细胞膜单通道非平衡态离子动力学研究

速率学说更合理地解释离子通过离子通道中孔道的过程。本文将速率学说建立在Markor过程理论基础上,得到非平衡定态时越过能垒的离子流和膜钳制电位之间关系的一般模型。并将系统辨识中的单纯形法引入非平衡定态模型中的参数估计。采用膜片钳制技术记录了离体培养的新生大鼠大脑皮质神经元钾离子单通道电流。在膜两侧对称高钾溶液下,通道电流和电压之间呈线性关系的范围为：细胞贴附模式下,±60mv,内膜向外时±40mv。在此范围之外,通道电流和电压之间呈非线性关系。能垒分布接近三能垒模型。细胞贴附时膜外侧能垒最高,中间能垒最低,这种分布导致通道电流和电压之间的S型关系。内膜向外模式下,从膜内到膜外,能垒高度依次递增。孔道内能垒不对称是导致通道电流整流现象的基础。     

改进的自适应小波变换在信号去噪中的应用

讨论了传统的LNS在信号处理中的不足。基于离散小波变换提出一种自适应去噪方法。该方法利用多分辨率分析理论，把信号和噪声分解在不同的频率范围之内，使信号和噪声的频谱得到简化，从而减少了自适应滤波器的级数，使输入自相关矩阵阶数降低。仿真结果表明，与传统的LMS算法相比，WLNS算法的收敛速度和稳定性得到了显著的提高。     

KcsA钾离子通道导通钾离子的能力受水分子影响的分子模拟研究

钾离子通道可以选择性的导通钾离子,使其快速通过细胞膜.但是钾离子通过该通道时仍需要克服一定的能量壁垒.钾离子进入及溢出通道的难易程度可以用分子动力学模拟的方法来研究.钾离子通道对离子的高选择性及其快速导通钾离子的能力来源于其独特的离子选择性滤嘴结构.该结构决定了钾离子必须逐一通过.当一个钾离子进入滤嘴结构时,另一钾离子会随后进入.通常认为每两个钾离子中间会间隔一个水分子.那么水分子的存在和其在通道中的不同排列是否会影响钾离子通道对钾离子的导通能力?为解释这一问题,本文选取KcsA钾离子通道作为研究模型,用分子动力学模拟的方法研究了钾离子通过该通道时的难易程度与滤嘴结构内水分子排列的相关性.研究发现滤嘴结构内水分子的存在会影响其相邻钾离子的流动速度.由于水分子占据了钾离子在滤嘴内的结合位点,在一定程度上使得钾离子不易流向该位点,但同时水分子的存在又可以推动与其相邻的钾离子向前运动.因此水分子的作用具有双重性.