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  • 基于高光谱成像技术的青香蕉碰撞损伤检测
    香蕉是中国岭南特色水果之一,香蕉在采收和运送过程中往往处于绿硬期(青香蕉),在此过程中易受到各种碰撞损伤。不同类型碰伤均可加速香蕉果皮活性氧的积累进而导致香蕉果实的衰老腐败 青香蕉受到碰撞损伤后,微生物容易侵染损伤部位,经过催熟过程中的乙烯释放和果实软化后,造成於伤腐烂或黑斑花脸,严重影响其色泽品质和销售价格。因此,亟待寻找一种快速无损检测青香蕉碰撞损伤的方法。为探究有效检测青香蕉早期轻微碰撞损伤的方法,本文结合青香蕉的结构特点利用高光谱技术找出青香蕉关于碰撞损伤特性的特征波长段,实现碰伤程度的区分与可视化。研究为开发青香蕉表面碰伤快速无损检测系统,提高香蕉经济效益具有重要意义。1.材料与方法1.1青香蕉碰撞损伤程度分类青香蕉的品质分级标准14中,果身表面的机械类损伤面积是一个重要指标。标准规定,果身表面无碰压伤的青香蕉属于优等品;碰压伤面积小于1cm² 的属于一等品;碰压伤面积为1~2 cm² 的属于二等品;碰压伤面积大于2cm² ,属于劣等品将不进入市场。将碰伤的香蕉置于温度15℃、相对湿度88%的恒温恒湿环境中保存48 h取出切开,损伤面积如表所示。1.2 高光谱图像采集系统试验可采用彩谱科技有限公司的高光谱成像仪,主要包括高光谱相机、光源、载物台、滑轨、计算机控制硬件和软件系统。光源采用仪器自带的卤素灯,光谱仪的光谱范围为400~1000 nm,采样间隔为2.39 nm,将光谱范围分为256个频带范围。仪器扫描的具体参数设置:曝光时间20 ms,移动台前进速度1.4 cm/s,回退速度2cm/s,镜头与样本距离42 cm。本研究使用的光谱数据由256维图像组成。区别于三维的RGB图像,高光谱图像的数据信息高维且冗余,如果对每份样品的所有图像进行处理,不仅工作量庞大且后续的建模效果不佳。如图所示是同一份样品在不同波段下(500、600、700、800nm)的图像,对比可知:不同波段下的图像其呈现出的碰伤情况存在差异。因此探究青香蕉关于碰撞损伤的特征波段,利用特征波段下的图像提取碰伤部位的光谱数据,可为后续的检测模型提供可靠且精准的数据集。2结果与分析2.1 原始光谱数据预处理结果使用软件进行预处理,首先对原始光谱进行多项式平滑法处理,再采用多元散射校正法对光谱进行预处理,以降低极限漂移和散射效应。对原始样本数据集如图a先进行SG处理,将处理后的光谱曲线再进行多元散射校正法处理。处理后的效果如图b所示。可以看出,预处理后的光谱曲线修正了部分反射率为1的数据,总体曲线更加归一且平滑,噪音点减少,曲线的凹凸处变少。说明该预处理方法效果较好,后续研究所用的光谱数据皆为经过SG和MSC方法预处理后的数据。2.2基于BP神经网络的检测模型和可视化碰伤等级图像通过图像分割流程,将918张灰度图像进图像分割,提取香蕉碰伤部位的轮廓区域,同时利用图像全像素点下的反射率数据,用光谱反射率数据去表示碰伤轮廓区域的每个像素点所代表的信息。对健康样品、轻度碰撞伤样品、中度碰撞伤样品、重度碰撞伤样品的测试集的识别准确率分别为97.53%、92.59%、93.82%和96.29%,平均碰伤程度的判断准确率为95.06%。为了更好地展示分类结果,同时考虑检测的可视化,对每一个像素点用“00”代表健康,标记为黄色RGB(255,255,0) “01”代表轻度碰撞伤,标记为蓝色RGB(67,142,219) “10”代表中度碰撞伤,标记为紫色RGB(128,0,128) “11”代表重度碰撞伤,标记为红色RGB(255,0,0)的方式进行最后的输出显示。其中区域的总体识别结果若有85%以上的相同数值和颜色,那么本区域都用此数值和颜色进行归一显示,最后的可视化图像如图所示。3.结 论本文以青香蕉为研究对象,利用高光谱成像仪采集青香蕉健康表面和不同碰伤程度香蕉的光谱反射率数据和不同波段下的图像信息,结合特征变量筛选对青香蕉的碰撞损伤程度进行了研究,主要结论如下:1)采用3种类型的支持向量机算法,验证了青香蕉碰撞损伤的识别机理以及采用光谱数据和图像信息结合进行无损检测的合理性。2)对通过预处理和异常样本剔除后的数据进行特征波长提取和验证,得到9段特征波长。3)通过获取特征波长段下的图像,提取碰撞损伤区域的轮廓分布边界数据以及该区域的每个像素点对应的光谱反射率数据。将此数据作为BP神经网络的输入层进行训练,最后得到的模型对健康样品、轻度碰撞伤样品、中度碰撞伤样品、重度碰撞伤样品的测试集识别准确率为97.53%、92.59%、93.82%和96.29%。
  • 电子束对样品的热损伤及应对方式——安徽大学林中清33载经验谈(16)
    【作者按】在进行扫描电镜测试时,最让测试者感到头痛的往往是电子束对样品的热损伤。因为一旦产生热损伤,那么样品的表面形貌信息将彻底的消失。热损伤和荷电现象都会带来形貌像的形变,因此很多人(包括不少专业人士)都将样品的荷电做为形成样品热损伤的原因之一。其实这是个误解,样品荷电现象虽然对形貌像有改变,但是它不会对样品形成破坏,在改变测试条件克服荷电影响后,还是可以得到完整形貌像。但是热损伤就不是这样了,一旦发生热损伤,则该样品细节将不复存在,此后无论采取何种方式都无法获取这些信息。热损伤是如何形成的?那些样品容易形成热损伤?又有哪些因素是造成样品热损伤的关键因素?该采取何种方法来减轻或消除电子束对样品热损伤,获得相对完整的样品信息?一、电子束对样品热损伤的形成当高能电子束轰击样品时,高能电子束会与样品原子之间形成能量交换,形成所谓的“非弹性散射”。交换的能量中只有很少的一部分用于激发样品的特种信息,二次电子、光电子等,大部分能量都将转换成热能而驻留在样品中,使得样品局部温度上升,达到一定程度,就会对该处细节形成破坏,也就是热损伤。高能电子束轰击样品形成局部温度上升,该处升温究竟能达到多少呢?关于这一点目前都是以Castang升温公式为参考。依据Castang升温公式:V0(kV) 加速电压,i(μA) 探针电流,d(μm) 电子束直径,K 材料热导(Wcm-1k-1)其中加速电压、束流及束斑大小是造成样品升温的主要外部因素。而样品本身的热导率是形成温度上升的主要内部因素。一般观点都认为,容易形成荷电的样品,其漏电性(普遍被称为是导电性,但个人认为这个定义不准确)都较差。漏电性较差的部位,其导热性也较差,因此该部位更容易形成高温造成的热损伤。但是温度的升高与形成热损伤并不形成完整的一一对应关系,还与该处的耐热性有关。如果该处的导热性差,但其耐热性好,也一样很难形成热损伤,所以容易形成荷电的样品,即便其导热性较差,也不一定会比不易荷电的样品形成热损伤的概率要大。形成样品局部升温的外部因素,如加速电压、束流以及束斑直径,往往被认为是测试时调整样品热损伤影响的主要着力点。依据以上升温公式可知加速电压及束流越大,则同等条件下某区域的升温也就越高,对样品的热损伤也就越严重,但会受到束斑面积增大等因素的制约,最终结果取决正、负因素竞争后引起质变的主导者。这是对测试条件进行改变的依据所在,将在下一节再详细探讨。不同类型的电子枪,由于结构设计的差异,会使得同样加速电压下对电子束加速的最终电场偏压出现一定的差异,造成电子束的电子能量出现些微不同,而使得其在同等条件下对样品的热损伤也会出现差别。一般来说,冷场电子枪最终形成电子束的电子能量会略低一些,所以其对样品的热损伤在同等条件下也会略好一些。由于热发射电子枪慢慢的被淘汰,而且其常规测试条件和目前占据主流地位的场发射电子枪不在一个水平线上,所以不具备对比的意义。下面将只对热场电子枪和冷场电子枪结构进行探讨。从以上热场和冷场电子枪的结构简图可见,加速电压都做为基准的负偏压以开路的形态加载在阴极(灯丝)上,以保证阳极为零电位。这一点热场和冷场都是一致的。但是热场电子枪在第一阳极和阴极之间加了一个栅极保护极,屏蔽热电子,该电极上加载的负偏压是叠加在阴极之上,故栅偏压比阴极偏压更低。因此在第一阳极拔出电子时给电子的加速就应该以一个更负的偏压基础来计算,也就是整个电场的偏压值会有所增加,从而使电子束中电子的能量会略大一些。由于电场的叠加作用并不是简单的一加一,所以电子束中电子能量的差别也不能采用简单的加减法来进行计算。该差异在高加速电压时,相对较小,据次要地位。但随加速电压值的降低,其在电子整体能量中的占比就会增加。加速电压达到100V后,该差异的影响就不得不考虑。冷、热场也会呈现出信息深度上的差异。低于100V,加速电压值基本无法代表电子的实际能量值。电子能量真低于100eV,能充分激发最高能量为50eV的二次电子?从以上两张原子力显微镜的图片可见,湿法膜结构为骨节状骨架表面有一薄膜层。膜层应该是非常的薄,估计只有几个纳米。扫描电镜采用极低的加速电压100V来观察可见如下结果:左图某冷场发射扫描电镜图,图像骨节状信息不清晰,明显感觉有膜状物裹挟。右图某热场发射扫描电镜图,骨节状的结构清晰可见,表层薄膜信息却较为的淡薄。加速电压相同,热场观察到的信息更深一些,这说明在同样加速电压下,热场电子束的能量是要大于冷场扫描电镜。但是这个能量差在加速电压较高时,相对较小,图像差异也就不明显了。当加速电压到500V的时候,电子束中电子能量的相对差距相比100V来说要低很多,图像呈现的信息几乎一致。正是电子束的能量存在些微差距,这就会使得冷场扫描电镜在相同条件下对样品的热损伤会相对轻微一些。枝晶MOF,容易被电子束热损伤左图 热场只能观察不易受热损伤的粗枝晶而无法观察到如右图的细枝晶右图 冷场即便观察更容易被热损伤的细枝晶也不存在问题电子束在样品上扫描区域的面积越小,电子束能量转换也就越集中,形成的热量密度也越大,相对来说对样品热损伤也会增强。这就是倍率越高,样品越容易受电子束热损伤的主要原因。增大束流,对样品的热损伤会加大,但是受到束斑尺寸的制约。依据Castang公式束流的影响综合表现为束流密度对升温的影响,束流密度冷场要高于热场,但是以上的事例呈现的结果却于此相反。因此个人认为:电子能量的大小对热损伤的影响似乎更为关键。二、如何应对电子束对样品的热损伤Castang的升温公式告诉我们,引起样品表面升温的因素来自两个方面:样品自身的导热性这是内因,而外因在于加速电压、束流和束斑尺寸的大小。这些因素也是我们改善电子束对样品热损伤的切入点。增加样品热导率,降低加速电压和束流,增加束斑尺寸及束斑离散度,都会减轻电子束对样品热损伤的程度。但这些改变都会对扫描电镜的测试结果带来负面影响,因此对“度”的掌控,找寻最合理的测试条件的综合解决方案,是应对电子束对样品热损伤的最佳选择。电子显微镜冷冻操作技术的发展,为应对样品的热损伤开拓了更大的空间。显而易见,降低样品温度会减少电子束对样品的热损伤,特别在液氮降温技术被成熟运用之后,效果极为明显。但冷冻技术的操作较复杂、成本较高且会带来样品仓室污染,影响仪器的分辨能力,目前运用的并不广泛。下面仅探讨常温下的热损伤解决方案。在探讨这一综合解决方案之前,将首先对以上单一解决方案的具体操作方式给予一一的描述。2.1 应对样品热损伤的内部因素调控改善样品性能应对电子束的热损伤,必须以尽量减少对表面形貌的破坏为先决条件。对于该项工作的实际操作方式,依据个人的实践经验可总结为:合理的样品老化,以便增加样品对热损伤的耐受力;适度的蒸金以提升样品表面的导热性。采用导电胶对样品的充分固定是进行以上操作的先期必要步骤,导电胶要涂至样品表面。在样品可耐受的温度范围内,对样品整体进行烘烤老化,一般需几个小时或过夜甚至更长时间,尽可能去除样品表面附着的挥发物。需要的话,可将样品在电镜中采用低剂量的电子束(较低的加速电压和束流)在低倍率下轰击直至稳定,这期间要监控样品在电子束的轰击下是否会出现形貌的变化,如果出现形貌的改变则必须将电子源能量进一步降低。如果样品老化效果不佳,则可以采用蒸金的方式以改善样品表面的导热能力,减少电子束对样品的破坏。样品表面蒸金须考虑以下几个影响样品形貌信息的事宜:①蒸金时对样品的热损伤。②蒸金量对样品形貌信息的覆盖。③镀层的均匀性,保证在较少蒸金量的情况下有更好的导热性。要满足以上三点,控制好电流和单次蒸金时间极为关键,个人认为单次蒸金时间最好不要超过20秒。低剂量的多次、短时间蒸镀是解决问题的最佳方案。具体蒸金量可通过实际观察效果予以调整。2.2 应对样品热损伤的外部因素调控依据Castang升温公式,较低的加速电压和束流强度,较大的束斑尺寸都会使得同等条件下样品观察区域的温度上升较小,对样品细节的热损伤也会较轻或基本不会形成热损伤。但过低的加速电压和束流,以及较大的束斑尺寸会影响图像质量并限缩样品形貌信息的获取,具体探讨可参见经验谈8《加速电压和束流选择》。要获取更充分的样品形貌信息必须扩大这些测试条件的选择范围。工作距离、图像倍率以及电子束扫描速度的选择都会对样品的热损伤产生较大的影响。而在对它们做出合理的选配之后将会极大的扩大加速电压、束流以及束斑尺寸的选择余地。工作距离越小,电子束的会聚角就会增大,电子束的束流密度将会增加,从而在同等条件下对样品的热损伤也会加大。样品的热损伤常常会出现在高倍率的调整过程中(如上图红框部)。表现为高倍率调整部位的细节与周边细节极度的脱节,被热损伤的部位细节明显的收缩并加粗,这些都显现在了左图采用1.7mm工作距离所获取的形貌像中。右图采用8.7mm工作距离所获取的形貌像在相同部位则与周边细节的变化完全的匹配,未受到电子束的热损伤。但是工作距离的过度拉大,会使得电子束斑的弥散加大,不利于获取高质量的高倍率形貌像。故测试时要取、舍得当,没有舍哪来取。依据个人经验,当工作距离达到15mm以后,由于电子束弥散较大,电子束对样品的热损伤会降低的极为明显。因此,对加速电压和束流的限制会下降很多,对它们的选择空间将明显加大。扫描电镜的放大倍率越低,电子束在样品上的扫描密度就越稀松。使得电子束在样品上产生的热量较为分散,局部温度降低的较为明显,对样品的热损伤也会减弱。在常规测试时,往往会发现电子束对样品的热损伤都是出现在高倍率的仪器调整(调焦及消像散)时。当电子束在样品上快速移动时,电子束在某点停留时间的减少,也会将单次能量的转换量降下来,同样也会减缓温度的提升并随电子束的快速移动而发散开来。大量的实践经验告诉我们,对样品某点的热损伤除了升温的高低之外,关键还在于驻留时间的长短。同等条件,驻留时间越短电子束对样品的热损伤越小。因此采用快速扫描获取样品的形貌像也是克服样品热损伤的有效方法。依据本人长期测试经验,应对样品热损伤,在外部因素的调控方面,选用较大的工作距离以及快速的扫描方式获取图像,对减缓热损伤的效果要远高于在加速电压、束流及束斑尺寸方面的选择。2.3 如何应对样品的热损伤以下内容为本人数十年,特别是近十年的经验总结,仅作参考。要充分应对样品的热损伤,样品的处理极为关键。而样品处理在2.1节已有较为详细地描述,这里要强调的是,固定是最先要做的基本工作,因为样品的整体固定不但是解决图像漂移的基础(容易热损伤的样品本身就不稳定)同时也为后期的导热提供通路。样品的老化和金属化(蒸镀金属材料)要采用低剂量的叠加方式尝试着来,随时观察判断并调整极为关键,否则很容易破坏样品的细节。对测试条件的选择,加速电压和束流的选择要以获取样品信息为准,兼顾其对样品热损伤的影响。对热损伤的处理主要交给工作距离和获取形貌像时的扫描速度来解决,这样效果反而更好。大工作距离有利于获取样品的大部分表面形貌信息,同时也有利于减弱电子束对样品的热损伤。快速的扫描模式虽然会影响形貌像的图像质量,但是并不会对形貌信息产生太大的影响,而加速电压和束流选择的不同对获取样品的细节信息,影响就要大很多。电子束对样品的热损伤最容易出现在高倍率情况下的像散和焦点调整,因为此时电子束会长时间的汇聚在某一区域。电子束的长时间驻留对样品热损伤要大于温度的影响,当然这都是在一定“度”的范围内。在进行调整操作时会形成样品热损伤,不一定在拍摄形貌像时也存在热损伤,关键是你要调整好拍摄形貌像时的电子束扫描速度。所以调焦和消像散应当采取“临近点调焦”的原则,利用多个临近点的对中、调焦和消像散来减轻拍摄点的热损伤现象。三、结束语扫描电镜测试时电子束对样品的热损伤是最让测试者头痛的问题。形成样品热损伤的因素有很多,依据Castang升温公式,加速电压、束流、束斑尺寸以及样品的热导率是导致样品温度上升的主要因素,也是形成样品热损伤的主要因素。对于样品来说,热导率是内因,其他都是外部因素。而要解决样品热损伤问题,着眼点就是对这几个因素进行调整。对内因的解决方案主要是样品的固定、老化以及金属化(蒸镀金属)。而对外因的解决方案就是降低加速电压和束流,增加电子束束斑尺寸。在实际测试过程中往往发现对上所述的外部因素进行大范围调整会带来样品信息的缺损。而借助于工作距离和拍摄图像时对电子束扫描速度的选择,将有助于扩大加速电压、束流的调整范围。大工作距离测试不仅能带来样品热损伤的减轻,还能获得许多小工作距离无法获取的样品信息,这在过去的经验谈中有充分的探讨。自然辩证法的三大规律告诉我们,任何条件的改变都会带来一定程度的负面因素。要避免负面因素成为主导,任何因素的改变都不能走向极端。多种因素配合使用,互相弥补各自所存在的缺陷,才能获得较为完美的结果。对样品热损伤的处理也是一样,要把以上对减轻样品热损伤的所有方法结合起来使用,才会获得最佳的效果。 参考书籍:《扫描电镜与能谱仪分析技术》 张大同 2009年2月1日 华南理工出版社《微分析物理及其应用》 丁泽军等 2009年1月 中科大出版社《自然辩证法》 恩格斯 于光远等译 1984年10月 人民出版社 《显微传》 章效峰 2015年10月 清华大学出版社
  • CFDA:仙灵骨葆口服制剂或致肝损伤
    p  国家食品药品监督管理总局(CFDA)日前发布了第七十二期《药品不良反应信息通报》,提示关注仙灵骨葆口服制剂引起的肝损伤不良反应。/pp  仙灵骨葆口服制剂是一类补肾壮骨药,具有滋补肝肾、接骨续筋、强身健骨的功效,临床上用于骨质疏松和骨质疏松症、骨折、骨关节炎、骨无菌性坏死等。/pp  国家药品不良反应监测数据分析结果显示,仙灵骨葆口服制剂可能导致肝损伤风险,临床表现包括乏力、食欲不振、厌油、恶心、上腹胀痛、尿黄、目黄、皮肤黄染等,并伴有谷丙转氨酶、谷草转氨酶、胆红素等升高,严重者可出现肝衰竭,长期连续用药、老年患者用药等可能会增加这种风险。/pp  strong国家食品药品监督管理总局建议内容如下:/strong/pp  (一)医务人员在使用仙灵骨葆口服制剂前应详细了解患者疾病史及用药史,避免同时使用其他可导致肝损伤的药品,对有肝病史或肝生化指标异常的患者,应避免使用仙灵骨葆口服制剂。/pp  (二)患者用药期间应定期监测肝生化指标 若出现肝生化指标异常或全身乏力、食欲不振、厌油、恶心、上腹胀痛、尿黄、目黄、皮肤黄染等可能与肝损伤有关的临床表现时,应立即停药并到医院就诊。/pp  (三)药品生产企业应当加强药品不良反应监测,及时修订仙灵骨葆口服制剂的药品说明书,更新相关的用药风险信息如不良反应、禁忌、注意事项等,以有效的方式将仙灵骨葆口服制剂的用药风险告知医务人员和患者,加大合理用药宣传,最大程度保障患者的用药安全。/pp  strong配发问答/strong/pp  1、仙灵骨葆口服制剂的主要成份是什么?主要用于治疗什么疾病?/pp  仙灵骨葆口服制剂的成份包括淫羊藿、续断、丹参、知母、补骨脂、地黄。/pp  该品种具有滋补肝肾,接骨续筋,强身健骨的功效,临床上用于治疗骨质疏松和骨质疏松症,骨折,骨关节炎,骨无菌性坏死等。/pp  2、仙灵骨葆口服制剂导致的肝损伤有哪些风险因素?/pp  长期连续用药或老年患者出现肝损伤的风险有所升高。肝功能不全或合并使用其他可能导致肝损伤的药物等也可能增加仙灵骨葆口服制剂的肝损伤风险。/pp  3、如何降低仙灵骨葆口服制剂的肝损伤风险?/pp  医务人员在使用仙灵骨葆口服制剂前应详细了解患者疾病史及用药史,避免同时使用其他可导致肝损伤的药品。有肝病史或肝生化指标异常的患者应避免使用仙灵骨葆口服制剂。/pp  患者用药期间应定期监测肝生化指标 若出现肝生化指标异常或全身乏力、食欲不振、厌油、恶心、上腹胀痛、尿黄、目黄、皮肤黄染等可能与肝损伤有关的临床表现时,应立即停药并到医院就诊。/ppbr//p
  • 中科院生态环境中心DNA损伤研究取得系列进展
    中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室汪海林课题组在DNA损伤研究方面取得了一系列重要进展。  DNA损伤是诱发基因突变、癌症发生和发育畸形的关键因素。由于缺少快速、高通量、广谱的筛选与鉴定手段,数目众多的化学品缺乏DNA损伤的毒性数据。研究人员利用敲除特定抗氧化基因的大肠杆菌增强对DNA损伤的敏感性,发展出一种广谱的细菌传感器,可快速、灵敏地筛选与鉴定过去难以检测的DNA损伤试剂如丙烯醛、卤代苯醌等,显著地拓展了检测范围。该项工作发表在美国化学会期刊Anal. Chem.上(2011, DOI/10.1021/ac200426x)。  近年来,他们发展了一种新颖的DNA缠绕分析方法,在此基础上,进一步揭示了修复酶可识别多种化学结构不同的损伤的机制,从而在DNA修复机制方面取得重要突破,有助于发展有效的癌症预防和治疗措施。该项成果发表在国际著名的综合性期刊Proc. Natl. Acad. Sci. USA( 2009, 106,12849)上。  在DNA加合物分析方面,他们发展的苯并(a)芘加合物分析新方法检测灵敏度可达6.6 × 10-21mol,比经典的32P放射性后标记方法提高了5400倍(Anal. Chem., 2009, 81, 10285)。这一方法的发展有望解决长期缺乏测定人体痕量加合物的高灵敏分析技术的难题。另外,研究人员还发展了新颖的DNA甲基化分析(Anal. Chem. 2009, 81, 7885)、金属调节-核酸电泳分离分析(Anal. Chem., 2010, 82, 487)以及荧光粒子计数免疫法(Anal. Chem., 2010, 82, 9901)。  这些前沿性的工作是在他们独立研制的先进的毛细管电泳-激光诱导荧光偏振检测装置上开展的。现已形成一个较为系统的DNA修饰评价体系,预期在环境与健康、癌症诊断与治疗等领域具有重要的研究和实际应用价值。  这一系列工作得到国家自然科学基金、中科院“百人计划”择优项目、中科院重大装备研制项目及环境化学与生态毒理学国家重点实验室基金等的支持。  图1 独立研制的毛细管电泳-激光诱导荧光偏振检测装置  图2 DNA缠绕-局部解链模型
  • 专家:短时摄入镉不会损伤健康
    2012年1月15日,广西河池市辖区内的宜州市的龙江河拉浪水电站内群众用网箱养的鱼,突然出现不少死鱼现象。宜州市环保部门经过调查发现,死鱼是由于龙江河宜州拉浪段镉浓度严重超标引起,龙江水体已遭受严重镉污染。  镉是重金属中的一种,饮用镉超标的水会对人的肾脏造成不良影响。龙江河突发环境事件专家组专家、国家环境保护部华南环境科学研究所副所长许振成昨天向记者介绍,镉长期累积才会造成镉损伤,短时间摄入镉,不会造成人体功能损伤。而且人体中是否摄入了过量的镉也要通过科学方法检测,如怀疑受到镉损伤,可检测尿中的镉含量,尿镉超标了,才说明体内有负荷增加,而负荷增加到损伤人体的过程要二三十年。他还说,此次龙江河的镉污染已经在科学控制中,而且影响时间不长,市民无需恐慌。  他还介绍,我国《地表水环境质量标准》要求,每升水中镉浓度要小于或等于0.005毫克,也就是一升水最多只能有5微克的镉,这个标准是按照一个人每天喝2.5升镉浓度小于或等于5毫克的水,连续喝70年,也不会有任何不良反应制订出来的。
  • 中国首次破解三聚氰胺引发肾损伤机理
    记者22日从黑龙江省卫生厅获悉,由黑龙江省疾病控制中心专家新近完成的一项科研课题,在国内外首次系统地揭示了三聚氰胺引发动物肾损伤的发病机理、病变特点、肾脏结晶体形成的条件。研究结果为相关部门对三聚氰胺风险评估、制定食品和饲料中三聚氰胺的安全管理限量值提供了重要科学依据。该成果近日获得2009年度黑龙江省医药卫生科技进步一等奖。  因三聚氰胺并非食品添加剂,国内外对三聚氰胺毒性研究资料掌握甚少,对三聚氰胺所造成肾损伤的量效关系、结晶体与肾脏病理损伤的关键环节等问题也缺乏深入探讨。据此,黑龙江省疾病控制中心毒理所主任医师王玉燕等首次成功建立三聚氰胺在肾脏形成结晶的大鼠动物模型,重现了这一疾病的病变过程。该模型方法科学先进,有可重复性。研究结果揭示肾脏为三聚氰胺的毒作用靶器官。其发生机理是三聚氰胺在胃内由胃酸催化水解生成三聚氰酸,两者在肾脏再结合形成三聚氰胺—三聚氰酸结合晶体,晶体充满肾小管,使肾脏体积增大、重量增加,因管壁的挤压作用而使肾组织严重缺血,导致肾脏呈现出特征性土黄色沙石样的外观。  观察结果还表明,三聚氰胺结晶体还可导致肾脏炎症反应和纤维组织增生等病理改变,进一步引发肾脏代谢功能障碍,使血中尿素氮、肌酐等含量增加,最终使实验动物发生肾衰竭。王玉燕等在研究中,首次采用X射线衍射法确定肾脏中形成的结晶体为三聚氰胺—三聚氰酸的结合晶体,进而证实摄食三聚氰胺可使肾脏中形成三聚氰胺—三聚氰酸结合晶体,此手段具有明显的创新性。  专家评价指出,该课题填补了我国三聚氰胺毒理学研究空白,对基础医学、药学和临床医学有重要意义。
  • 力挽狂澜的RNA聚合酶——DNA损伤修复的最后关卡
    生物体在正常生命过程中会面临内/外因来源的DNA损伤,DNA损伤不仅影响基因的正确复制,也阻碍其正常转录。为避免DNA损伤带来的灾难性后果,生物体进化出一整套修复机制,以保证复制和转录的正确性、基因组的完整性和遗传的稳定性。常见的修复方式有光激活修复系统、错配修复、剪切修复、同源重组修复等。值得注意的是,基因转录过程也是独特的DNA损伤修复机制。多亚基蛋白复合体RNA聚合酶(RNA polymerase,RNAP)是完成基本生命活动的一员“大将”,保守存在于细菌、古细菌、真核生物中,负责转录合成各类RNA,其核心酶发挥主要的合成作用。细菌RNAP核心酶结构最为简单,古细菌核心酶与真核生物RNAPⅡ有显著的结构保守性。真核生物中的RNAPⅠ、RNAPⅡ、RNAPⅢ核心酶结构具有同源性,但分别发挥不同的功能,其中RNAPⅡ负责转录所有编码蛋白的基因和许多非编码RNA。转录过程中,RNAP沿模板链的行进路途并非一帆风顺,基因组DNA总是不可避免的遭受内外环境带来的损伤。转录模板链上的DNA损伤,如单链断裂、双链断裂等会阻碍RNAP在模板链上的正常前行[1]。研究发现,当转录中的DNA双链产生诱变损伤时,转录模板链的修复程度要高于编码链,模板链的修复比编码链修复更快,而编码链的修复与基因组DNA的修复节奏基本一致,这说明转录中优先修复模板链中的DNA损伤[2]。RNAP沿模板DNA转录过程中,会感知DNA损伤,并招募修复蛋白,继而修复损伤DNA[3],此过程称为RNAP监视(RNA polymerase-surveilled,RNAP-S)的DNA修复。RNAP在参与转录过程中受到阻碍RNAPⅡ在感知DNA损伤时,不与受损的碱基直接发生作用,而是感知其转录发生障碍后引起的空间位阻。RNAPⅡ结构中的桥螺旋(bridge helix,BH)负责连接RNAPⅡ的两个部分,将RNAPⅡ催化位点与下游的主、次要通道分开,模板装载中越过BH的步骤可作为RNAP变位的检验点。RNAPⅡ装载DNA模板时,DNA下游模板需要越过桥螺旋才能到达活性位点添加NTPs以进行正常转录,此跨越步骤需要模板链发生显著的构象变化。但存在大规模损伤的DNA链往往由于受损的碱基与RNAPⅡ桥螺旋结构上方相结合,而不能发生正常的构象变化,RNAPⅡ无法正常装载DNA模板链,变位步骤受到阻碍,因此发生滞留现象。RNAP监视下的修复策略单枪匹马——当遇到较小的损伤如CPD、AP、Gh时,RNAPⅡ虽然受到阻碍,但不足以被滞留。在这种状态下,RNAPⅡ缓慢的经过损伤位点,并发生不依赖于模板的AMP优先的碱基错误掺入,导致转录产物mRNA中相对损伤的位点的突变,这种易错的修复方式被称为A规则。团队协作——RNAP因DNA损伤滞留在DNA模板链上时,会被转录偶联修复因子识别,此时RNAP从模板解离、回溯变位、降解,并引发后续修复蛋白的组装和修复。例如,细菌中转录偶联因子Mfd,它可以解离模板链上较强损伤处的RNAP同时引发核苷酸切除修过程。有趣的是,它也能促进较弱损伤处RNAP的变位而跨越损伤,Mfd与非NER因子共同作用,以易错的方式修复DNA损伤。原核生物中的DskA也以类似Mfd的方式使DNA损伤处的RNAP发生解离,DNA模板上的损伤进而被修复[7]。Mfd的真核生物同源蛋白CSB同样实施RNAP-S修复,其过程受到更多因素的调控。原核生物NER系统修复因子之一的Uvrd能直接使滞留的RNAP发生回溯,暴露的损伤部分进而能被修复蛋白修复[9]。真核生物中的OGG1也可引发RNAP-S-BER修复。此外,也有研究显示,RNAPⅢ在同源重组介导的DNA双链断裂修复中发挥了关键的作用。RNAPⅡ监视下的修复策略RNAP-S偶联DNA修复的生物学意义确保基因组的稳定——RNA-S修复对基因组稳定性的维持有重要作用。RNAP在模板DNA损伤处的长期停滞会导致错误碱基掺入,从而导致RNAP-S修复的失败,而基因组不稳定将威胁细胞的存活。但在营养胁迫下发生的易错方式的修复引入的突变却提高了遗传多样性,有利于细胞逃离限制生长的条件,增强了细胞对环境的适应能力。防御疾病——RNAP-S修复影响生物体对癌症的预防。例如与RNAP-S修复缺陷相关的柯凯因氏综合征(Cockayne Syndrome,CS)、紫外线敏感综合征(UV-sensitive Syndrome,UVSS)。这两种疾病都是由于相关基因的突变导致RNAP-S-NER缺陷而引起。此外,视网膜退行性疾病、范可尼贫血症、肺癌、亨廷顿氏病症等疾病也与RNAP-S修复途径受损有关。展 望目前人们已经较深入的了解了DNA损伤修复,并揭示了多种DNA损伤修复途径。然而在RNAP监视的DNA修复中,很多机制仍有待于研究。尤其是真核细胞RNAP-S途径的很多细节尚不清楚。但相信随着分子生物学技术手段的革新,这些问题可以被回答。或许在不久的将来我们也可以靶向抑制或加强RNAP-S修复系统来治疗人类不同疾病。
  • 宁波材料所在深海工程材料原位损伤监测方面取得进展
    深海资源丰富,战略价值巨大,深海开发对先进海洋装备需求巨大,然而在深海极高压力、低溶解氧、强电解质、复杂微生物等强耦合作用下,金属结构长期服役时面临腐蚀缺陷带来的力学结构失稳等致命性风险。目前国内针对深海极端环境关键材料超长期服役过程表界面环境、结构演替等的原位监测技术薄弱、数据匮乏,难以对深海工程材料数年以上的力学-电化学-微生物等强耦合损伤开展快速评价及寿命预测。中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋新材料与应用技术重点实验室王立平研究员和毛飞雄研究员带领的研究小组在成功研发海洋工程材料原位立体监测装置的基础上,与中国科学院深海科学与工程研究所深海探测团队紧密合作,在深海工程材料原位腐蚀损伤监测方面取得了新进展。联合团队突破了传感器高精度、低能耗技术及深海耐高压设计,开发出国内首套6000米级原位腐蚀损伤监测实验舱,该实验舱可实现深海环境因子及材料损伤状态数据多维实时采集、高效融合处理,并可结合深度神经网络与电化学模型最优化拟合,快速分析材料损伤演变过程,为深海材料服役状态监测及损伤快速评价提供创新解决方案,为深海长驻型装备选材设计、安全服役、运维保障提供重要依据。实验舱于近日搭载于深海基站成功完成功能验证实海试验,未来将进一步开展长周期深海原位试验工作。   研究团队长期针对我国海洋新材料跨海域环境适应性考核数据匮乏、新材料服役性能与实验模拟数据严重不匹配等关键技术难题,率先建成了“国家海洋局海洋工程材料服役评估评价平台”,先后布局了东海、南海等跨海域海洋材料试验台站,累积了超过8年的环境考核数据。本次实海试验意味着团队在针对深海领域的海洋材料试验台站建设方面迈出了重要一步,对完善我国在东海、南海以及深海等苛刻海洋环境下材料强耦合损伤失效数据体系,借助物联监测和AI辅助大数据技术支撑深海材料与装备服役寿命的可靠评估等具有重要意义。实验舱搭载于深海基站深海原位腐蚀损伤监测实验舱成功海试海洋工程材料原位立体监测装置与跨海域服役大数据平台
  • 中医药防治雾霾所致肺损伤进展可喜
    p  每逢雾霾天气,很多人会感觉不适,患有慢阻肺、哮喘、肺心病等呼吸系统疾病的患者尤其如此。雾霾对人体健康有何损害?如何防治雾霾可能造成的不良后果?这些都是市民普遍关心的问题,学术界也一直在为此努力开展研究工作。近日,有好消息传来,中日友好医院张洪春教授等专家团队进行的PM2.5致肺损伤研究取得了一定进展。/pp  strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "雾霾易导致呼吸系统疾病症状加重/span/strong/pp  雾霾对人体产生的不良影响是如何产生的?具体表现又如何呢?/pp  中日友好医院张洪春教授表示,雾霾影响人体健康主要是因为雾霾本身的毒性以及雾霾表面黏附的有毒物质,由于雾霾中有许多微小的有害颗粒物,它们可以随呼吸进入人体,这些有毒颗粒是进入到呼吸道,有些更小的颗粒物可以进入到肺泡,甚至可以透过肺泡进入血液。颗粒物可使机体氧化-抗氧化系统失衡,进而引起肺组织损伤 也可启动氧化应激反应,使机体局部释放大量炎性介质导致炎性损伤。因此,雾霾最容易损害的就是人体的呼吸系统。相关调查表明:近年来,我国呼吸系统疾病的特点也由原来的以流感、肺部感染、肺结核等感染性疾病为主,逐渐向非感染性疾病转变,尤其是以支气管哮喘、慢阻肺等慢性肺系病为主。因此也可以说,呼吸系统疾病和雾霾等环境问题关系密切。/pp  在雾霾对呼吸系统疾病影响的表现方面,张洪春教授表示,由于呼吸系统疾病通常都是日积月累渐进的结果,因此雾霾对呼吸系统的影响也是一个缓慢的过程,通常表现为使原发疾病症状加重,或导致原发疾病的急性发作。/pp  strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "防治PM2.5所致肺损伤可从中医药角度切入/span/strong/pp  如何从医疗角度有效减少雾霾侵害,一直是学术界争相研究的课题,中日友好医院张洪春教授也从中医角度进行了这一课题的研究。张洪春教授表示,中医治疗最大的优势是未病先治、既病防变,在防治PM2.5所致肺损伤方面,中医采用扶正祛邪的治疗原则,一是要扶助正气,增强机体免疫力,二是要祛邪,抵御外邪、驱邪外出,提高人体免疫力以及适应能力,防止疾病的发生及进一步加重。/pp  同时,张洪春教授还表示,我们开展了固本止咳中药对COPD模型小鼠气道功能及局部黏膜状态影响研究,发现固本止咳中药可降低分泌性免疫球蛋白(sIgA)的分泌,改善小鼠气道的炎性反应。考虑固本止咳类中药可调整呼吸道黏粘膜免疫状态,控制局部气道炎性反应,进而减轻气道壁的损伤和修复过程,起到改善气道通气功能障碍的作用。/p
  • 我国成功研发“零损伤”兆声波半导体清洗设备
    正在上海举行的中国半导体国际展上,盛美半导体设备(上海)有限公司展出了一台十二英寸单片兆声波清洗设备,这也是国内首台具有自主知识产权的“零损伤”兆声波半导体清洗设备。  当今半导体清洗技术中的最大难题,是对机械损伤和不良率的控制。随着半导体芯片体积的不断缩小,影响硅片良率的粒子也越来越小,颗粒越小则越难清洗 同时,65纳米以下芯片的门电极与电容结构越来越脆弱,在清洗中避免损伤芯片微结构的难度也在不断加大。  作为一种新兴技术,近年来兆声波清洗技术在半导体清洗设备中的应用越来越广泛。盛美半导体首席执行官王晖博士说,兆声波能量之所以可以去除颗粒,是因为兆声波会产生气穴,这些气穴能在“极表面”产生高速流体,从而推动微颗粒离开硅片表面。但这项技术的关键点在于,如何控制兆声波在硅片表面上的能量,使之既能有足够的能量产生气穴,又不会产生过多能量而破坏硅片上的微结构。  据介绍,目前全球市场上的单片兆声波清洗设备,一般只能控制兆声波能量非均匀度在10%到20%。而由盛美半导体自主研发的SAPS兆声波技术,可以精确控制兆声波的能量,将均匀率控制在2%以内。因而盛美半导体设备公司的兆声波清洗设备使用超纯净水,在不损伤微结构的条件下,颗粒去除效率可达到98.3% 如果使用特定化学清洗液,颗粒去除效率更可高达99.2%。
  • 美开发出DNA损伤快速检测新方法
    华盛顿5月3日电(记者 毛黎)美国麻省理工学院科学家3日表示,他们开发出了对脱氧核糖核酸(DNA)损伤进行快速分析的新方法。此方法将有助于试验潜在的抗癌药物和了解环境毒素的影响。  在麻省理工学院生物工程系副教授贝文恩格尔沃德与电子工程和计算机科学系教授桑吉塔巴蒂亚的领导下,研究人员将已有30年历史的彗星化验(comet assay)改造成一项全新的分析技术,它将可对DNA损伤进行分析的彗星化验与新型高产平台相结合,不仅能加快DNA损伤分析进程,还能应用于流行病学和药物筛选等。  彗星化验基于凝胶电泳技术。后者是常见的实验室化验方法,它是将带有DNA的聚合物凝胶置放在电场中,由于受损DNA在凝胶上比无损DNA运动更快,结果在凝胶上产生了由DNA形成的“彗星”状DNA图形。  彗星化验既灵敏又多能,但是却费力和繁琐。对每种实验条件,它需要至少1个显微镜载片,这意味着即使只做少量的实验条件,也需要变换数十块显微镜载片。此外,彗星化验采用人工读数,因而研究人员不得不花费数小时盯着显微镜,选择需要进行分析的细胞。  充分利用彗星化验的长处同时克服其在生产量和耗费劳力方面的不足,是研究小组的工作目标。利用巴蒂亚等人开发的微“井”技术,研究小组将由众多微小尺寸“井”组成的网格压印在DNA电泳凝胶上,每个网格为单细胞大小,并被逐一编址,便于全自动读取。研究人员同时将显微单元阵列制作成96口“井”的板,这样就可同时化验多种细胞类型和药物等。  采用上述设计,人们能够在一块显微镜载片上化验数十种实验条件,并采用专门开发的图像软件自动分析每块载片。  对于流行病学家而言,此技术有望为他们了解有害的环境提供新途径 对临床医生而言,有望为他们提供更好的癌症治疗方法 对研究人员而言,有望帮助制药业鉴定新药物并筛选出有害药物。
  • 力学所孙成奇团队在微结构和损伤演化的准原位EBSD观测研究中取得新进展
    疲劳研究的一个核心问题是疲劳裂纹萌生和损伤演化的微观过程。因此,量化和表征不同取向晶粒/晶界的变形/损伤与循环周次之间的关系,对于揭示疲劳机理、建立准确的疲劳寿命模型具有极其重要意义。然而,现有的原位扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)或原位电子背散射衍射(Electron Backscattered Diffraction, EBSD)方法,难以实现大载荷、高频率、不同应力比等条件下微结构和损伤演化研究。 力学所非线性力学国家重点实验室微结构计算力学课题组孙成奇研究员等将常规试验机(如MTS试验机)与EBSD观测技术相结合,发展了一种可以实现大载荷、高频率、不同应力比下微结构和损伤演化的准原位EBSD观测方法,并研究了深海载人潜水器耐压舱用钛合金和增材制造钛合金在(保载)疲劳载荷下的变形和损伤行为。 研究发现,α晶粒中是否能形成孪晶取决于晶粒的晶体学取向和加载条件,一定程度的保载应力促进可以发生孪生的α晶粒中孪晶的形成(图1a);观测到随着循环周次增加α晶粒中取向差增大和亚晶粒的形成(图1b),以及α晶粒中由于孪生而形成亚晶粒的过程(图1c),为循环载荷下位错滑移和孪晶的形成都可以诱导晶粒的细化提供了直接证据。 研究也表明,一定程度的最大应力保载有利于脆性微裂纹的形成,但如果保载应力高或保载时间长,保载引起的塑性变形会抑制脆性微裂纹的增长,并诱导延性破坏模式。该研究从微观尺度解释了保载应力和保载时间不同而导致的不同失效机制。     图1 a: 发生孪晶的α晶粒c轴与施加轴向应力之间夹角和柱面滑移施密特因子(Schmid Factor, SF)关系; b:α晶粒内取向差变化和亚晶粒形成;c: 孪晶增长和亚晶粒形成相关研究得到国家自然科学基金基础科学中心“非线性力学的多尺度力学研究”项目(11988102)等支持。部分研究结果与北交大合作完成,主要研究成果发表在Int. J. Fatigue 2023, 176: 107897;Int. J. Fatigue 2023, 175: 107821
  • 硫化物的分解代谢可改善缺氧性脑损伤
    硫化物的分解代谢可改善缺氧性脑损伤个硫化物的分解代谢可改善缺氧性脑损伤 -哺乳动物的大脑极易遭受缺氧影响- 大脑对缺氧敏感的机制尚不完全清楚。H2S是一种抑制线粒体呼吸的气体,缺氧可以诱导H2S的积累。Eizo Marutani等人研究发现,在小鼠、大鼠和自然耐缺氧的地松鼠中,大脑对缺氧的的敏感性与SQOR的水平及分解硫化物的能力成反比。硫醌氧化还原酶(sulfide: quinone oxidoreductase , SQOR)是一种谷胱甘肽还原酶家族的膜结合黄素蛋白,为硫化物氧化解毒的一种关键酶。沉默的SQOR增加了大脑对缺氧的敏感性,而神经元特异性的SQOR表达则阻止了缺氧诱导的硫化物积累、生物能量衰竭和缺血性脑损伤。降低线粒体中SQOR的表达,不仅增加了大脑对缺氧的敏感性,也增加了心脏和肝脏对缺氧的敏感性。硫化物的药理清除维持了缺氧神经元的线粒体呼吸,并使小鼠能够抵抗缺氧。相关研究于2021年5月发表在Nature子刊Nature communications上,题为《Sulfide catabolism ameliorates hypoxic brain injury》,该研究由美国马萨诸塞州总医院以及哈佛医学院共同完成。该研究团队一开始的研究方向并不是寻找可以治疗脑卒中的靶点,他们的研究方向是「人体冬眠」,就像以往科幻电影里的那种,得了某种不治之症,然后进行冷冻或者其他技术的冬眠,等待科技进步以后,再次复苏。一开始,他们是要寻找可以对小鼠进行催眠的物质,锁定在了H2S。期初,吸入H2S的小鼠进入了一种「冬眠」状态,体温下降,无法动弹。但是,令人惊讶的是,小鼠很快就对吸入H2S的影响产生了耐受性。到了第五天,他们行动正常,不再受到H2S的影响。更有趣的现象是,研究团队发现,对H2S耐受的小鼠,对缺氧也能非常好的耐受。因而研究团队提出了SQOR基因在耐缺氧中起发挥重要作用的假设。实验方法描述所有小鼠都被饲养在12小时的昼/夜循环中,温度在20-25°C之间,湿度在40%-60%之间。 -间歇性H2S吸入- 小鼠暴露于80 ppmH2S的空气中连续5天,每天4小时。实验过程中实时监测H2S浓度和FiO2。每天在H2S吸入前后测量直肠温度,以检查H2S对体温的影响。 -CO2产生量的测量- 最后一次的吸入空气或H2S24小时后,在对照组或硫化物预处理小鼠中测量二氧化碳的产生。将小鼠放置在全身体积描记系统内,并测量二氧化碳的产量。 -小鼠的缺氧和缺氧耐受性- 为了测量缺氧耐受性,在最后一次空气或H2S吸入24小时后,将小鼠放入透明的塑料室中。然后,用低氧气体混合物以1 L/min连续冲洗腔室,以达到所需的FiO2。在缺氧暴露期间连续观察小鼠最多60 min,当小鼠出现严重痛苦迹象(扭动或发作、呼吸频率低于6/分钟和尿失禁)时,将其取出,用5%异氟烷安乐死并视为死亡。 -组织采集- 将小鼠采用异氟醚麻醉,呼吸机机械通气。用空气或缺氧气体混合物通气3 min后,将小鼠进行安乐死,开始取材。实验数据a:对照组和硫化物预处理组(SPC)小鼠的体温b:二氧化碳产生率(VCO2) c:血浆中硫化物的浓度d:血浆中的硫代硫酸盐、脑组织中的硫化物浓度f:脑组织中的硫代硫酸盐、 g:存活率h:小鼠在5% O2低氧下的VCO2i:常氧和5%低氧下,脑组织中的硫化物j:per sulfide,k NADH/NAD+比l:乳酸水平。m脑组织中的SQOR相对表达量,n、o:脑组织和心脏组织中 SQOR蛋白水平p、q:离体脑线粒体的氧气消耗速率 (OCR)r:计算得到的 ATP转换率。地松鼠的缺氧耐受性和硫胺分解代谢增强研究团队用RNA沉默SQOR,发现可增加大脑对缺氧的敏感性,而神经元特异性SQOR的表达可阻止缺氧诱导的硫化物积聚、生物能衰竭和缺血性脑损伤。SQOR可改善神经元细胞的线粒体功能降低线粒体的SQOR基因的表达,不只是大脑,而且心脏、肝脏对缺氧的敏感性都增加了。硫化物清除剂的作用通过药物清除硫化物,可维持缺氧神经元的线粒体呼吸过程,使小鼠耐受缺氧。该研究阐明了硫化物分解代谢在缺氧时能量平衡中的关键作用,并确定了缺血性脑损伤的治疗靶点。 在自然界中很多强有力的证据可以证明该研究的结论。例如,已知雌性哺乳动物比雄性哺乳动物更能抵抗缺氧,而前者的SQOR水平更高。当女性的SQOR水平被人为降低时,她们就更容易缺氧(雌激素可能是观察到的SQOR增加的原因),例如更年期。此外,一些冬眠动物,如地松鼠,对缺氧有很强的耐受性,这使得它们能够在冬季身体新陈代谢减缓的情况下生存下来。一只地松鼠的大脑比同样大小的老鼠的SQOR高出100倍。该研究的主要研究者说:“人脑的SQOR水平非常低,这意味着即使是少量的H2S积累,就可以影响神经元的健康。我们希望有一天我们研发出像SQOR一样有效的药物,这些药物可以用来治疗缺血性中风,以及心脏骤停引起的缺氧。 -塔望科技-解决方案- 全身体积描记系统小鼠放置于体积描记器内,可以实时监测呼吸,也可进行低氧干预、H2S暴露。可进行低氧耐受实验,也可监测动物的 耗氧量、CO2产生量、呼吸代谢率等。全身暴露染毒系统可以进行长期H2S暴露染毒、低氧实验等。动物能量代谢系统可以综合评估动物不同处理后的各种表型变化:进食量、进水量、进食进水模式、活动量、耗氧量、CO2产生量、呼吸代谢率等。动物低氧高氧实验系统各种常压/低压/高压下的缺氧/高氧实验。可进行恒定低氧,也可进行间歇低氧。 -相关文献- Marutani E, Morita M, Hirai S et al. "Sulfide catabolism ameliorates hypoxic brain injury".[J]. Nat Commun 12, 3108 (2021). &bull end &bull
  • 实验鼠吃两年转基因谷物患肿瘤 多器官损伤
    转基因玉米饲料喂养的老鼠长了肿瘤  原标题:吃了两年转基因谷物过半实验鼠长肿瘤(图)  法国研究机构近日公布一项研究成果称,食用常见转基因谷物会使实验鼠患上肿瘤和多种器官损伤。法国农业部长勒弗尔、环境部长黛尔菲那巴多,以及社会事务部部长玛利索尔图雷纳均表示,已要求法国健康安全局对这项研究成果进行调查。法国健康安全局认为,法国政府将敦促欧盟采取一切必要措施,保护人类和动物健康。  实验两年得出研究成果  不久前,法国凯恩大学科学家公布的研究结果称,用转基因玉米NK603喂养的实验鼠患上了肿瘤。 是美国孟山都公司研制的一种转基因玉米,通过转基因技术,这种玉米对孟山都公司生产的草甘膦除草剂“Round?up”具有抗药性。因此种植这种转基因玉米的农民可以放心使用“Roundup”,既不会对作物造成影响,又能节省费用。但凯恩大学研究团队发现,用NK603 和被“Roundup”污染的饲料喂养的实验鼠,罹患肿瘤和其他内脏损伤比例非常高。  这一研究成果已刊发在《食品化学毒物学》杂志上,研究强调,这是首次在长达两年以上只吃转基因谷物的实验鼠身上得出的研究成果,而通常在白鼠身上进行的实验往往只持续90天。  雌性实验鼠伤害更严重  在实验中,200只雄性和雌性实验鼠各自被分成十组,每组十只。其中一组被作为“对比组”,喂食含有33%转基因谷物的普通饲料和白水,另外三组被喂食含有较大剂量草甘膦除草剂的饲料和水,目的是反映除草剂对食物链的影响。而另外六组则被喂食含有不同比例NK603的饲料。  经过长达两年的观察,研究人员发现NK603和草甘膦除草剂对实验鼠的健康造成了相似的危害,尤其在雌性实验鼠中,幼鼠夭折和患病的比例特别高。在实验进行到第14个月时,对照组的实验鼠没有一例发现患癌,而在被喂食含有NK603和草甘膦除草剂饲料的组别中,有10%到30%的实验鼠患上了肿瘤。  实验进行到24个月,在所有喂食含有NK603和草甘膦除草剂饲料的组别中,50%到80%的实验鼠长了肿瘤,而且平均每只长的肿瘤多达3个,而在对照组中,只有30%患病。而在接受实验的雄性实验鼠中,出现的主要健康问题包括肝脏受损、肾脏和皮肤肿瘤,以及消化系统疾病。  欧盟或禁止进口转基因谷物  研究结果公布后,孟山都公司法国总部称:“我们还需要请专家对研究结果评估,现在做出评论为时过早。此前所做的超过300多次实验都证明是安全的。”  长期以来,欧洲一些环保团体认为,转基因作物可能对人类健康和环境造成危害,但一直没有长期的大规模研究成果作为依据。在欧洲,并不种植NK603,只会进口这种转基因玉米作为饲料,这一研究报告可能导致欧盟禁止进口这种转基因谷物。只有孟山都公司研发的MON810型转基因玉米在欧洲获得了种植许可。然而在澳大利亚、保加利亚、法国、希腊、匈牙利、卢森堡和罗马尼亚,已经禁止了种植MON810型转基因玉米。
  • 分子细胞卓越中心等开发出首个DNA损伤修复测序数据资源库
    近日,《核酸研究》(Nucleic Acids Research)在线发表了中国科学院分子细胞科学卓越创新中心吴薇研究组与广州国家实验室完成的最新合作研究成果(DNA Damage Atlas:an atlas of DNA damage and repair)。该研究整合开发了首个DNA损伤修复高通量测序数据的数据资源库(DNA Damage Atlas,DDA)。DNA损伤在细胞正常生命代谢活动中时有发生,发生损伤后如不能及时修复或修复时发生错误,易形成体细胞突变和结构变异,引起肿瘤等重大疾病。为研究DNA损伤修复过程,科研人员开发了多项用于直接或间接检测DNA损伤和修复过程的高通量测序技术。然而,随着各种测序技术所产生数据的快速累积,如何进行统一的标准化分析并整合以供研究使用是亟需解决的问题。DDA收录了来自262个数据集的6030个样本数据,涵盖了针对不同DNA损伤类型的59种测序技术。基于对数据进行质控、回贴等标准化处理,DDA进一步鉴定了DNA损伤修复热点(hotspots),并其特征展开一系列下游分析。高度重复序列端粒和核糖体DNA(ribosomal DNA,rDNA)是DNA损伤的热点,但既往研究中,因分析困难而在测序数据分析中被忽视。因此,DDA专门构建了新的分析流程,挖掘端粒和rDNA区域的损伤修复信号。DDA作为大规模、高质量的DNA损伤修复数据库,为DNA损伤修复分子机制研究提供了资源平台,有助于剖析疾病中突变发生机理和挖掘治疗靶点。研究工作得到国家重点研发计划、上海市市级科技重大专项和广州国家实验室的支持。 DDA构建流程和功能展示
  • 大气污染对代谢异常人群急性损伤效应的定组研究
    p  流行病学及毒理学研究已经确证大气污染是心肺系统疾病的重要风险因素。近年,少量研究也指出大气污染物暴露与代谢异常疾病(例如糖尿病)的健康指标可能存在关联。br//pp  北京大学环境科学与工程学院朱彤课题组就此提出了一系列科学问题:代谢异常人群是否对大气污染更易感?大气污染暴露是否会加快代谢疾病进程?其背后的生物学机制如何?哪些污染物是更重要的危险因素?等等。考虑到中国严重的空气污染现状、庞大的糖尿病人口基数及疾病负担,回答这些科学问题对于我国的公共卫生政策具有重要意义。但由于相关研究非常有限,在研究设计及方法上也存在局限性,因此这些科学问题目前还没有得到系统的证据支持。/pp  在上述背景下,朱彤课题组于2013年起开展了前瞻性人群定组研究(SCOPE),通过与北京大学校医院合作,招募糖尿病前期人群(血糖浓度高于正常水平、但未确诊糖尿病)及健康对照人群各60名,在一年间对受试人群进行了四次重复随访测量。临床随访中完成功能性指标测量并采集呼出气、呼出气冷凝液、血清、血浆、尿样等多种生物样品,结合流式细胞仪、代谢组学等分析手段,详尽评价了每名受试者呼吸及心血管系统性炎症、血糖血脂代谢、血管内皮功能、氧化应激损伤等多条机制通路的相关生物标志物水平 同时利用北大环境观测站点以及个体采样器,发展大气污染的暴露组学研究,获得大气颗粒物全面的理化特征(各粒径段数浓度及化学组分)和个体暴露水平。/pp  通过多项精细的生物标志物及大气污染浓度测量及暴露、代谢、基因等多种组学的综合分析,SCOPE研究有助于回答“代谢异常人群是否对大气污染更易感、大气污染暴露是否会加快代谢疾病进程”等科学问题,并可深入揭示大气污染物暴露对人群心肺及代谢系统的损伤效应及潜在生物学机制。/pp  SCOPE人群项目的研究方法设计相关论文近日在线发表于SCIENCE CHINA Life Sciences (《中国科学:生命科学》英文版),敬请关注 ▼/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/noimg/9d3ea031-01c4-44c5-89ba-7d0b2fa1c9ad.jpg" title="1.jpg" width="597" height="124" style="width: 597px height: 124px "//pp  [该研究得到了国家自然科学基金(41421064, 21190051,41121004)、以及中国博士后基金(154248)的支持。朱彤教授为通讯作者,朱彤课题组王彦文博士和韩逸群博士后为论文共同第一作者]/pp  点击下方链接,可免费阅读该论文详细内容↙/pp  http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCLS/doi/10.1007/s11427-017-9074-2?slug=full%20text/ppbr//p
  • “DNA损伤单分子偏振成像检测装置研制”项目通过验收
    12月9日,中国科学院计划财务局组织专家对生态环境研究中心汪海林研究员承担的“DNA损伤单分子偏振成像检测装置研制”项目进行现场验收。验收组专家听取了项目组的工作报告、使用报告、财务报告、测试组的测试报告,现场检查了实验装置的运行情况,审核了相关档案材料,经提问和讨论,验收专家组认为,该项目完成了任务书规定的各项任务,一致同意通过验收。  研制完成的“DNA损伤单分子偏振成像检测装置”,将高效快速分离和激光诱导荧光检测技术集成为一体,可高灵敏地检测DNA损伤产物 融入荧光偏振成像技术,可提供污染物引起DNA损伤的分子转动和构象等动态信息。  该装置为阐明环境暴露引起的DNA损伤的分子识别、修复及突变机制等环境健康风险评估研究提供了新颖的分析平台,在提高人们的健康卫生水平方面也具有潜在的应用价值。
  • 科学家揭示神经损伤后的自发性疼痛产生的新机制
    自发性疼痛是指在没有外界刺激的情况下发生的疼痛。它是慢性疼痛的主要症状。发生机制仍不清楚,仍然难以治疗。近期,来自约翰霍普金斯大学和辛辛那提大学的研究团队利用在体成像技术研究了同步聚集放电引起神经损伤后的自发性疼痛发生机制,证实交感神经-肾上腺素受体通路介导了同步聚集放电和自发性疼痛的产生。该研究成果发表在《Neuron》上,题为:Synchronized cluster firing, a distinct form of sensory neuron activation, drives spontaneous pain。  研究人员对背根神经节(DRG)神经元进行了在体成像,发现周围神经损伤后异常自发活动的一种独特形式:相邻的DRG神经元聚集同步、偶尔性放电。聚集放电水平与神经损伤诱发的自发性疼痛行为直接相关。研究人员进一步证明了聚集放电由交感神经的活动触发。交感神经在损伤后会传导到DRG,去甲肾上腺素是介导这种独特放电的关键神经递质。交感神经活性和去甲肾上腺素受体对于DRG神经元同步聚集放电和自发疼痛行为至关重要。  这项研究提出了阻断交感神经介导的同步聚集放电可能是治疗自发性疼痛的新手段,为在临床上靶向该通路治疗神经损伤引起的自发性疼痛提供了理论支持和研发方向。   论文链接:  https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0896627321008345?via%3Dihub
  • NCB | 卞修武/刘光慧/张维绮/曲静等合作揭示老年新冠肺炎患者肺损伤机制
    新型冠状病毒(SARS-CoV-2)导致的新冠肺炎(COVID-19)已经引发全球大暴发,严重危害人类生命健康。据统计,住院死亡病例中70%以上为年龄超过65岁的老年人。与年轻群体相比,老年群体感染SARS-CoV-2后更易发展为重症和危重症,甚至死亡。肺是SARS-CoV-2感染和损伤的主要靶器官,严重肺损伤导致呼吸衰竭是COVID-19患者主要死因。COVID-19肺和其他脏器损伤机制研究已经不乏报道,但是基于老年患者尸检样本的肺组织病理与肺单细胞信息密切关联的多重损伤分子机制研究尚缺乏,对于老年患者更易出现重症和危重症的细胞和分子基础的认识远远不足。2021年12月8日,陆军军医大学(第三军医大学)第一附属医院(西南医院)卞修武研究组、中国科学院动物研究所刘光慧研究组、中国科学院北京基因组研究所张维绮研究组和中国科学院动物研究所曲静研究组合作,于Nature Cell Biology杂志在线发表题为A single-cell transcriptomic landscape of the lungs of patients with COVID-19 的研究论文。研究结合病理学和高通量单细胞核转录组和蛋白质组等技术,深度解析了老年COVID-19患者肺组织的细胞和分子病理表型组特征,进一步认识了COVID-19肺损伤的关键细胞和分子机制、建立了肺衰老与COVID-19损伤的科学联系,为提高重症和危重症诊治水平提供了科学依据。通过对COVID-19患者肺病变及其异质性的详细分析,研究人员发现肺两种上皮细胞脱落和凋亡的升高、炎症损伤与免疫反应的过度、不同血管内皮细胞的变化、凝血功能紊乱以及细胞表型转化与肺纤维化的加剧等事件是COVID-19肺病理的关键损伤过程和分子特征。进而,结合COVID-19患者肺组织的多维组学分析,研究人员首次发现肺组织的加速衰老是COVID-19的新型病理事件。具体而言,与年龄匹配的对照肺组织相比,老年COVID-19患者肺组织中的衰老标志物(p16、p21、p53)、衰老相关分泌表型因子(IL-6)、DNA氧化损伤标记物(8-OHdG)等均呈现上调表达,且核纤层蛋白(LAP2)和异染色质蛋白(HP1g)表现为加速缺失。这些均提示SARS-CoV-2感染可诱发肺组织细胞的加速衰老。为进一步明确细胞类型特异的基因表达变化,研究人员利用高精度单核转录组测序技术,系统揭示了包括肺部上皮细胞、内皮细胞、基质细胞和免疫细胞4种主要细胞大类,28种不同细胞类型的病理相关基因表达特征。对于肺上皮细胞而言,研究发现SARS-CoV-2感染导致上皮细胞凋亡和功能紊乱,主要表现为肺表面活性物质减少及粘液分泌增多,这可能与气体交换障碍及肺部低氧血症密切相关。此外,研究人员鉴定了一类Ⅱ型肺泡上皮细胞(AT2)向Ⅰ型肺泡上皮细胞 (AT1) 分化过程中的过渡态细胞类型(AD.inter),其具有损伤相关瞬时祖细胞(DATP)的特征。这类细胞亚群在COVID-19肺组织中大量聚集,可能是介导COVID-19肺上皮细胞缺失及损伤加剧的原因之一。进一步,研究人员通过对免疫细胞亚群的分析发现,肺泡及肺间质中促炎性巨噬细胞(M1 alveolar macrophages,M1 interstitial macrophages)增加,这些细胞可能通过释放大量的促炎细胞因子加重弥漫性肺泡损伤。针对于血管内皮细胞的分析结果显示,SARS-CoV-2感染可能导致内皮损伤及凝血程序的启动。此外,研究人员还发现COVID-19肺组织中富集了一群介于肺毛细血管内皮 (Cap.EC.g) 和肺泡气体交换毛细血管内皮(Cap.EC.a)之间的毛细血管中间态细胞(Cap.EC.i),这些细胞高表达血管内皮炎症和损伤相关基因,可能介导了内皮细胞分化特征的紊乱及COVID-19肺的内皮病变。此外,结合人肺成纤维细胞的研究模型,研究人员发现HIF-1A的激活及FOXO3的表达沉默可能是成纤维细胞向肌成纤维细胞(介导肺纤维化的主要细胞类型)转变的关键驱动因素。这些发现为COVID-19肺损伤的发生发展提供了新型生物标志物和潜在干预靶标。附图:示意图显示该研究揭示的上皮细胞衰老、脱落、凋亡升高、过度炎症反应、凝血和纤维化加剧是COVID-19肺的主要病理表型特征,也是全身系统性免疫损伤的“发源地”和“主战场”。该研究报道了COVID-19患者肺组织的多维组学全景图谱,系统解析了COVID-19患者肺组织中多种细胞类型的疾病变化规律,加深了人们对COVID-19患者肺组织多种结构病变和功能减损的认识。更为重要的是,研究首次鉴定了COVID-19患者肺的加速衰老表型。考虑到衰老细胞累积对器官退行的驱动作用,该研究为SARS-CoV-2感染导致的老年人致死率增加及预后的多种后遗症提供了可能的解释。此外,研究团队前期发现维生素C(一种可延缓人干细胞衰老的化合物)可抑制炎症因子诱导的新冠病毒受体蛋白ACE2的表达(Cell Research, 2020),提示衰老干预策略可能是减轻新冠肺炎器官损伤的潜在防治手段。该研究为阐明COVID-19发病机制以及老年群体中新冠肺炎高重症率的原因提供了重要线索,并为发展新冠肺炎及老年群体愈后后遗症的干预策略提供了新思路。相关数据已上传至衰老多组学数据库Aging Atlas(https://bigd.big.ac.cn/aging/index)。该研究由中科院动物研究所、陆军军医大学(第三军医大学)第一附属医院、首都医科大学宣武医院、中科院北京基因组所(国家生物信息中心)、中国医学科学院老年医学研究所等机构合作完成。陆军军医大学第一附属医院卞修武院士、中科院动物所刘光慧研究员、中科院北京基因组研究所(国家生物信息中心)张维绮研究员、中科院动物所曲静研究员为共同通讯作者。中科院动物研究所(现单位为首都医科大学宣武医院)王思研究员、陆军军医大学第一附属医院姚小红副教授、中国科学院动物研究所马帅副研究员、陆军军医大学第一附属医院平轶芳教授、中科院北京基因组研究所(国家生物信息中心)范艳玲助理研究员、中国科学院动物研究所孙淑慧助理研究员等合作者为共同第一作者。原文链接:https://www.nature.com/articles/s41556-021-00796-6.pdf
  • 我国自主研发的质子位移损伤效应模拟试验装置建成出束
    8月9日,我国自主研发的质子位移损伤效应模拟试验装置(PREF)——60MeV质子加速器建成出束,首次成功储存、加速、慢引出质子到实验终端。质子位移损伤效应模拟试验装置(PREF)由中国科学院近代物理研究所承担建设,可提供10-60MeV能量段连续精确可调、高流强、高占空比、大扫描面积的高品质质子束流,是目前国内唯一的位移损伤效应模拟试验专用装置。质子位移损伤效应模拟试验装置——60MeV质子加速器全景图。受访者供图基于几代离子加速器设计、建造的技术和经验积累,近代物理研究所加速器团队首次在超小型质子同步加速器中采用了钛合金瓷环内衬极高真空室及全储能非谐振大功率电源新技术,研发了快上升全波形动态磁场补偿和全系统同步性实时测量技术,实现了加速器全过程数字模拟和束流的精准操控。同时,团队还通过工程全系统BIM(建筑信息模型)建模,严控工艺规范和流程,实现了工程质量大幅提升,为装置的高效运行打下了良好基础。据了解,该装置基于重大基础前沿研究需求而研发,将填补我国空间辐射效应试验能力缺项,成为承载我国空间科学、空间技术和国产宇航元器件发展的重要试验平台。同时,该装置的建成出束也将为我国应用加速器的进一步推广打下坚实基础。PREF质子同步环束流强曲线。受访者供图
  • 重组益生菌能减轻饮酒后肝脏和肠道的急性损伤!
    2023年4月11日,中国科学院大学、新乡医科大学、河北医科大学的研究人员在 Microbiology Spectrum 期刊上发表了一篇题为" Oral Probiotic Expressing Human Ethanol Dehydrogenase Attenuates Damage Caused by Acute Alcohol Consumption in Mice "的研究论文。 研究人员开发了一种解酒神器,一种表达人类ADH1B的益生菌,在小鼠模型中,可减少酒精吸收,延长酒精耐受时间,并缩短饮酒后的恢复时间。重要的是,还能减轻饮酒后肝脏和肠道的急性损伤。 众所周知,喝酒后,酒精在肝脏中被乙醇脱氢酶(ADH)和乙醛脱氢酶(ALDH)依次分解。乙醇脱氢酶会将乙醇分解成危害较小的化合物乙醛,进而由乙醛脱氢酶将乙醛分解为二氧化碳和水。 这两种酶基因变异会降低一个人对酒精的耐受性,与饮酒后面部发红有关,缺少它会降低人体分解乙醛的能力,从而导致乙醛在血液中积聚,从而引起人体对毒素的反应,即喝酒上脸。ALDH2突变在东亚人群中十分普遍。延长酒精耐受时间 在该研究中,研究人员对乳酸乳球菌进行基因改造,这是一种用于生产酪乳和奶酪的益生菌,乳酸乳球菌被设计用于产生人类 ADH1B 酶。 进一步,研究人员在小鼠身上测试了改良益生菌的解酒能力。延长酒精耐受时间 研究发现,在用表达 hADH1B 的益生菌处理的小鼠中,酒精耐受时间显著延长,即从饮酒到丧失运动能力的时间。对照组小鼠在20分钟内都失去了站立能力,而益生菌组近一半的小鼠在饮酒1小时后仍然能够移动。这表明,益生菌有效地增强了急性酒精耐受性,并增加了急性中毒的酒精摄入阈值。快速 此外,研究人员还分析了小鼠喝酒后的恢复时间。正常情况下,小鼠醉酒后需要6-10小时才能恢复。缩短饮酒后的恢复时间 研究发现,表达 hADH1B 的益生菌可以缩短饮酒后的恢复时间,用益生菌治疗的小鼠在5.5小时后恢复了运动能力,而对照组则需要6.4小时恢复。减轻酒后肝脏和肠道损伤 酒精主要在肠道中被吸收,最终被送到肝脏分解。因此,肠肝轴在调节乙醇代谢方面发挥着重要作用,肠道和肝脏也是饮酒后最直接受损的器官。 为了检测两组小鼠的急性中毒,研究人员观察了小鼠肠道的粘膜损伤。发现对照组杯状细胞更肥大,而益生菌组减轻了急性饮酒的致病作用,表明肠道对酒精的吸收减少。减轻酒后肝脏和肠道损伤 研究人员还测量了小鼠醉酒后血液中的酒精含量,发现醉酒2小时后,对照组酒精含量继续增加,而益生菌组呈显著下降趋势,且低于对照组。还发现益生菌治疗降低了血液甘油三酯浓度,同时降低了肝脏中的脂质水平。 这表明,用益生菌治疗可以减轻急性饮酒引起的肠道损伤,并降低肝脏和血液中的脂肪含量。综上,研究人员发现的重组益生菌可在肠道内直接表达hADH,可快速解酒,有效降低酒精对肝脏和肠道的损伤。这种益生菌安全且成本低,为未来治疗和预防酒精的负面影响提供了新的策略. DOI : https://doi.org/10.1128/spectrum.04294-2
  • NMT历史上的今天丨中农学者:非损伤NMT设备检测K+流的稳定性
    NMT作为生命科学底层核心技术,是建立活体创新科研平台的必备技术。2005年~2020年,NMT已扎根中国15年。2020年,中国NMT销往瑞士苏黎世大学,正式打开欧洲市场NMT历史上的今天2016年05月13日,中国农业大学王忠义用NMT发表了标题为The calibration model in potassium ion flux non-invasive measurement of plants in vivo in situ的研究成果。期刊:Information Processing in Agriculture主题:非损伤NMT设备检测K+流的稳定性标题:The calibration model in potassium ion flux non-invasive measurement of plants in vivo in situ检测指标:K+流速作者:中国农业大学王忠义英文摘要NMT (Non-invasive Micro-test Technology) provides a novel electrophysiological tool which can non-invasively measure the dynamic influxes and effluxes of ions caused by the diffusion along the concentration gradients in vivo.However, in this technique ion fluxes are converted to voltage signals using an ion selective microelectrode at a small amplitude of μV, which is easy to be interfered by the ambient noise. Hence, effective solutions to the suppression of noise and calibration of ion flux measurement system are very important for this method. A K+-selective microelectrode was constructed using liquid ion exchangers (LIX) to investigate ion transport over plant tissue.A standard concentration gradient which simulates plant living cells was produced by an electrode with a certain tip diameter, filled with a solution containing a known K+ concentration in 100 mmol/L. An ion diffusion simulation model was established. This model evaluated the performance of ion flux measurement system in accuracy and reliability by comparing the consistency of the measured value and the predicted curve. K+ fluxes were measured within 25 minutes at each measuring point of distance 10, 20, 30, 40, 50, 80, and 100 μm from the K+ source, respectively.It can be seen that the K+ fluxes changes little, which indicates that ion fluxes measurement system has a reliable stability. The study provides a theoretical basis for a new non-invasive ion flux measurement method creation and a new sensors design.中文摘要(谷歌机翻)NMT(非损伤微测技术)提供了一种新型的电生理工具,可以无创地测量由于体内浓度梯度的扩散所引起的离子的动态流入和流出。然而,在该技术中,使用离子选择微电极以小幅度的μV将离子通量转换为电压信号,这容易受到环境噪声的干扰。因此,有效的解决方案包括抑制噪声和校准离子通量测量系统。使用液体离子交换剂(LIX)构建K+选择性微电极,以研究离子在植物组织上的传输。由具有一定尖端直径的电极产生的模拟植物活细胞的标准浓度梯度,该电极填充有含有100 mmol / L已知K+浓度的溶液。建立了离子扩散模拟模型。该模型通过比较测量值和预测曲线的一致性来评估离子通量测量系统在准确性和可靠性方面的性能。在25分钟内分别在距K +源10、20、30、40、50、80和100μm的每个测量点测量K+通量。可以看出,K+通量变化很小,表明离子通量测量系统具有可靠的稳定性。该研究为新的非侵入式离子通量测量方法的创建和新的传感器设计提供了理论基础。Fig. 8. K+ flux measured at each known position (vibration amplitude Δx is 10
  • “高温蠕变无损检测与损伤状态评价技术研究及应用”项目启动暨实施方案论证会召开
    近日,2022年度国家重点研发计划“国家质量基础设施体系”重点专项“高温蠕变无损检测与损伤状态评价技术研究及应用”项目启动暨实施方案论证会在上海顺利召开。该项目由华东理工大学牵头,联合南京工业大学、清华大学、合肥通用机械研究院有限公司、上海材料研究所等单位进行协同攻关。哈尔滨工业大学刘俭教授、南京市产品质量监督检验院张驰研究员、东南大学丁辉教授、北京航空航天大学周正干教授、华中科技大学康宜华教授、重庆大学邓明晰教授、复旦大学他得安教授、国家能源集团科学技术研究院有限公司胡先龙研究员、国核电站运行服务技术有限公司钟志民研究员等项目实施方案论证委员会专家出席会议。科技部中国21世纪议程管理中心项目主管张家林,学校校长轩福贞以及科研院、机动学院等单位负责人,项目首席科学家项延训、各课题负责人和项目骨干等50余人参加会议。轩福贞在致辞中表示,学校坚持“四个面向“,积极布局一流学科和国家战略科技平台,持续加强有组织科研,以承担国家重大科研任务支撑高水平科技自立自强。2022年,学校已牵头获批重点研发计划项目13项,立项数超过 “十三五”期间的总和,创学校历史新高。本次启动的重点研发计划“高温蠕变无损检测与损伤状态评价技术研究及应用”项目属于 “国家质量基础设施体系”重点专项,是学校深入学习贯彻党的二十大精神,落实质量强国、科教兴国等国家战略需求和《质量强国建设纲要》的重要举措,责任光荣、使命重大,学校将加强项目过程管理,提供切实保障条件,确保项目顺利开展。张家林对项目启动会的顺利召开表示祝贺,并对项目提出三点要求:一是项目组要勇于探索科学的管理体制机制,做好有组织的科研和风险预案,确保研究目标按期完成;二是项目牵头单位和负责人要切实加强课题之间的统筹与协调,高质量完成预定目标;三是项目牵头单位要加快管理创新、制度创新,推动全链条创新和成果转移转化应用。希望本项目聚焦解决航空发动机、新一代核电等高端装备服役安全检测与状态评价的关键技术,为推动国家经济高质量发展提供坚强的科技支撑。专家组组长刘俭教授主持了项目实施方案论证会。项目首席科学家项延训围绕课题背景与研究现状、研究目标与任务要求、研究内容与实施方案、预期成果、课题组织管理等方面进行了汇报,各课题负责人也分别对课题实施方案进行了详细讲解汇报。专家组从研究内容、任务分工、技术路线、组织模式等方面质询并评估了项目及课题方案,一致认为任务分工明确,技术路线可行,成员单位具备良好的科研基础和配套能力,可保障项目顺利实施。专家组还从项目具体执行计划、课题间交流框架、专项经费管理等方面提出了指导意见。最后,项延训代表项目组成员衷心感谢专家们的建议和意见。他表示,项目组将进一步细化方案,加快部署,积极组织各承担单位深入研究,迅速开展技术攻关,按时、保质、高效完成项目目标。
  • 我国学者在纳米二氧化硅诱导心血管损伤新机制方面取得进展
    图1 纳米二氧化硅穿过气血屏障吸附载脂蛋白A-I并导致其耗竭的模型示意图  在国家自然科学基金项目(批准号:21976145、22176206)等资助下,中国科学院生态环境研究中心宋杨研究员与西南大学研究团队合作在纳米二氧化硅诱导心血管损伤新机制方面取得进展。研究成果以“纳米二氧化硅颗粒暴露通过消耗血清载脂蛋白A-I诱导矽肺患者心血管损伤(Serum apolipoprotein A-I depletion is causative to silica nanoparticles-induced cardiovascular damage)”为题,于2021年10月29日在线发表在《美国科学院院刊》(PNAS)上。论文链接:https://www.pnas.org/content/118/44/e2108131118。  游离二氧化硅粉尘俗称矽尘,是工业界广泛存在的职业健康有害因素。近年来流行病学研究发现,长期接触矽尘不仅可以引发矽肺,游离二氧化硅细颗粒物的暴露还会对心血管系统产生重要影响,但其损伤机制尚不清楚。  该研究团队发现,经呼吸暴露的纳米二氧化硅在小鼠肺泡中通过吸附肺表面活性物质穿过气血屏障,进入血液循环系统。肺表面活性物质的包裹显著促进了纳米二氧化硅在血液中吸附载脂蛋白A-I,从而显著缓解了纳米二氧化硅的细胞毒性和促炎效应。随着纳米二氧化硅在血液中快速清除,血液中的载脂蛋白A-I被大量消耗,从而导致了动脉粥样硬化的发生。因此,长期呼吸暴露纳米二氧化硅颗粒可诱发小鼠心血管损伤,但实验同时证明,载脂蛋白A-I模拟肽的补充可显著减缓该损伤效应的发生。在临床样本中,矽肺患者血清中的载脂蛋白A-I的浓度较健康人乃至冠心病患者显著降低,这进一步验证了纳米二氧化硅暴露对载脂蛋白A-I的清除作用(图1)。  该研究揭示了纳米二氧化硅诱导心血管损伤的新机制,为深入开展纳米颗粒暴露诱导心血管疾病防治研究提供了新思路。
  • 第八届DNA损伤应答与人类疾病国际研讨会日程安排
    p style="text-align: center "strong  第八届DNA损伤应答与人类疾病国际研讨会/strong/pp style="text-align: center "strong  international symposium on DNA Damage & Human Diseases/strong/pp style="text-align: center "strong  (isDDRHD-2017)中国· 深圳 2017年10月27-29日/strong/pp  第八届DNA损伤应答与人类疾病国际研讨会(International Symposium on DNA Damage Response & Human Disease, isDDRHD-2017)将于2017年10月27-29日在深圳大学召开。DNA损伤应答与人类疾病国际研讨会(isDDRHD)是由许兴智教授和汪兆琦院士于2010年共同发起,旨在为DNA修复领域的我国学者与国际主流实验室提供交流平台,已成功举办七届,是DNA修复领域的国际学术盛会,参会者均来自国内外知名科研机构,具有极大的国际影响力。/pp  ★/pp strong 主办单位/strong/pp  深圳大学医学部/pp  广东省基因组稳定性与疾病预防重点实验室/pp  中国细胞生物学学会细胞信号转导分会/pp  莱布尼茨老年研究所-弗里茨?李普曼研究所/pp strong 承办单位/strong/pp  北京遍吉科技有限公司/pp  上海天侠生物科技有限公司/pp  strong媒体支持/strong/pp  仪器信息网/pp  中国生物器材网/pp  中国生物技术网/pp  生物360/pp  序说DNA Speaking/pp  全球医学会展网/pp  科学网/pp  生物探索/pp  今日科学/pp  生技网/pp  样本库第一资讯/pp  来宝网/pp  艾会网/pp  活动家/pp  科学秀/pp  大会共同主席/pp  李清泉 朱卫国/pp  大会组织者/pp  许兴智 汪兆琦 华跃进/pp  ★/pp  会议时间:2017年10月27日-29日/pp  报到时间:27日全天/pp  会议地点:深圳大学科技楼报告厅 2/pp  报到地点:深圳圣淘沙酒店-桃园店/pp  地址:桃园路与南光路交汇处田厦国际中心金牛广场B座/pp strong 10月27日 详细日程/strong/pp  10:00-20:00 报到 地点:深圳圣淘沙酒店-桃园店/pp  4:00-6:00 主旨报告/pp  报告人:Marco Foiani, IFOM, Italy/pp  报告题目:An integrated ATR, ATM and mTOR-mechanical network controlling nuclear platicity and cell migration/pp  报告人:Stephen Kowalczykowski, UC Davis, USA/pp  报告题目:Molecular functions of BRCA1, BRCA2, and RAD51-paralogs in chromosome maintenance/pp  18:30-20:30 Reception/pp strong 10月28日 详细日程/strong/pp  07:30-10:00 Registration Lobby, the Auditorium/pp  08:30-09:00 Opening ceremony & group picture/pp  09:00-10:30 DNA damage signaling I/pp  报告人:Zhenkun Lou, Mayo Clinics, USA/pp  报告题目:Ubiquitination signaling and the DNA Damage Response/pp  报告人:Xingzhi Xu, Shenzhen University, China/pp  报告题目:Ufmylation in the DNA damage response/pp  报告人:Xiaochun Yu, City of Hope National Medical Center, USA/pp  报告题目:PARylation and dePARylation in DNA damage response/pp  报告人:Daochun Kong, Peking University, China/pp  报告题目:待公布/pp  10:30-12:00 DNA Repair I/pp  报告人:Gerd Pfeifer, Van Andel Institute, USA/pp  报告题目:5-methylcytosine oxidation: at the interface of epigenetics and DNA damage/repair/pp  报告人:Guoliang Xu, Institute of Biochemistry & Cell biology, CAS, China/pp  报告题目:A new DNA modification on 5-methylcytosine/pp  报告人:Jun Huang, Zhejiang University, China/pp  报告题目:SRAD directs replication-associated DNA double-strand breaks towards the homologous recombination repair pathway/pp  报告人:Lei Shi, Tianjin Medical University, China/pp  报告题目:USP7 Confers Genotoxic Resistance of Cervical Cancer through Stabilizing MDC1/pp  12:00-14:00 Lunch and poster viewing/pp  14:00-15:45 DNA replication I/pp  汇报人:Zou Lee, Harvard medical School, USA/pp  汇报题目:New Insights into the Functions of ATR in the Protection of Genomic Integrity/pp  汇报人:Binghui Shen, City of Hope National Medical Ceter,USA/pp  汇报题目:ITCH-mediated Histone H1c K46 Polyubiquitination Suppresses DNA Replication Stress in Triple Negative Breast Cancers/pp  汇报人:Songmin Ying,Zhejiang University, China/pp  汇报题目:Mitotic Repair Pathways in Response to Replication Stress/pp  汇报人:Caixia Guo, Beijing Institute of Genomics, CAS, China/pp  汇报题目:O-GlcNAcylation governs genome integrity during translesion DNA synthesis/pp  15:45-17:30 Genome instability & disease I/pp  汇报人:Zhixiong Xiao, Sichuan University, China/pp  汇报题目:Role of p53 and p73 in DNA Damage-and Differentiation-induced apoptosis in Mouse Embryonic Stem Cells/pp  汇报人:Bin-bing Zhou, Shanghai Jiaotong University, China/pp  汇报题目:Temporal Regulation of Oncogenic Stress during Childhood ALL Relapse/pp  汇报人:Guo-Min Li, UT Southwestern Medical Center as Dallas, USA/pp  汇报题目:Evidence that H3K36me3 Promotes a Novel Mutation Avoidance Pathway Associated with Transcription/pp  报告人:Xin Lu, Ludwig Institute for Cancer Research, UK/pp  报告题目:Regulation of p53/pp  18:30-20:30 Welcome dinner/ppstrong  10月29日 详细日程/strong/pp  9:00-10:30 DNA repair II/pp  汇报人:Stephen West, Francis Crick Institute, UK/pp  汇报题目:Unresolved recombination intermediates lead to DNA breaks and chromosome aberrations/pp  汇报人:Qi-en Wang (S), Ohio State University, USA/pp  汇报题目:UV radiation-induced SUMOylation of DDB2 regulates nucleotide excision repair/pp  汇报人:Wei-Guo Zhu, Shenzhen University, China/pp  汇报题目:Epigenetic modifiers in the DNA damage response/pp  10:30-12:00 DNA replication II/pp  汇报人:Dana Branzei, IFOM, Italy/pp  汇报题目:Roles of the Warsaw Breakage Syndrome helicase DDX11 in replication stress and chromosome structure integrity/pp  汇报人:Qing Li, Peking University, China/pp  汇报题目:Chaperone RPA during DNA replication/pp  汇报人:Zhiguo Zhang, Columbia University, USA/pp  汇报题目:Checkpoint kinase Rad53 couples leading and lagging strand DNA synthesis under replication stress/pp  汇报人:Lei Li, MD Anderson Cancer Center, USA/pp  汇报题目:Fanconi Anemia and Complex DNA Lesions/pp  汇报人:Dongyi Xu, Peking University, China/pp  汇报题目:RIF1 promotes stalled replication fork restart/pp  13:00-14:25 DNA damage signaling II/pp  汇报人:Junjie Chen, MD Anderson Cancer Center, USA/pp  汇报题目:Protein-protein interaction network in DNA damage response and tumorigenesis/pp  汇报人:Xiaofeng Zheng (S), Peking University, China/pp  汇报题目:NEDDylation antagonizes PCNA ubiquitination and regulates the recruitment of Polymerase η in response to oxidative DNA damage/pp  汇报人:Michael Huen (S), University of Hong Kong, Hong Kong/pp  汇报题目:Dosage Effects of RNF169 in Choice of DNA Double-Strand Break Repair/pp  14:45-16:30 Genome instability & disease II/pp  汇报人:Jan Hoeijmakers, Erasmus Medical Center, Neherlands/pp  汇报题目:DNA Damage and nutrition: impact on sustaining health, aging and longevity/pp  汇报人:Shunichi Takeda, Kyoto University, Japan/pp  汇报题目:BRCA1 and Mre11 maintain genome integrity by eliminating abortive Topoisomerase complexes/pp  汇报人:Rutao Cui, Boston University, USA/pp  汇报题目:DOT1L is a melanocyte lineage specific caretaker tumor suppressor/pp  汇报人:Hua Lu, Tulane University, USA/pp  汇报题目:Mutant p53 Gains Its Function via c-Myc Activation upon CDK4 Phosphorylation at Serine 249 and Consequent PIN1 Binding/pp  汇报人:Zhongwei Zhou (S), FLI, Germany/pp  汇报题目:NBS1 and NOTCH1 Cooperate in Neural Development/pp  16:45-17:00 Poster Awards and closing remarks/pp  墙报要求主题:DNA damage response in carcinogenesis and its therapeutic implications/pp  本次会议采用英文投稿,将从提交的摘要中选出3篇做口头报告,会议期间将评选5篇给予奖励($200/篇)。/pp  1. 注册并支付会议注册费后方可提交摘要,每人仅限一篇,但可作为另一摘要的共同作者。/pp  2. MS Word排版(A4, Times New Roman,页边距3cm,1.5倍行距),500字以内,包括标题,作者,单位和致谢(如果有的话),标题16号字、作者单位等10号字、摘要12号字 。/pp  3. 摘要以电子邮件形式发送至qiuwy1006@szu.edu.cn,1-2个工作日内回复确认,如超过3天仍未收到确认,请尽快联系该邮箱。/pp  4. 挑选工作将在摘要提交后2-3周进行,届时将会以电子邮件通知是否被选中参加口头报告或墙报展示。/pp  5. 注意:参与者需自行打印墙报,墙报尺寸A0 。/pp  墙报递交截止时间:2017年10月15日/pp  会议费用1. 会议注册费/pp  (1)提前注册(2017年10月15日以前)/pp  中国细胞生物学会会员:1300元/pp  学生和博士后代表:1000元/pp  其他参会代表:1500元/pp  (2)现场注册(2017年10月27日至28日08:30前)/pp  中国细胞生物学会会员:1500元/pp  学生和博士后代表:1200元/pp  其他参会代表:1700元/pp  2.住宿费/pp  会务组将为9月30日之前注册的人员提供酒店预定服务,费用自理。/pp  仅限深圳新桃园酒店(桃园店),/pp  地址:深圳南山区桃园东路10号,/pp  电话:0755-26493388/pp  3.缴费方式/pp  (1)银行汇款/pp  账户名:上海天侠生物科技有限公司/pp  开户行:中国工商银行股份有限公司 上海市桂平路支行/pp  账号:1001014809000009969/pp  (2)线上支付(微信扫码支付)/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/noimg/7ebdb96a-a2b7-4bc3-b990-645c1afcc27d.jpg" title="640.jpg"//pp  (3)现场缴费/pp  备注:付款时请注明“isDDRHD2017+姓名”/ppbr//p
  • 奥林巴斯IPLEX NX内置通道解决方案,和外来物损伤所带来的危险说bye bye!
    众所周知,飞机在飞行时,最惧怕外来物损伤(Foreign Object Damage)。FOD不但有可能对人员造成伤害,同时也会对飞机机体以及发动机内部核心部件造成严重的损伤。 为了防止人员以及财产受到损害,奥林巴斯推出了全新的IPLEX NX内置通道解决方案,用于消除FOD所带来的潜在危险。(注:FOD是任何物体,颗粒,物质,碎屑等,它们不在应有的位置。它可能对飞机,设备,货物,人员或其他有价值的物品造成危害。)目视检测与移除FOD的专业解决方案据IATA(国际航空运输协会)2019年数据,全球有总计45.4亿人次旅客搭乘飞机出行。随着越来越多的人将飞机作为交通工具的首选,如何让飞机行驶得更安全,也成为航空行业关注的焦点。2020年4月15日,奥林巴斯IPLEX™ NX内置通道解决方案正式发布,清除多样化的外来物碎片和目视检测的多功能解决方案以及定制化的插入管,成为发现引擎安全隐患、守护航空安全的又一利器。人性化设计,高效排故在发动机检测中,孔探工作一直都是一项极具挑战的工作项目,其中的异物抓取工作更是难上加难。如果成功抓到异物,不仅解除了发动机空中停车的隐患,而且可以快速的使飞机复飞,减少因为停飞所带来的经济损失。一旦失败,将面临拆解发动机所带来的巨大的经济损失。可见,能不能成功抓取异物会产生巨大的影响。也因此,此项工作对于设备的操作性有着极高的要求。奥林巴斯IPLEX NX内置通道解决方案,兼具舒适性和人体工程学设计。它搭载的高清触摸屏显示器以及高清激光光源,可在任何条件下传输出清晰明亮的图像,易于发现微小的异物。同时,为了减少工作强度,维修工程师还可以将触摸屏从主机上卸下,放置在更为便捷舒适的位置。另外,IPLEX NX内置通道解决方案中选配的便携遥控手柄,将孔探设备的手持式分量减少至(0.2公斤/0.4磅),实现了轻松化操作。很大程度减少了因为疲劳所导致的人为差错的几率;使得孔探人员可以将更多的注意力集中在屏幕上,从而快速清除外来物碎片、高效完成孔探检查工作。作为百年光学企业的奥林巴斯,我们一直致力于将先进光学技术应用到无损检测设备研发中,创造更为精密、高效的孔探产品,帮助维修工程师更高效的开展检测工作。让飞行成为人们心中安全、安心的出行方式,为航空事业的发展贡献力量。
  • Nature Materials | 付恩刚和吕昭平团队合作,在材料抗辐照损伤机制研究方面取得进展
    北京大学付恩刚团队和北京科技大学吕昭平团队合作,在材料抗辐照损伤机制研究方面取得进展,发现共格纳米粒子湮灭缺陷行为,揭示了其循环溶解再析出的缺陷湮灭机制,提出了通过超晶格纳米粒子动态无序-有序转变提高抗辐照损伤性能的全新材料设计策略。研究成果以“共格超晶格纳米粒子可逆无序-有序转变实现超高抗辐照性能(Superior Radiation Tolerance via Reversible Disordering-Ordering Transition of Coherent Superlattice)”为题,于2022年5月30日发表在《自然• 材料》(Nature Materials)上。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41563-022-01260-y。发展先进核能系统是我国实现碳达峰、碳中和目标和解决能源危机的重大需求和重要战略,其中重要的一环是研发高性能结构材料,特别是抗高温辐照的金属材料。核反应堆的结构材料在高温高剂量辐照等极端环境中长期服役且不可替换,其性能退化甚至失效与辐照空洞等典型缺陷的形成演变密切相关。长期以来,增强材料抗辐照能力的策略是通过引入界面来湮灭辐照缺陷,但在高温高剂量辐照下,界面不稳定性诱导缺陷累积与材料失效的这一瓶颈仍亟需解决。针对这一科学问题,研究团队突破传统机制,通过在马氏体钢中引入完全共格结构的化学有序Ni(Al,Fe)金属间纳米析出相,在高温(400~600℃)辐照下,因其极低的形核势垒和极易发生的短程溶质重排主导的动力学行为,可快速进行有序-无序-有序循环动态转变;这种局域相变在限制溶质和点缺陷长程扩散的同时,通过增强溶质和缺陷的重组进而消除缺陷,并保持高密度析出相的动态稳定;最终在超高剂量离子辐照后仍无空洞,展现出超高抗辐照肿胀能力(图)。图:在高温离子辐照环境下,含高密度Ni(Al,Fe)纳米粒子的超晶格钢展现出超高抗辐照肿胀性能该研究成果对开发工程应用新型抗辐照材料以及深入理解辐照机制都具重要意义。
  • 文献解读丨奥曲肽口服制剂抗胃粘膜损伤的药代动力学和药效学证据
    本论文发表在药理学专业期刊Acta Pharmacologica Sinica (2018)39:1373-1385,介绍了中国药科大学天然药物国家重点实验室药物代谢与药代动力学重点实验室团队在奥曲肽口服制剂抗胃粘膜损伤的研究中获得的药代动力学和药效学证据。 在生长抑素类似物中,奥曲肽(octreotide,OCT)是临床上常用的静脉或皮下注射药物,用于治疗生长激素、胃泌素或胰岛素分泌增加引起的各种疾病。为了评价OCT口服制剂开发的可行性,我们在几种动物模型上对OCT进行了系统的药动学和药效学分析。大鼠体内药代动力学研究表明,OCT灌胃给药的生物利用度极低(0.5%),但由于生长抑素受体2(SSTR2)在大鼠胃内的高表达,OCT可特异性分布于胃粘膜。 药效学研究表明,OCT灌胃对WIRS诱导的小鼠胃溃疡胃粘膜损伤(GMI)具有剂量依赖性的保护作用,与静脉注射OCT的效果相当,而SSTR2的拮抗剂——CYN-154806可显著减弱这种作用。在幽门结扎诱导的溃疡小鼠中,我们进一步证明OCT通过下调胃泌素水平显著减少胃酸分泌,这是OCT针对GMI的保护作用。总的来说,我们已经为开发口服OCT制剂的可行性提供了药代动力学和药效学证据。重要的是,SSTR2对OCT药代动力学和药效学的影响表明,口服OCT制剂可能适用于其他临床适应症,比如由于SSTR2在细胞上的过度表达所引起的神经内分泌肿瘤和垂体腺瘤。 使用仪器:岛津LCMS-8050 图1.OCT在大鼠血浆和组织中的浓度(A) LC-MS/MS测得的大鼠OCT的平均血浆浓度-时间曲线;(B)口服剂量为30 mg/kg的OCT后大鼠各组织中的OCT浓度 使用仪器:岛津iMScope图2. OCT在小鼠胃内的空间分布及消除静脉注射OCT 0.1mg/kg ,给药后10min(a1,b1)、20min(a2,b2)、40min(a3,b3)、60min(a4,b4)和120min(a5,b5)OCT的空间分布(a1~a5:小鼠胃放大图;b1~b5:奥曲肽MS成像分析) 综上所述,灌胃给药后的组织特异性分布和良好的抗GMI保护作用使OCT的口服制剂成为可能,SSTR2在胃肠道的高表达有助于OCT的组织特异性分布和达到治疗效果。鉴于SSTR2介导的OCT的组织特异性分布特点和SSTR2在多种肿瘤细胞上的过度表达,口服OCT也可用于其他临床适应症,包括胃肠胰神经内分泌肿瘤和垂体腺瘤。本研究不仅为奥曲肽的进一步开发和临床应用提供了支持,而且为其他多肽类药物口服制剂的开发提供了新的途径。 文献题目《Pharmacokinetic and pharmacodynamic evidence for developing an oral formulation of octreotide against gastric mucosal injury》 使用仪器岛津LCMS-8050、iMScope 作者Xi-nuo LI, Tai RA0, Yang-fan XU, Kang-rui HU, Zhang-pei ZHU, Hao-feng LI, Dian KANG, Yu-hao SHAO, Bo-yu SHEN,Xiao-xi YIN, Lin XIE, Guang-ji WANG, Yan LIANGKey Lab of Drug Metabolism & Pharmacokinetics, State Key Laboratory of Natural Medicines, China Pharmaceutical University,Nanjing 210009, China
  • 贝斯特成功召开了2016 年先进的碳复合材料测试——使用在线损伤监测解释裂纹动力学技术交流会
    贝斯特成功召开了2016 年先进的碳复合材料测试——使用在线损伤监测解释裂纹动力学技术交流会。本次交流会在北京唯实酒店举行,旨在为复合材料科研工作者搭建的专业性技术交流平台。本次交流会将由贝斯特(中国)技术公司组办,为用户解读了国际碳复合材料微裂纹动力学检测技术最新技术。本次交流会关注现在最新的力学试验技术的发展,此技术解决了目前力学试验机无法在线测试微裂纹动力学的困境;会议由复合材料科学家R. Sunder博士主讲, 和各位同行交流了复合材料力学测试面临的挑战和解决方法。 R. Sunder博士履历1. 1978-1993,在国家航空航天实验室研究航空疲劳和机体残余强度(1978-1993);2. 1986-1988,镍基高温合金的性能,空军材料实验室,莱特帕特森空军基地,俄亥俄;3. 1992年创立了班加罗尔集成系统解决方案公司(BISS),领先的技术研发和制造商,为全球客户最先进的测试系统。2012年美国ITW集团收购了BISS公司,ITW为纽约证券交易所上市公司,全球财富200强企业。4. 1996至今,研究疲劳的阈值和变幅疲劳。5. ASTM(1985)和ASTM委员会E-8(疲劳与断裂)和D30(复合材料)的成员。超过50多篇同行评审的ASTM特殊技术出版物、国际疲劳杂志、工程材料和结构的疲劳与断裂的单一作者的论文。 参加技术交流的科研人员来自于:空中客车(天津)总装有限公司,北京科技大学,北京航天材料研究院,中国民航科学技术研究院, 中科院化学所、中科院理化技术研究所,北京航空航天大学,以及其它合作公司等。
  • 中国团队建立仿生芯片:探明新冠感染损伤人体肠道组织的机制
    记者24日从中科院昆明动物研究所获悉,该所郑永唐团队中科院大连化学物理研究所秦建华团队合作,建立了一种仿生肠芯片感染模型,为新冠病毒致病机理、传播途径研究和快速药物评价等提供了新的思路和方法。研究成果发表在著名国际期刊《科学通报》上。  人体内肠道具有消化、吸收和分泌等功能,也是人体最大的免疫器官。新冠病毒感染病人主要以呼吸道症状为主,但仍有20%~50%的患者具有明显胃肠道症状,包括腹痛、腹泻、便血,甚至肠道穿孔等。在新冠肺炎患者的粪便样本中,还可发现病毒RNA,这意味着肠道有可能是新冠病毒攻击的另一主要靶器官。但此前,鲜有针对新冠病毒诱发肠道感染的研究,感染机制也不清楚。  研究团队从人体肠道结构和功能特点出发,仿生建立了一种多层设计的可灌注肠芯片装置,模拟包含多种人源肠细胞、组织界面、3D细胞基质和机械流体等复杂因素的肠组织微环境。在昆明动物研究所BSL-3实验室,他们利用这组装置开展了相关研究。  研究发现,当肠芯片装置暴露于新冠病毒后,在人肠上皮细胞内可见大量病毒复制,同时出现绒毛破坏,粘液分泌细胞分布异常,钙粘蛋白表达水平降低等多种肠组织屏障损伤改变。此外,病毒感染还可导致血管内皮细胞损伤,细胞数量明显减少以及细胞间连接蛋白表达降低等改变。此外,病毒感染可诱发人肠上皮细胞和血管内皮细胞异常响应。  研究团队还首次尝试利用微流控仿生肠芯片装置,探究新冠病毒诱发的肠道感染,发现新冠病毒可导致人肠组织屏障功能障碍、内皮细胞损伤和炎症反应等一系列病理过程,反映了基于组织水平的肠器官生理特点,以及对新冠病毒的病理响应。整套装置具有建模周期短、耗费低和易于动态观测等优势。  “下一步还可结合人体多种肠道免疫细胞和肠道微生物等因素,在芯片上建立更加复杂的肠道免疫微环境,这对深入研究肠道病原体与宿主间相互作用,以及病毒传播途径等具有重要意义。”郑永唐研究员说。
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