基因表达模式分析及软件系统

研究和实现了4种基因表达模式的聚类方法，开发了基因表达模式分析软件系统．该软件包含了两两平均连锁聚类法、系统聚类法、自组织特征映射法和模糊聚类等聚类算法，其中模糊聚类算法是首次用于基因表达模式分析．该软件同时具有数据过滤、多种相似性度量选择、聚类方法选择和结果可视化等功能．对于同一组基因表达数据，可通过不同的聚类算法的组合，提供更多的基因分类信息，为生物体复杂的基因表达模式研究提供了一个重要的综合分析平台．     

用于管盖基因芯片荧光图像信息的采集及数据分析系统

管盖基因芯片是将基因探针固定在特制的Eppendorf管盖内表面, 与内置杂交缓冲液贮液池的Eppendorf管一起构建的基因检测器件. 在这个全封闭的系统内, 可以完成基因扩增、荧光标记、芯片杂交及检测等一系列生物化学操作, 实现多基因高通量并行检测. 报道了用于管盖基因芯片的检测分析系统, 它包括光学检测平台、图像采集系统、图像分析系统及结果报告系统. 光学检测平台利用NIKON显微镜光学系统, 通过电荷耦合器件(CCD)进行图像的采集. 管盖基因芯片杂交后, 经过荧光信号被CCD捕获, 经通用串行总线(USB)传递给计算机. 图像经过旋转、去噪声点、图像分色、杂交信号计算、结果判定、有效性判定及结果输出. 用该系统成功地对呼吸道的10种病毒杂交结果进行了检测.     

表面修饰聚合物自组装多层的金纳米棒的表面增强荧光

在金纳米棒表面自组装由阴离子聚合物和阳离子聚合物通过静电作用形成的聚合物多层结构,并研究了该金纳米棒的表面增强荧光效应.未经聚合物修饰的金纳米棒猝灭荧光素的荧光,最高猝灭率为91.5%.经聚合物自组装多层结构修饰后,金纳米棒增强荧光素的荧光.3层聚合物修饰的金纳米棒的荧光增强因子可达102级.     

波分补偿型光纤温度传感器

提出一种新型热致变色效应光纤温度传感器的补偿技术。传感器探头部分充满钴盐的醇溶液，它对波长为６６７ｎｍ光的吸收特性随温度的变化而变化，用基于二向色性滤色片的滤波特性的波长分割技术对温度调制的光信号进行波长分割，分别作为测量信号和参考信号。实验表明：使用该技术的光纤温度传感器具有较高的测量精度和长期稳定性，而且该传感器具有体积小，抗电磁干扰的突出优点，可用于生物医学和电力工业等方面。     

分子印章法DNA芯片的合成(Ⅰ)

用Micron XYZScope考察了用不同方法处理的玻璃片对膜厚为0.6～1.0mm,阵点高度为15?μm的聚二甲基硅氧烷(PDMS)印章的粘附固定情况以及对印章收缩的影响.经硅烷化的玻璃片与PDMS印章结合牢固,虽然印章表面阵点的面积收缩为0.286%,但由于分子间的强相互作用力以及分子之间的铆合作用,使其印章的线收缩为0.0403%.这一结论保证了寡核苷酸合成过程中一套印章在合成载片位点上的多次准确定位以及印章多次压印偶联反应不发生错位,亦即为分子印章法DNA芯片的正确合成提供了依据.     

纳米氧化硅的体外细胞毒性

采用红细胞溶血实验、MTT法、形态学和测定培养液中乳酸脱氢酶(LDH)含量比较纳米S iOx及微米S iO2对红细胞和RAW264.7细胞的毒性作用;测定丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、羟自由基(.OH)、超氧阴离子自由基(O2.-)、一氧化氮(NO)等氧化应激指标,探讨其毒作用机制.研究结果表明:纳米S iOx与微米S iO2在一定粒子浓度范围内致红细胞溶血率及生成MDA的量随浓度增加逐渐升高,呈剂量-反应关系;RAW264.7细胞的半数抑制浓度(IC50)分别为11.60,38.12mg/cm2;染毒细胞体积明显增大,呈气球样变;纳米S iOx及微米S iO2在0.036~0.571mg/cm2浓度范围内,可引起培养液中LDH活性显著升高,呈时间-效应关系,相同浓度纳米S iOx致培养液中LDH含量高于微米S iO2;染毒细胞内MDA,H2O2,.OH,O2.-,NO水平显著升高.结果提示相同浓度纳米S iOx的毒性作用较微米S iO2强,氧化应激在细胞毒性中起一定作用.     

荧光法研究6-硫鸟嘌呤和牛血清蛋白之间的相互作用

利用荧光光谱技术研究了6-硫鸟嘌呤(6-TG)和牛血清蛋白(BSA)之间的相互作用.6-硫鸟嘌呤对牛血清蛋白荧光的猝灭机制属于形成复合物的静态猝灭过程.在22,32和42℃下6-硫鸟嘌呤和牛血清蛋白之间的结合常数K分别为8.07×104,9.83×104和12.04×104L/mol,结合位点数n分别为1.002,1.022和1.039.3个温度下的热力学参数变化值(AH,AG和AS)表明,结合反应的主要作用力类型为疏水作用力,熵变化驱动该结合反应而焓变化不利于该结合反应.根据Forster非辐射能量转移理论,测得6-TG与BSA之间的结合距离r分别为3.44,3.52和3.54 nm(22,32和42℃下).根据牛血清蛋白的结构,可以推测牛血清蛋白与6-硫鸟嘌呤结合的位点在ⅡA亚结构域,靠近Trp 214的区域.