touch and mechanical pain are first detected at our largest sensory surface, the skin. The cell bodies of sensory neurons that detect such stimuli are located in the dorsal root ganglia, and subtypes of these neurons are specialized to detect specific modalities of mechanical stimuli. Molecules have been identified that are necessary for mechanosensation in invertebrates but so far not in mammals. In Caenorhabditis elegans, mec-2 is one of several genes identified in a screen for touch insensitivity and encodes an integral membrane protein with a stomatin homology domain. Here we show that about 35% of skin mechanoreceptors do not respond to mechanical stimuli in mice with a mutation in stomatin-like protein 3 (SLP3, also called Stoml3), a mammalian mec-2 homologue that is expressed in sensory neurons. In addition, mechanosensitive ion channels found in many sensory neurons do not function without SLP3. Tactile-driven behaviours are also impaired in SLP3 mutant mice, including touch-evoked pain caused by neuropathic injury. SLP3 is therefore indispensable for the function of a subset of cutaneous mechanoreceptors, and our data support the idea that this protein is an essential subunit of a mammalian mechanotransducer.     

生物力学作用对骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化影响研究进展

骨髓间充质干细胞在体内所处的力学环境比较复杂,为了探索生物力学与骨髓间充质干细胞增殖分化之间的关系,对近年来生物力学微环境对骨髓间充质干细胞增殖分化影响的研究现状和最新进展进行了综述。认为牵张力与流体剪切力对骨髓间充质干细胞产生的刺激大部分会使其向成骨方向分化,而较大的压缩力和静水压力对骨髓间充质干细胞产生的刺激大部分会使其偏向软骨方向分化,小部分向成骨方向分化,每种分化方向都有其最适的分化条件。通过综述生物力学对骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的影响,为骨髓间充质干细胞的骨组织工程与再生医学研究及更好地应用于临床治疗提供思路和参考依据。     

植物生物反应器细胞悬浮培养研究进展

利用生物反应器进行植物细胞悬浮培养可以缩短植物细胞的生长周期，但进行大规模植物细胞悬浮培养会受到植物自身特点和生物技术的限制。通过与微生物相比较，笔详细介绍了植物细胞悬浮培养的特点，分析了用于植物细胞悬浮培养的反应器类型及其特点和适用范围，并提出以植物快速繁育为主要目标的植物生物反应器的研究方向。     

Visualizing the mechanical activation of Src

The mechanical environment crucially influences many cell functions. However, it remains largely mysterious how mechanical stimuli are transmitted into biochemical signals. Src is known to regulate the integrin-cytoskeleton interaction, which is essential for the transduction of mechanical stimuli. Using fluorescent resonance energy transfer (FRET), here we develop a genetically encoded Src reporter that enables the imaging and quantification of spatio-temporal activation of Src in live cells. We introduced a local mechanical stimulation to human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) by applying laser-tweezer traction on fibronectin-coated beads adhering to the cells. Using the Src reporter, we observed a rapid distal Src activation and a slower directional wave propagation of Src activation along the plasma membrane. This wave propagated away from the stimulation site with a speed (mean +/- s.e.m.) of 18.1 +/- 1.7 nm s(-1). This force-induced directional and long-range activation of Src was abolished by the disruption of actin filaments or microtubules. Our reporter has thus made it possible to monitor mechanotransduction in live cells with spatio-temporal characterization. We find that the transmission of mechanically induced Src activation is a dynamic process that directs signals via the cytoskeleton to spatial destinations.     

动物细胞培养工程的现状与展望

对近年来在以下四个研究领域所取得的进展作了较为详细的评述：１．动物细胞基因工程技术和杂交瘤技术；２．新型细胞培养反应器及其监测调控技术；３．无血清培养技术；４．新型微载体研制技术及微囊化技术。并在此基础上探讨了动物细胞培养工程尚存在的问题以及未来的发展方向。     

大鼠丘脑中央下核神经元对不同刺激的反应

目的：观察丘脑中央下核（Sm)神经元对伤害性机械刺激,手针和电针刺激的反应特性。方法：在麻醉大鼠,用玻璃微电极细胞外记录的方法,观察Sm神经元对上述刺激的反应。结果：大多数对手针刺激反应的神经元一般地也对伤害性皮肤或肌肉机械刺激发生反应,这些神经元也对电针刺激穴位发生反应,其反应随刺激强度、串长或重复次数的增加而加强,揭示针刺与伤害性机械刺激具有相同的属性。结论：Sm可能在针感形成及针刺兴奋细胞纤维产生的镇痛中起重要作用。     

骨应力与生长关系的细观机制

介绍了骨和骨骼的质量与形态发生的背景以及骨骼的结构和功能与其所处力学环境的关系，指出骨的生长与重建是通过各类骨细胞完成的，认为体外培养骨细胞加栽的研究为应力、应变诱导骨生长提供了微观理论框架。着重阐述了栽荷诱导骨生长的3个环节：宏观向微观力信号的转化，微观力向生化信号的转化，传感细胞对成骨细胞的作用，并对今后的研究方向作了讨论。     

生物反应器中杂交瘤细胞的物理破损

结合高速搅拌转瓶试验和鼓泡柱试验，考察了生物的反应器中流体主体湍流切和气地杂交瘤细胞的破损作用。实验发现在没有气泡的情况下，只有当Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ湍流涡旋尺度五细胞大小相当或小于细胞时，生物反应器中流体主体湍流剪切才能导致细胞破损。     

角膜组织工程支架壳聚糖-胶原复合膜的性能

制备了壳聚糖-胶原角膜组织工程支架，考察了复合膜支架的光学性能、力学强度、结晶性、吸水率、亲水性、微观形貌及细胞亲和性，发现支架内胶原与壳聚糖两种分子间存在较强的相互作用，且具有良好的相容性，支架表面平滑均一，内部呈现层状有序结构．壳聚糖-胶原复合膜具有优异的透光率和适宜的湿态力学强度．细胞培养实验中，人角膜缘上皮细胞能在支架上较好地粘附和增殖分化，显示复合膜支架具有良好的细胞亲和性．结果表明壳聚糖-胶原复合膜有望成为一种性能良好的角膜组织工程支架．