对贵州瓮安陡山沱磷块岩中针状结构物的新认识

对贵州翁安磷块岩中针状结构物进行了光学显微镜和电子扫描显微镜观察和研究,没有证实前人将针状结构物作为海绵骨针的解释。在被观察的大量针状物中,没有见到令人信服的轴沟,而单轴针状物与明显成岩结晶束状物及哑铃状物一起保存,表明单轴针状物可能也是在成岩期形成。对包含丰富单轴针状物的内碎屑（无机成因及球形疑源类或藻类定形群体的成岩残留体）的能谱检测分析,没有发现有意义的硅。据此认为,对陡山沱磷块岩中微小针状物作为海绵骨针解释的证据是不充足的,并且没有与成岩期形成的结晶矿物加以区别。     

磁小体蛋白介导磁性纳米颗粒仿生合成

趋磁细菌磁小体是由生物膜包裹且呈链状排列的磁性纳米颗粒,磁小体通过生物矿化形成的磁性纳米颗粒具有规则的形状、均一的粒径及较高的结晶度,引起了研究者的广泛关注.磁小体膜由磷脂和脂肪酸组成,磁小体膜脂质囊泡实际上是一个控制磁性纳米颗粒精确合成的纳米反应器.磁小体膜内的一系列生物矿化蛋白控制着铁的转运、铁的氧化还原、磁性纳米颗粒的形核以及生长.目前,磁小体生物矿化的具体机制尚未明确且磁小体难以实现规模化生产,因此引发了人们对仿生合成磁小体的研究.体内研究显示,磁小体蛋白如Mms6、MamC、MmsF、MamG和MamD对磁小体的尺寸和形貌具有重要的调控作用,被认定为用于仿生合成磁小体的最好候选蛋白.一些工作已经对源于趋磁细菌的Mms6、MamC、MmsF等重组蛋白介导的磁性纳米颗粒的仿生合成进行了研究.这些研究不仅能够帮助我们更好地理解磁小体的生物矿化过程,而且能够制备出高质量的类磁小体磁性纳米颗粒.本文重点综述了几种重要的磁小体蛋白在介导磁性纳米颗粒仿生合成方面的研究进展,并对其未来发展进行了展望.     

一种新型的非病毒DNA传递载体:多聚赖氨酸-硅纳米颗粒

DNA传递是基因表达与功能研究及其医学应用的重要技术。安全高效的DNA传递一直是人们梦寐以求的目标，伴随纳米生物技术发展而产生的纳米DNA传递载体为此带来了新的希望。通过OP－10／环己烷／氨水微乳液体系合成了不同粒径的硅纳米颗粒，并利用正交分析阐明了该体系中各组分对硅纳米颗粒粒径及其分布的影响；成功地在小粒径（约20nm）硅纳米颗粒表面修饰上多聚赖氨酸，研制出复合纳米材料－多聚赖氨酸－硅纳米颗粒。DNA结合分析及DNaseI消化实验发现，多聚赖氨 酸－硅纳米颗粒能有效结合和保护DNA。细胞转染实验发现，它能高效传递DNA进入HNE1细胞，并产生高水平的绿色荧光蛋白表达。这些结果表明多聚赖氨酸－硅纳米颗粒是一种．新型的非病毒纳米DNA传递载体，并将可能在基因表达与功能研究及基因治疗等领域发挥重要作用。     

纳米金等离子共振特性在生物成像中的应用

随着生物医学的发展, 科学研究对生物成像技术和成像分辨率的要求越来越高, 纳米技术和材料被越来越多地应用到生物医学领域中来. 在细胞和生物组织的成像分析中, 纳米金由于其特殊的表面等离子共振特性和优良的生物相容性, 常被用作对比剂、靶向载体、增强剂、示踪剂和传感器而广泛应用于生物成像领域中. 我们将课题组的研究方向与目前该领域的研究热点相结合, 从纳米金辅助细胞及细胞内成像和动物活体成像两个方面就纳米金在生物成像、医学诊断等领域中的应用进展进行了阐述.     

海绵是最早的动物

科学家最近表示，在阿曼地下发现的化石类固醇显示，海绵是超过6．35亿年前的早期地球上的“霸主”。这些跟今天的自然类固醇（例如雌性激素和雄性激素）相似的远古化合物，是有关动物生命的已知最古老的化石证据。根据沉积岩中的化合物成分，科学家认为成群生长的海绵当时几乎覆盖了地球的海底。     

飞行和游动生物流体力学的国内研究进展概述

在微型飞行器等仿生技术的推动下,飞行和游动的生物力学研究正受到国际和国内学者的关注. 2003年10月曾召开了以此为主题的第214次香山科学会议,对国际上该领域的研究动态作了比较充分的评述.本文着重介绍国内最近在生物外部流体力学研究领域取得的若干进展.     

湘南晚二叠世生物礁钙质海绵古生态特征及造礁机制探讨

湘南晚二叠世生物礁造礁生物主要是钙质海绵．通过野外礁组合露头观察、实测剖面及室内对钙质海绵的系统研究，在讨论造礁海绵的形态、生长发育与藻类的关系后认为：钙质海绵底栖固着生活，适宜在盐度正常，中等动荡循环水流，光照充足，温暖的较远岸的浅水海洋环境．藻类对海绵造礁有重要作用，一方面，从群落生态看。藻类和海绵是互利的，藻类附着在活着的大型海绵上，增强海绵的抗浪性；另一方面，覆盖在死亡、倒伏的海绵上。加固了礁基底，为新一代海绵幼虫提供硬基底，完成海绵原地世代更替，形成独特的藻—海绵造礁机制．     

早期海绵的四辐射对称性

目前学术界对最古老后生动物门类的分支序列及系统演化仍没有共识,但大多数学者都深信海绵动物是最早分支的后生动物.现生海绵部分属种有似辐射对称、少部分有顺轴旋系对称,因此,海绵被认为是在真后生动物发育特征,如有明确的轴性对称出现之前演化的动物.其他早期后生动物门类有两侧对称、四辐射对称(刺胞动物门)、二辐射对称(栉水母门)或是没有对称轴性(扁盘动物门).本研究报道了来自华南寒武系荷塘组具有四辐射对称结构的海绵化石,并且从已报道的柱状海绵化石中鉴别出前人所忽略的四辐射对称结构.本研究指出四辐射对称是海绵的原始特征,并且推测最早的海绵始祖应该是由基因控制、外形规整、细胞结构交织而成的个体.     

环境中硒的迁移、微生物转化及纳米硒应用研究进展

硒,人类及动物不可或缺的微量元素之一,在地球化学循环中扮演着重要角色.自然界中的硒通过风化作用从磷化岩、煤矿等富硒源中释放,经沉降、挥发、大气循环、生物作用等方式在生态系统中迁移转化.在众多迁移转化途径中,微生物对硒的转化尤为重要,主要包括异化还原、同化还原、氧化、甲基化和去甲基化5种方式.其中,异化还原是去除环境介质中SeO_4~(2-)及SeO_3~(2-)的主要方式,产物纳米硒(SeNPs)凭借独特的物理化学性质广泛应用于电子、医学、环境修复等领域.然而,关于生物源SeNPs合成的过程调控、机制解析,乃至生物信息学相关研究尚处于初步探索阶段.因此,本文综述了硒在环境中的迁移转化过程,着重阐述了微生物对硒的转化机理,以及生物合成SeNPs在化学传感器、抗癌领域及催化领域的应用,旨在为揭示硒元素的地球化学循环、微生物转化机制,及拓宽生物SeNPs的应用领域提供必要的信息及理论参考.     

最长寿的生物

德国科学家最近发现了一种迄今最长寿的生物,是一种生活在南极海洋中的海绵,寿命长达1万多年。此前,人们发现了的寿命最长的生物     

不同功能化基团修饰的硅纳米颗粒与人皮肤角质形成细胞系(HaCaT)的生物效应

系统地研究了纯硅纳米颗粒(SiNP)、磷酸化硅纳米颗粒(PO4NP)和氨基化硅纳米颗粒(NH2NP)与人皮肤角质形成细胞系(HaCaT)的生物效应. 考查了3种不同功能化基团修饰的硅纳米颗粒对HaCaT细胞的细胞黏附效率、细胞增殖及细胞周期的影响, 以及HaCaT细胞对SiNP, PO₄NP和NH₂NP的吞噬情况. 结果表明: SiNP, PO₄NP以及NH₂NP 3种颗粒对HaCaT细胞的影响均存在浓度依赖关系, 当3种不同功能化基团修饰的硅纳米颗粒在细胞培养液中的终浓度低于0.2 μg/μL时, 与HaCaT细胞具有良好的生物相容性, 但是随着纳米颗粒在细胞培养液中终浓度的增大, PO₄NP, SiNP和NH₂NP对HaCaT细胞的影响也逐渐增大, 其中PO₄NP所产生的影响随浓度增大的趋势最慢, SiNP次之, NH₂NP最快; 同时, HaCaT细胞对纳米颗粒的吞噬量和吞噬速度也因其表面修饰的不同而存在差异, 在同样的作用浓度和作用时间下, NH₂NP进入到细胞的量最多、速度最快, SiNP次之, PO₄NP则最少、最慢. 这些研究结果的获得为指导硅纳米颗粒在生物医学研究中的安全应用以及硅纳米颗粒的后续修饰提供了理论依据, 有利于进一步拓展硅纳米颗粒在生物医学领域中的应用.     

金纳米棒:性能、制备、修饰、生物成像技术及应用

随着生物医学的发展,对生物成像技术和成像分辨率的要求越来越高,纳米材料和技术被越来越多地应用到生物医学领域.各向异性的金纳米棒由于具有较高的电子密度、较大的吸收截面、特殊的表面等离子共振光学特性、优良的生物相容性和化学稳定性而被广泛应用于生物成像领域.本文结合本课题组在该领域的研究经验,综述了金纳米棒的制备方法、光学性能和表面修饰方法;并从金纳米棒局部等离子共振特性出发,综述了金纳米棒的暗场散射成像、双光子荧光成像、光声断层成像、光学相干断层扫描、X射线计算机断层扫描、表面增强拉曼散射成像等生物成像技术.同时阐述了金纳米棒在生物成像、医学诊断和联合治疗等领域中的应用进展.     

大面积鲨鱼皮复制制备仿生减阻表面研究

对水下低阻动物坚硬表皮形貌进行直接复制以成形出比较接近生物原型的仿生减阻表面, 是生物复制成形工艺应用于仿生减阻表面研究的新尝试. 以鲨鱼皮为生物复制模板, 采用热压印法对其外端形貌进行了大面积微复制, 进而拼接制备出了仿鲨鱼减阻蒙皮. 平板样件水筒阻力试验结果表明, 采用生物复制成形工艺制备出的仿鲨鱼减阻表面具有明显的减阻效果, 在试验工况内, 最大减阻率达到8.25%.     

仿生摩擦学研究及发展

在进化和生存竞争中, 生物形成了具有优异摩擦学性能的优化的结构设计、精巧的材料拓扑和多功能表面织构, 成为仿生摩擦学的楷模. 本文提出仿生摩擦学的定义和学科基础, 从流固界面的黏附与自清洁、生物脚掌与固体表面的黏附、生物表面磨损特性及仿生耐磨设计、流固界面的黏附及仿生等方面回顾了仿生摩擦学的研究和进展, 讨论了仿生摩擦学进一步发展存在的问题.     

奇异的海绵

世界上的动物可谓是千姿百态,但浑身都是孔的大概也只有海绵了。许多动物,包括各种鸟类、鱼类都有一个支撑和保护自身的"架子"——身体里的骨骼。但你也许会感到惊奇,许多家里常用的海绵,却是一种生命力极强的海洋动物的骨骼。海绵生活在海洋里,几乎世界上所有的海洋中都生活着海绵。海绵形状大小不一,大的有30多厘米厚,小的还不足3厘米。海绵不像其他动物那样四处活动,它只是静静地依附在海底的岩石上。海绵遍身都是小孔,孔内有无数鞭状肢在持续不停地上下翕动着,它把海水从小孔中抽进,再由身体     

生物材料的研究和展望

生物材料的研究是随着新兴材料科学、现代生物技术和现代医学的发展而发展起来的.新型生物材料的研究与应用将为人体组织与器官的修复和替换,以及新型复合材料的仿生设计展示光辉的前景.因此各国对生物材料的研究与开发都投入了大量的人力、物力和财力,企图居于领先地位.国际间的竞争由技术竞争逐渐转变为市场竞争.本文对生物材料的研究现状、正在探索的目标和应用前景作了综合性的介绍.     

日本生物产业发展趋势

最近几年,生物技术取得了显著进展,它在各个工业领域的应用正引起人们广泛注意.从生物工艺学被认定为先进科学技术的重要领域以来,许多日本企业一头扎进了这个研究领域.首先应用生物技术的是那些与发酵、医药或化学药品有关的工业.这些工业早就开始了各种医药的研究工作,有些成果已经商品化,而且正在开辟一些新市场.     

贵州瓮安震旦纪陡山沱期含磷层位微化石再研究

对贵州瓮安震旦纪陡山沱期含磷层位微化石进行再研究。通过形态及细微结构的详细观察,认为内含针状物的疑源类石有可能归属原始海绵动物,但部分软组织的解释存在问题,确切的结论仍有待于深入研究,对此项研究的科学意义及今后进一步深入研究的关键问题提出见解。     

金属离子调控荷质协同传递

荷质协同传递是一类广泛存在的电荷迁移现象.特别是在复杂的生物环境中,表现出了许多迷人的协同迁移特征.它不仅参与一切正常的生理代谢过程,而且还与蛋白质、DNA等生物大分子的损伤以及病变机制密切相关,并且敏感地依赖于各类环境因素.因此阐明各类环境下质子电子迁移的协同性对认识相关的生命过程机制具有重要意义.目前,利用各种手段人们已经探明了诸多荷质协同转移特征,并被用于解释蛋白质氧化损伤、DNA电荷传导、转录与复制等过程.这类荷质协同转移原理对仿生功能材料及纳米分子器件的设计也具有很好的应用价值.另外,在各类有机体内,金属离子是很重要的一类组分,并且在调节活性中心的生物功能方面起着至关重要的作用.尤其,最近的研究发现金属或它们的配合物能够有效地调节电子转移的途径和速率.另一     

动态组合模式“蘸笔”纳米刻蚀与单个DNA分子上的物理纳米图形制造

利用“蘸笔”纳米刻蚀技术(DPN)可在金、硅和氧化硅等较硬的固相衬底表面上制作不同的纳米级图案. 但是, 在柔软的物体表面如生物大分子上直接制作纳米图形是尚需开拓的研究领域. 本文发展的动态组合模式“蘸笔”纳米刻蚀技术(CDDPN)可实现在生物大分子上直接制作纳米图形, 并且能达到在拉直的单个DNA分子上制造纳米图形的目的.