《细胞生物学》教学的几点思考

为培养高水平发酵工程和生物制药等工科专业的新型生物工程人才,必须积极探索切实可行的细胞生物学课程的教学目标,构建新的课程教学体系;并不断更新教学内容,大力倡导探究式教学方式,结合运用各种教学手段提高教学质量,这样才能取得事半功倍的效果。     

测定ClO~-的水溶性荧光探针的合成及应用

生物体内存在的大量活性氧(ROS)等小分子物质在生命活动过程中起着抗肿瘤、抗炎、抗衰老等极为重要的作用。其中ClO~-是一类重要的活性氧,适量的ClO~-可以产生有效的抗菌作用;但生物体内ClO~-过度积累可导致组织损伤,引发多种疾病。因此,快速灵敏、原位检测生物体内ClO~-的浓度具有重要的研究意义。该论文设计并合成了以对甲氧基苯酚为识别基团的基于香豆素骨架的新型荧光探针HMAT。探针HMAT本身在500nm处有微弱的荧光信号,加入ClO~-后,探针在500 nm处的荧光信号显著增强,反应体系的荧光强度与ClO~-浓度在1. 0～9. 0μmol/L内呈现良好的线性关系(R2=0. 993 2),最低检出限为1. 3 nmol/L,在神经母瘤细胞SH-SY5Y中具有良好的荧光成像效果。     

含DESs体系中固定化Kurthia gibsonii SC0312细胞催化1-苯基-1,2-乙二醇不对称氧化反应

在含深度共熔溶剂的非水相体系中,利用固定化Kurthia gibsonii SC0312细胞高效催化外消旋1-苯基-1,2-乙二醇(PED)不对称氧化以制备对映体纯的(S)-PED.在所考察的4种离子液体和2种深度共熔溶剂中,氯化胆碱/尿素([ChCl][U])对Kurthia gibsonii SC0312细胞表现出良好的生物相容性,能适当改变细胞膜的完整性,有效提高反应的催化效率.在[ChCl][U]体积分数为4%、缓冲液p H值为7. 5、反应温度为35℃、细胞质量浓度为60mg/m L、底物浓度为100mmol/L的条件下,反应初速度为8. 25mmol/(L·h),反应仅7 h产率及(S)-PED e. e.值即分别达49. 6%和99. 9%.     

FOXP3+调节性T细胞与免疫细胞治疗

 CD4⁺CD25⁺FOXP3⁺调节性T细胞（Treg）负责维持机体免疫稳态、调节免疫耐受。Treg细胞通过调控机体对外来或自身抗原的免疫应答水平,在抗自身免疫及抗肿瘤免疫中均发挥重要作用。深入分析了Treg细胞功能的分子机理,通过FOXP3⁺Treg细胞体外扩增或对其进行修饰改造,可以使其在不同组织及炎症微环境下特异性促进对机体的有益作用,减少副作用,这一现象会为免疫细胞治疗提供新思路与新策略。     

分子间S…O和S…S键的量子化学研究

采用量子化学方法研究了SX_2(X=F,Cl,Br,I)与H_2CO,H_2CS作用形成的分子间的S…O和S…S弱相互作用.结果表明:SX_2…H_2CO和SX_2…H_2CS双分子复合物的稳定性均随着取代基X电负性的减小而降低,这与分子间的距离、相互作用能的影响结果一致,即SX_2分子中的中心原子S上的吸电子基团越强,相互作用能就越大,分子间的距离就越小.能量分解表明复合物的形成主要源于分子间的静电作用.电子密度拓扑分析表明分子间的S…O和S…S键作用均属于闭壳层的非共价作用.     

脱细胞猪皮基质材料的体内外降解研究

细胞外基质(ECM)作为一种特殊的天然生物衍生材料,为细胞提供了生物物理机械性支持,并且可为组织的再生提供良好的微环境.通过使用Ⅰ型胶原酶以及植入动物实验对脱细胞猪皮基质材料进行体内外降解研究,分析脱细胞猪皮基质材料的降解规律以及力学性能.结果显示:脱细胞猪皮基质材料在Ⅰ型胶原酶中20 h降解率为(78±2.7)%,拉伸强度为789±14 kPa;24 h降解率为(92±2.3)%,样品已碎裂成小块儿;28 h样品已基本降解完全.植入动物实验显示样品植入24周后可完全降解,表明猪皮细胞外基质具有良好的可降解性能,为其可控性降解研究提供相关依据.     

聚脲弹性体涂覆结构抗侵性能与层间作用机制研究

研究了聚脲弹性体涂覆钢板、涂覆纤维复合材料板抗破片侵彻性能以及涂层与底材层间作用机制.通过弹道试验加载3.3 g立方体破片撞击聚脲涂覆钢板、FRC板结构,获得无涂覆、迎弹面涂覆和背弹面涂覆3种涂覆类型结构的弹道极限,得到了不同涂覆方式下结构抗侵彻性能差异以及变形与失效特征.结果表明,聚脲弹性体涂层对涂覆结构抗破片侵彻性能的影响作用与涂覆底材自身的吸能机制相关;钢板吸能形式为局部变形与剪切冲塞,涂层对钢板耗能作用影响小,且能够有效提高结构抗侵性能,迎弹面涂覆效果优于背弹面;FRC板吸能形式主要为背部纤维的拉伸断裂与层间分离,背弹面涂层抑制纤维板吸能作用,大幅降低涂覆结构抗侵效率.      

基于视频特征聚合的细胞形变动态建模

提出了一种基于图像处理架构对活细胞视频中细胞动态进行建模的方法.在这个架构下,视频中两帧间的细胞动态被表示为细胞轮廓形变和细胞内部运动的动态特征.其中,前者细胞轮廓形变利用形状上下文进行度量,而后者细胞内部运动则通过尺度不变特征变换（SIFT）流进行建模.为了更好的刻画细胞质流动,基于SIFT流的细胞运动场进一步构建细胞外观变化场.在获得上述帧级细胞动态特征之后,引入时间序列建模的方法来生成视频级的细胞动态特征.具体地,基于紧凑编码的时序特征聚合方法可以捕获整个视频中的细胞动态演变过程.活细胞视频数据库被建立以用于验证提出方法的有效性,实验结果表明提出方法对于细胞形变动态度量和分类的性能优于其它主流方法.     

附加法向信息的三维网格预测编码

为提升三维网格的压缩性能,提出了一种网格法向与几何帧内-帧间预测编码方法.该方法充分利用法向数据内部分量间（帧内）及几何与法向数据间（帧间）的相关性,实现附加法向信息的三维网格压缩,有效保持解码后三维网格的几何特性.实验结果表明,提出的预测编码方法相比分别压缩三维网格法向与几何数据,能够显著提高附加法向信息三维网格的压缩效率.