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[硕士论文] 季志跃
生物物理学 浙江农林大学 2018(学位年度)
摘要:洛伦兹-高斯类光束由于具有特殊的传输特性,能在特定平面内聚焦在粒子和细胞上产生辐射力,在各类粒子、生物细胞等的捕获及操控等方面具有明显优势和发展前景。本文从理论和实验两个方面研究了基于洛伦兹-高斯类光束的微粒捕获与操控。首先,本文介绍了涡旋洛伦兹-高斯光束经傍轴ABCD光学系统的轨道角动量密度分布情况,拓扑荷为1的涡旋洛伦兹-高斯光束非傍轴传输的轨道角动量密度分布情况,以及任意涡旋洛伦兹-高斯光束非傍轴传输的轨道角动量的计算方法和模拟呈现。然后,通过数值模拟的方法分析洛伦兹-高斯光束对瑞利粒子的捕获情况,以及洛伦兹-厄米-高斯光束对瑞利粒子的捕获情况。最后,基于用Thorlabs透镜套管和笼式组件建立的OTKB/m光镊系统,实现了对直径为10μm左右的酵母菌细胞,直径为8μm左右的玻璃微珠以及直径为4μm左右的聚苯乙烯微球的捕获与操控。同时,在实验的基础上,本文还简要分析了干扰粒子和细胞捕获的若干因素,为扩展光镊系统在生物物理交叉学科的应用前景提供了指导意见。
[博士论文] 姜天宇
药物化学 山东大学 2018(学位年度)
摘要:生物发光作为广泛存在于自然界的一种现象,是萤光素酶催化萤光素,从而将化学能转变为光能的过程,其本质是特殊的化学发光。生物发光与荧光的不同之处,在于不需要外部激发光源,故而不存在机体对外界光的吸收,所以在能量转换过程中的损失几乎等同为零。科学家们对于如何发展生物发光相关技术作出了大量的研究。目前有三类主要的生物发光系统被应用于科学领域,分别是腔肠素类生物发光体系、细菌生物发光体系和萤火虫生物发光体系,科学家们对其相应的萤光素酶和萤光素的研究都较为透彻。腔肠素-海肾萤光素酶生物发光系统是目前已知的必须成分最少的生物发光系统,其机理为海肾萤光素酶氧化腔肠素并释放出波峰在480nm左右的光。而细菌的生物发光是细菌萤光素酶在还原型黄素的辅助下,氧化长链饱和脂肪醛,进而释放出波峰470nm左右的光。本课题选定了腔肠素-海肾萤光素酶生物发光系统和细菌生物发光系统,从小分子底物的结构人手,通过设计、合成新型底物或者分子探针的方法对生物发光体系进行优化以及拓展应用。在腔肠素-海肾萤光素酶系统中,基于腔肠素类似物DeepBlueC,着重修饰其对于生物发光性质有着重要影响的分子骨架咪唑并[1,2-a]吡嗪的C-6位置,从而设计、合成了B、A和T三个系列的新型腔肠素类似物。B系列的结构特点是在骨架的C-6位引入不同的取代苯基或芳香杂环,A系列的结构特点是在C-6引入炔键,T系列的结构特点是在C-6位引入三氮唑基团。对化合物进行了海肾萤光素酶的酶活水平、稳定表达海肾萤光素酶的ES-2细胞水平,和稳定表达海肾萤光素酶的ES-2细胞的裸鼠移植瘤动物模型的生物学评价,结果显示大部分化合物都具备较好的生物发光性质。就整体系列而言,B系列的生物发光特性要优于A系列和T系列,其中部分化合物如B2、B5、B9和B12,在与海肾萤光素酶作用时,相对DeepBlueC,都具有较强的生物发光强度、较长的持续时间、生物发光光谱红移等特点,这些化合物在细胞水平上比DeepBlueC的生物发光特性更优,尤其B2在活体动物体内的生物发光成像测试中的表现也非常突出,强度和持续时间均在腔肠素(CTZ)之上,这使得其具有商品化潜力,有望替代现行的腔肠素作为腔肠素类生物发光系统的底物。在与海肾萤光素酶作用时,A系列化合物和T系列化合物的生物发光强度,相对DeepBlueC没有大幅度的提升。不过,整个A系列化合物的生物发光光谱相较DeepBlueC而言,都有不同程度的红移,A4和A6两个化合物在细胞水平上,在生物发光强度和持续性上都比DeepBlueC更具优势。整个T系列化合物虽然对海肾萤光素酶有响应,但是生物发光特性欠佳,并不是很适合成为海肾萤光素酶的底物。由于腔肠素是一种通用型底物分子,Gaussia萤光素酶/腔肠素也是生物发光成像技术中常见的组合,因此也尝试测试了B、A、T三个系列对于Gaussia萤光素酶的活性。得到的结果显示,B系列的活性相对较好,B2仍然是在发光强度、持续时间、动力学特性方面表现最优的化合物,发光强度上是DeepBlueC的三十多倍,但是远远不及腔肠素。A、T两个系列对于Gaussia几乎没有响应。整体而言,该三个系列的化合物对于Gaussia萤光素酶的响应较差。
  从构效关系的角度来看这三个系列化合物对于海肾萤光素酶的响应,在C-6位保留取代苯基或者是和苯基大小适宜的基团如呋喃基和噻吩基,引入极性较大的基团比如氨基是有益于保持生物发光特性的,因此整个B系列的生物发光活性强于A、T两个系列,吸电子基团的引入,比如说C-6的苯基对位引入硝基,导致化合物的生物发光活性减弱甚至消失。此外刚性较强的基团引入,比如在C-6位引入苯并呋喃基,也使得化合物的生物发光活性较低;三唑环虽然是苯环的电子等排体,在T系列中替代苯环引入在C-6位,但是实验结果证明三唑环的引入反而使得生物发光的活性下降;而在A系列中,由于炔键的引入使得整体分子的刚性增大,可能也影响化合物与萤光素酶的结合,使得A系列化合物的生物发光活性一般。
  针对细菌生物发光系统,利用“Caged”策略,设计开发了首个基于细菌生物发光机理的汞离子探针。该探针利用了汞可以水解二硫缩醛的反应机理和细菌生物发光系统的底物是长链脂肪醛这一特征设计得到。细菌生物发光的底物,葵醛分子中的的醛基是和萤光素酶作用的关键基团。当醛基与二硫醇发生化学反应成为二硫缩醛,这种缩醛状态的分子无法被细菌萤光素酶所识别,便无法产生生物发光。而汞离子具有催化脱除保护基的作用,使得醛基得以暴露,进而被萤光素酶识别,从而产生生物发光。利用生物发光成像技术,该探针可以实现在体外环境对汞离子浓度的定量分析和在体内环境检测汞离子的存在。但是该探针有一些缺点有待改进,如识别汞离子的线性范围有待扩大等。
  由于关于细菌生物发光体系的底物研究并不多,常用的底物多年来仍旧是天然的长链脂肪醛如葵醛,因此针对细菌生物发光体系设计了一系列新型的底物,用以扩大细菌生物发光底物的范围和选择。新底物的骨架由两部分构成,具有荧光性质的荧光团和可被细菌荧光素酶识别的长链醛结构。此类化合物的骨架中具有的荧光团结构使得这些新型化合物具有光学性质和荧光特征。这些选定荧光团的激发波长均在450-470nm左右,与天然底物的细菌生物发光的发射波长相当,而荧光团的发射波长均在510-550nm左右,那么这些化合物极有可能在与细菌萤光素酶作用之后,出现生物发光红移现象,此现象被称为类生物发光共振能量转移(BRET)效应。在评价过这些化合物的生物发光强度、发光光谱、动力学参数、相对量子产率、动物水平成像等方面的考察评价,发现其中的5a,5b,9a和9b具有生物发光特性,可以作为细菌生物发光的底物,其中,表现最佳的是5b。新型化合物相对葵醛,具有更大的极性和更好的水溶性,这些性质在产生生物发光时是有利的。化合物5a和5b相对化合物9a和9b,能诱发更强的生物发光以及良好的生物发光动力学特性。简要分析构效关系,1,8-萘二酰亚胺官能团的引入比2,1,3-苯并呋咱官能团更有优势。化合物5b相比5a,9b相比9a的生物发光性质更优。这说明,12个碳链长度的分子会更加适合与细菌萤光素酶作用。所有的新型化合物的生物发光衰减程度要比葵醛慢,这是新型化合物具有优势的一点。在动物水平的生物发光成像中,化合物5a和5b的表现接近天然底物葵醛。所有化合物均较葵醛,产生了光谱红移。通过生物发光光谱测定和GFP/OPEN比例的计算来验证新化合物的光谱红移,尽管光谱红移并不明显,但这也是首次运用新理念,开发拓展细菌生物发光底物的范围的一次尝试。
  综上所述,针对两类生物发光系统,从小分子的角度设计新型底物来优化生物发光系统,使得新型底物、海肾萤光素酶组合而成的生物发光系统的发光更强、持续时间更长、发射波长红移等,这些都是有助于生物发光系统更广泛应用的特点。而利用细菌生物发光而设计的汞离子探针是第一个生物发光类的汞离子探针,该探针对于如何用生物发光技术来检测汞离子具有重大意义。希望可以在这首个生物发光汞离子探针的基础上,进一步的优化、设计更有实用价值的重金属离子探针,可以更好的检测环境中和生物体内的重金属离子,实现实时监测重金属离子所造成的生物机体损伤成像等。细菌生物发光体系的新型底物的开发,填补了细菌生物发光系统除天然底物外无其他底物应用的空白。上述工作都为后续对于生物发光系统的优化研究奠定了一定的基础。
[博士论文] 陈亮稳
生物物理学 中国科学技术大学 2018(学位年度)
摘要:旁效应和适应性反应是两种典型的辐射非靶效应。辐射旁效应是指被辐照的细胞通过释放信号因子诱导其邻近细胞产生辐射反应的一种现象,它的发现和研究拓展了传统辐射生物学的靶向作用理论,对低剂量辐射风险评估、防护,以及肿瘤的放疗策略产生了重要影响。辐射旁效应的研究主要是在细胞水平开展的,并逐步延伸到三维组织和个体水平。近年来,个体间辐射旁效应已经引起广泛的关注,并在虹鳟鱼、斑马鱼、线虫等动物模型上得到证实,表明辐射效应也能在群体或者生态层面上被“级联放大”。然而,当前的研究主要集中在个体间液体环境中可溶性信号分子诱导的辐射旁效应,并没有关于挥发性旁效应信号的相关报道。本论文以秀丽隐杆线虫作为实验对象,研究线虫挥发性信息素介导个体间辐射旁效应和适应性反应偶联的过程和相关机制,主要内容如下:
  一)线虫个体间挥发性信号通讯实验体系的构建
  线虫个体间的通讯信号既可以是可溶性物质,也可以是挥发性物质。在本论文中,我们专注于研究线虫个体间挥发性信号分子的通讯,为此建立了一个底—顶布局的共培养实验体系。在该实验体系中,受辐照的线虫在底部培养皿正置培养(作为挥发性信号的供体),旁区群体的线虫在顶部培养皿中倒置培养(作为挥发性信号的受体),上下培养皿(无盖)通过paraffin膜密封,形成一个密闭的空间。在该密闭空间中,底部和顶部培养的线虫并没有直接的物理接触,只能通过挥发性信号进行相互通讯。该实验体系的优点是针对性强、操作简单,并能在不同的时间点实现受辐照线虫和旁区线虫的组合和分离。
  二)线虫个体间辐射旁效应的诱导和新型挥发性信息素的证实
  本研究以线虫胚胎致死率作为生物学检测终点,研究底部线虫受辐照对顶部线虫的影响。研究发现:对底部线虫实行不同剂量的γ辐射并没有直接影响改变顶部线虫的胚胎致死率,然而,在共培养结束后再对项部线虫实行一定剂量的γ辐射,相对于底部没有经历辐照的线虫共培养对照组,实验组线虫表现出明显的辐射适应性。该结果不仅证明了线虫个体间存在挥发性信号并能诱导辐射旁效应现象,而且也在群体水平展示了辐射旁效应和适应性反应的耦合关系。进一步的研究发现:1)仅有L3期的线虫能够产生挥发性旁效应信号,产生的过程可以持续10小时;2)DNA损伤反应(DDR)参与顶部线虫辐射适应性的诱导,作用的靶点是性腺远端有丝分裂区细胞;3)挥发性旁效应信号的产生依赖于水溶性蛔甙信息素的代谢合成和相关神经感知;4)挥发性旁效应信号是一类新的线虫挥发性信息素。
  三)热胁迫诱导线虫旁效应信号的产生
  为了证明线虫这类挥发性信息素的诱导具有广谱性,本研究对共培养体系中底部的线虫实行热暴露处理,发现热胁迫同样可以诱导顶部线虫产生辐射适应性反应,同时发现对底部线虫实行高密度培养也能启动顶部线虫的辐射适应性反应,表明这类挥发性信息素的诱导因子具有一定的广谱性。进一步的研究表明:1)热胁迫在L2、L3、L4和成虫期的线虫中都能诱导产生挥发性旁效应信号;2)在顶部线虫中,DDR通路同样参与热胁迫诱导的辐射适应性反应,不同的是其作用靶点在性腺远端的有丝分裂和减数分裂区细胞;4)与γ辐射不同,热胁迫诱导线虫挥发性旁效应信号的产生不依赖蛔甙信息素的代谢合成,而受热敏感神经元AFD和热休克因子HSF-1及HSPs的调控。
  四)辐射和热诱导线虫挥发性旁效应信号的产生和作用过程对比分析
  上述实验证明了一类新的线虫挥发性信息素(旁效应信号)的存在。然而由于线虫挥发性信息素的研究刚刚起步,目前还没有可供参考的分离、分析方法。在本研究中,我们尝试使用GC-MS对其化学性质进行检测,但是未能得到理想的结果。为此,我们对辐射和热胁迫诱导挥发性信息素的产生和作用过程进行了对比分析,为寻找合适的分离、分析方法,进一步明确该类信息素的化学和代谢特性提供线索。依据:1)辐射和热胁迫诱导线虫产生的挥发性旁效应信号依赖不同的上游代谢和信号通路;2)辐射和热胁迫诱导不同发育时期的线虫产生挥发性旁效应信号;3)辐射和热胁迫诱导线虫产生的挥发性旁效应信号在顶部线虫生殖腺中的作用靶点不同。推论:1)辐射和热胁迫可能诱导两类不同的挥发性信息素,或者是两种组分相同但比例不同的挥发性混合物;2)辐射和热胁迫诱导挥发性信息素的产生可能与线虫神经活动有关。
[博士论文] 陆剑飞
生物学·生物化学与分子生物学 兰州大学 2017(学位年度)
摘要:透明质酸是一种由葡萄糖醛酸与 N-乙酰葡糖胺组成的高聚合线性多糖分子。透明质酸可以有效结合自身质量500倍以上的水分子,具有极强的保水性能,因此,该物质常在化妆品中作为保湿剂使用,尤其是低分子量透明质酸与透明质酸寡聚体在医疗行业具有更广泛的用途。然而,如何高效、低成本的获得低分子量透明质酸与透明质酸寡聚体尚是一个难题。
  本论文通过对兽疫链球菌透明质酸合成代谢途径进行遗传工程改造和菌株诱变筛选获得了低分子量透明质酸生产性能较好的工程菌株。通过对筛选获得的工程菌株发酵条件进行优化以及在发酵过程中添加外源透明质酸酶处理,最终形成了一套高效、低成本地获得低分子量透明质酸与透明质酸寡聚体的方法,获得了以下研究成果:
  1、通过遗传改造构建了在兽疫链球菌中重组表达颤藻血红蛋白的工程兽疫链球菌菌株。这有效提升了该菌株对氧气的利用率,使得菌体通过无氧呼吸产生的乳酸大幅度降低,从而提高发酵过程中的碳源利用效率并且最终提升透明质酸产量。
  2、对重组表达颤藻血红蛋白兽疫链球菌工程菌株发酵条件进行优化,结果表明,在发酵中期通过流加补料蔗糖可以有效提升发酵液中的低分子透明质酸产量。
  3、利用 NTG对重组表达颤藻血红蛋白菌株 SZ002进行诱变、利福平筛选最终获得了一株透明质酸酶缺失突变型菌株(SZ042)。该菌株具有较高的产低分子量透明质酸的能力。通过发酵条件优化发现该菌株发酵过程中对碳源的需求度相对较低,仅为野生型兽疫链球菌1/2。另外,当发酵过程中补料的碳源中蔗糖与麦芽糖的比例为3:1时,该菌发酵产生的透明质酸产量更高。
  4、为了进一步提升兽疫链球菌合成低分子量透明质酸的能力,本研究从SZ042出发,构建了可以在锌离子诱导条件下共表达透明质酸合成酶 HasA、HasD以及 HasC的工程菌株。该菌株在受到锌离子诱导时大量表达 HasA、HasD以及 HasC,从而提升了菌体合成低分子量透明质酸的能力;并可以有效平衡HasD与HasC在体内的含量从而降低透明质酸合成过程中的能量消耗。
  5、采用重组乳酸克鲁维酵母分泌表达水蛭透明质酸酶,其发酵上清液中可检测到6×104U/ml透明质酸酶活性。将该透明质酸酶按照100U/L的比例添加入兽疫链球菌发酵液中进行共发酵,可以促使低分子量透明质酸的产量提高到29.5g/L,而该产量是兽疫链球菌原始透明质酸产量的约15倍。
  综上所述,本研究通过对兽疫链球菌进行遗传工程改造、发酵条件优化、菌株诱变筛选以及发酵过程中添加外源的透明质酸酶处理,开发了一株可以高效、低成本、产低分子量透明质酸的工程菌株。应用该工程菌株可以降低发酵过程中培养基碳源使用量和能源消耗并且提高透明质酸的发酵产量。另外,本研究还开发了一套应用重组水蛭透明质酸酶与兽疫链球菌共发酵的工艺。应用该工艺可以一步获得低分子量透明质酸或透明质酸寡聚体,并且极大地提高透明质酸的产量。本研究获得的遗传工程菌株与建立的相关工艺可以更加高效、低成本地制备低分子量透明质酸或透明质酸寡聚体,为这类分子广泛应用奠定了基础。
[硕士论文] 王方芹
微生物学 江苏科技大学 2017(学位年度)
摘要:微型生物催化用于天然产物的糖基定向改造,可显著提高糖苷酶催化的反应速率和选择性。然而,天然来源的糖苷酶含量低,分离纯化步骤繁琐,固定化在微通道内困难且容易堵塞,在一定程度上限制了工业化应用。为此,本文以α-L-鼠李糖苷酶(α-L-rhamnosidase, RHA)定向催化水解芦丁合成异槲皮苷为研究对象,利用基因工程手段分别在不同宿主菌株中实现RHA的异源表达,并探究其水解芦丁的催化性能。主要研究内容如下:
  (1)采用密码子优化技术改善来源于黑曲霉Aspergillus niger的α-L-鼠李糖苷酶基因(rhaA)密码子的偏爱性和适应性,以提高异源蛋白表达量,将密码子优化的α-L-鼠李糖苷酶(coRhaA)展示到酿酒酵母 Saccharomyces cerevisiae EBY100细胞表面。结果表明,与原始基因菌株相比,密码子优化后α-L-鼠李糖苷酶(coRhaA)表达量为320±10 mg/L,提高了2.9倍;培养60 h后coRhaA的酶活力为56.9±2.9 U/g,相同酶量下酶活力提高了2.7倍。以四硝基甲苯-α-L-鼠李糖苷(p-nitrophenyl-α-L-rhamnopyranoside, pNPR)为底物检测酶活力,coRhaA的最适pH及温度分别为5.0和45℃;以芦丁为底物,在pH5.0、60℃时,coRhaA水解芦丁合成异槲皮苷的得率为79.8±3.1%。
  (2)利用大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)异源表达来源于大象粪便拟杆菌属Bacteroides nordii中分离的新型α-L-鼠李糖苷酶基因(rhaB1),构建重组菌株E.coli BL21-pET21a-rhaB1,表达水解酶GH78基因家族的一个全新亚类α-L-鼠李糖苷酶(RhaB1)。酶学性质分析结果表明:RhaB1属于胞内酶,与RhaB1粗酶液相比,纯化后RhaB1的酶活力损失了37.7%。在常规反应器中,以pNPR为底物,检测RhaB1粗酶液的酶活力,其最适温度和pH分别为45℃和6.0-6.5;酶促水解pNPR的Km值为2.175 g/L,vmax为0.335[g/(L×min)]。当底物浓度为0.02 g/L、温度为35℃时,RhaB1粗酶液在pH5.0-6.0的反应体系中催化水解芦丁反应10 h,产物异槲皮苷的得率高达98.3±3.8%。
  (3)通过添加适当比例的离子液体[Toma][Tf2N]作为共溶剂,构建了微通道反应器中定向水解芦丁生物转化合成异槲皮苷的新体系。在含有0.02 g/mL[Toma][Tf2N]的反应介质中,异槲皮苷的得率高达99.3±5.1%(反应温度35℃、pH5.0-6.0、底物浓度0.02g/L、流速2μL/min)。与常规反应器相比,在微通道反应器中反应时间缩短了98.3%,Km值减小为原来的1/3,vmax/Km提高了65.7倍,时空产率提高了61.4倍。圆二色谱法(Circular dichroism)证实了0.02 g/mL[Toma][Tf2N]通过调控 RhaB1的微观结构进而减弱蛋白在微通道反应器的富集沉淀,且这种微观调控没有改变RhaB1的酶活力。
  综上所述,通过密码子优化有效提高了异源蛋白表面展示的表达量,将重组RhaB1超声提取的粗酶液直接用于微通道反应器内定向水解芦丁,并在微通道反应器中加入离子液体建立共溶剂体系,具有常规反应器所无法比拟的过程强化优势,可大大提高时空合成效率,对珍稀且具有高附加值的天然药物的高效生物制造具有良好的应用前景。
[博士论文] 田霖
理论物理 华中科技大学 2017(学位年度)
摘要:听觉具有极好的声音感知能力,这种能力被认为与主动放大过程有关。毛细胞被认为在听觉声音传感的有源放大,非线性动态压缩,尖锐的频率调谐曲线和耳声发射等非线性行为中起到了关键性的作用。然而,目前还不清楚毛细胞是如何产生机械放大效应,并使听觉表现感知的非线性特征。本研究通过物理方法,尤其是以能量转换以及拉格朗日函数这一全新的视野对毛细胞在听觉主动放大中的作用机理做了清晰解读。
  本研究首先通过对有主动力驱动的振子的非线性动力学方程和其行为特征进行分析,指出与速度有关的自适应主动力可以使系统的振动表现出与听觉系统类似的非线性行为。随后我们采用能量方法,通过毛细胞感知机械刺激过程中的电能消耗来计算其所产生的主动力以及研究揭示纤毛的主动运动能够产生与速度有关的主动力,并且发现在该主动力驱动下产生典型的Hopf放大效应。进一步通过对毛细胞毛束中力控离子通道开闭运行自适应模型分析,揭示毛细胞毛束的自适应开闭提供了所揭示的与速度有关的自适应主动力。最后,我们提出了用拉格朗日方程,在拉格朗日函数这个统一的框架下对毛细胞胞体电致伸缩、非线性电容以及毛束参与情况下的复杂非线性行为作用做了系统分析,进一步揭示毛细胞胞体电致伸缩提供在听觉在先行感知中的而作用。上述研究,在亚细胞水平上揭示了听觉主动放大机制,为听力障碍与听觉疾病机理的探索提供了依据。
[硕士论文] 胡强
物理电子学 湖南师范大学 2017(学位年度)
摘要:高强度聚焦超声(High-Intensity Focused Ultrasound,HIFU)技术是21世纪以来肿瘤治疗中最为有效且最具潜力的治疗方式之一,目前已被广泛应用于临床医疗领域。HIFU肿瘤治疗技术主要是利用HIFU的高温热效应机制来破坏肿瘤组织,使肿瘤组织高温消融,达到切除肿瘤的目的。为了更有效的切除肿瘤且不损伤人体正常组织,在治疗过程中对温度的实时监控尤为关键。本文利用普罗公司的高强度聚焦超声实验系统,获取了HIFU辐照前后离体猪肉组织的B超图像和对应的温度信息,并对实验数据进行相关预处理,对无损测温方法也做了进一步的研究。
  本研究主要内容包括:⑴对实验获取的离体猪肉组织B超图像进行预处理。主要包括对B超图像进行筛选、辐照前后B超图像相互对应、灰度变换以及图像大小的裁剪等,为后续的研究做好充足准备。⑵对辐照前后图像的增强及配准。利用空间域灰度级-彩色变换伪彩色增强算法对HIFU辐照前后的B超图像进行伪彩色增强,使B超图像的色彩信息更加明显。同时,介绍了基于SIFT(Scale Invariant Feature Transform)和SURF(Speed-Up Robust Feature)两种基本图像配准算法,引入了一种能够充分利用图像颜色信息和全局信息进行图像匹配的CSURF(Color Speed-Up Robust Feature)配准算法,并将其应用于HIFU辐照前后的B超图像配准,结果表明,利用CSURF算法对伪彩色增强后的HIFU辐照前后图像进行配准,能精确确定出辐照区域,为后续的无损测温提供重要的图像数据。⑶提出了一种基于频谱图像灰度共生矩阵的无损测温方法。利用高强度聚焦超声辐照新鲜离体猪肉组织,获取辐照前后的B超图像的减影图像。采用Hadamard变换对B超减影图像进行处理,获取频谱图像,将频谱图像的灰度共生矩阵惯性矩作为反应温度变化的信息参数。实验表明:不仅单组数据的Hadamard-GLCM惯性矩(HGMI)和温度能很好的线性拟合,而且多组数据的Hadamard-GLCM惯性矩与温度也成近似的线性关系,且斜率非常接近,拟合度更接近1。拟合误差小,对温度的分辨能力高,容错能力强。与传统的测温方法相比有着明显的优势,能为HIFU治疗过程中的无损测温提供有效的实时依据。
[硕士论文] 陈晓乾
凝聚态物理 山东建筑大学 2017(学位年度)
摘要:蝙蝠作为唯一具有真正飞行能力的哺乳动物,它的翼是由前肢在进化过程中演变而来的,翼膜将前肢、身体和尾巴连接成一个整体。蝙蝠的飞行过程离不开翼膜,翼膜能够为蝙蝠的飞行提供升力。马铁菊头蝠属于小蝙蝠亚目中的菊头蝠科,在低速飞行过程中具有很强的机动性。本文通过对马铁菊头蝠模型翼膜所受升力的实验测量,对数据进行拟合,得到翼膜的升力系数,探究马铁菊头蝠翼膜的空气动力学特性。
  研究工作主要包括以下三个方面:
  (1)获取蝙蝠样本三维数字结构
  首先捕捉蝙蝠样本,对其形态学结构进行测量和拍照。然后将蝙蝠罹体样本进行一系列地处理,处理过程包括固定蝙蝠的形状、重塑蝙蝠体型、喷显像剂和贴标记点。然后使用三维光学扫描系统对蝙蝠样本进行表面扫描,通过计算机的自行处理得到原始表面结构的三维数字模型,利用图形处理软件处理原始三维数字模型,得到完整结构和无翼膜结构的模型,通过三维打印技术得到蝙蝠的实物模型。
  (2)蝙蝠模型的风洞实验
  对实物模型进行风洞实验,实验仰角范围为0°~20°,每次以1°的变化量增加,风洞的风速控制在0m/s~6/s的范围内,风速变化值为0.5m/s。记录风洞实验的数据,
  (3)数据的处理及分析
  根据空气动力学的相关理论,得到实验中蝙蝠翼膜受到升力,从而得到升力系数。由于实验测量的数据量较大,无法直接从数据中得出蝙蝠翼型的气动特性,因此需要整理数据并进行数据拟合,将升力与升力系数、风速之间以图表的形式表示出来。然后分别分析升力与风速、迎角的关系,升力系数与迎角的关系,分析得出数据中存在的一般规律,根据现有物理理探讨论蝙蝠具有的气动特性与进行。
  通过分析数据,得到的结论有:
  (1)在平稳非拍翼状态下,马铁菊头蝠翼膜所受升力随迎角和风速的变化而变化。在相同迎角情况下,升力随风速的增加而增加,变化趋势由缓慢逐渐增加变为线性增加。在相同风速条件下,实验中的飞行最佳迎角为12°,此时升力为最大,超过该迎角之后的升力缓慢下降。
  (2)升力系数随迎角的变化同样发生改变,升力系数在小角度时与迎角的关系近似线性关系,同样在迎角为12°时,升力系数值最大,之后随着迎角的增加,升力系数缓慢降低。在相同迎角的条件下,1m/s时的升力系数最大,而其它风速时的的升力系数主要集中在1~1.9之间。
  (3)马铁菊头蝠是一种主要以丛林中的昆虫为食的蝙蝠,在低速飞行时,他能够灵敏的躲避障碍物完成捕食过程,该特点说明在此条件下,其具有很强的机动性,该现象与其升力系数在低速时较高的情况相符合。
[硕士论文] 刘洋
园林植物与观赏园艺 东北林业大学 2017(学位年度)
摘要:对引种自湖北神农架地区的神农香菊(Dendranthema indicum var.aromaticum)的叶片进行紫外线UV-B辐射处理,对在不同UV-B辐射强度和辐射时间下的神农香菊进行观察,初步从叶片表皮毛的形态结构及密度、光合特性、叶绿素荧光特性及叶绿素含量、芳香分泌物及相关基因的表达等方面进行相关的研究,试验研究结果表明:
  (1)不同UV-B辐射强度和辐射时间对头状腺毛和T-形非腺毛的形态和密度产生重要影响,在高辐射强度的UV-B辐射下,头状腺毛和T-形非腺毛发生严重伤害甚至缺失的现象;头状腺毛密度和T-形非腺毛密度在一定时间范围和强度范围内随着辐射强度增高而变化,辐射分别超过3d和1d时,密度分别开始显著减少。
  (2)随着辐射时间延长和辐射强度升高各个光合参数发生变化,净光合速率总体呈现下降趋势;蒸腾速率与气孔导度变化趋势趋于一致,呈现先增大后减小,总体上减小的趋势,但胞间CO2浓度总体却呈现上升趋势,说明在UV-B辐射期间,神农香菊叶片的光合作用并非由气孔活动受到限制,UV-B辐射通过非气孔因素影响植物叶片光合作用;UV-B辐射会显著影响神农香菊叶片的叶绿素荧光参数。在辐射第7d,随着辐射强度的增大Fv/Fm、Fv/F0、φPSⅡ、PSⅡ最大光化学效率和光化学淬灭系数显著降低,光合原初反应受到抑制,光合电子传递过程受到阻碍,神农香菊叶片能通过自身的补偿机制将过多的光能以热能的形式散失,从而减轻UV-B辐射对植株叶片伤害,完成自我保护机制。随着辐射时间延长和辐射强度升高叶绿素a含量和叶绿素b含量总体呈现下降趋势,对类胡萝卜素含量变化规律不明显,叶绿素a的降解速率显著高于叶绿素b和类胡萝卜素,叶绿素a对UV-B辐射敏感程度要高于叶绿素b和类胡萝卜素。
  (3)从未经过UV-B处理的对照组中进行神农香菊的叶片表面物提取、分析,得到35种叶片表面分泌物,主要分为烯萜类、樟脑类和醇酮类;UV-B辐射对叶片芳香分泌物中烯萜类的1-石竹烯、去氢白菖烯、樟脑类桉树脑和左旋樟脑、醇酮类的崖柏酮相对含量影响较大,其含量表现出相关变化;以神农香菊CmEF1α为内参基因,采用qRT-PCR对萜类物质合成的基因HMGR、DXR、LIS、GPS、FDS、DXS的表达强度情况进行检测,萜类物质合成有关基因HMGR、DXR、LIS、GPS相对表达量在第2h达到最高,FDS和DXS的相对表达量在4h内随着时间的延长而一直上升。
[硕士论文] 张祎楠
生物化学与分子生物学 郑州大学 2017(学位年度)
摘要:心房作为心的腔室,在正常的心动周期中发挥着重要作用,且在心房整个跳动周期内,大约85%的时间处于非收缩状态,因此对心房肌被动力学性能的研究具有重大意义。但是目前对其研究还很少,而且基本采用拉伸测试手段,不能提供足够数据以获得更加精确的材料特性。所以,对心房肌多轴向的剪切测试就显得相当迫切。本文选用猪心作为实验材料,通过组织学观察选取适合的心房肌区域用于测试其被动剪切力学性能;并通过心房与心室力学数据的比较以了解心肌组织不同区域的力学性能是否存在差异。
  获得的实验数据不仅可以为心肌的有限元建模提供材料参数,用于进一步的建模研究,还可以用于组织工程中心脏补丁材料的选择,对植入性医疗器械开发、植入位点的选择,及提高相关诊断技术有一定意义。
  本文主要研究内容及相应结果如下:
  (1)详述了由我们设计组装的一台适合于生物软组织剪切力学性能研究的设备,通过空载证明了设备的稳定性,通过已知相关材料参数的凝胶完成了验证实验,证明了设备的准确性。
  (2)通过组织学技术(石蜡切片)对心肌不同区域的观察,选取左心房中适合于被动剪切力学性能研究的2个区域的心肌,左心耳(LAA)和位于左心房后下方房室沟附近的区域(PI),为便于比较心房与心室肌被动力学性能是否存在差异,同时测试了左心室心肌的性能。
  (3)对所选三个区域的心肌进行剪切试验,结果表明,作为一种生物软组织材料,心房肌表现出了非线性、各向异性(正交各向异性)、黏弹性、应变软化的材料特征;且三个区域心肌组织的平均峰值应力的比较结果显示左心耳与左心室区域的心肌刚度相似(P>0.05);PI区域的心肌刚度显著小于其它两个区域(P<0.05);进一步比较显示PI区域的心肌在所有应变水平及所有剪切方向中其平均峰值应力均小于其它两个区域,这表明心肌非均匀的材料性质。
  基于以上结果,我们不能简单地用一组心肌力学参数表述整个心肌组织的材料特征。而且其中的非线性、各向异性的材料性质是取决于局部心肌组织成分及心肌显微结构轴(沿纤维方向、心肌层向、心肌层的法向)。
[硕士论文] 赵晨晨
生物物理学 中南林业科技大学 2017(学位年度)
摘要:近几十年来,随着科技的不断发展,以硅材料为基础制作的电子元器件已经越来越无法满足人们的需求。对于电子元器件的要求已经不仅仅限于尺寸方面,在性能方面也需要有进一步的提升。当缩小单个电子元件的尺寸时,不仅制作工艺繁复程度及生产成本都会大幅度上涨,性能方面无法实现质的飞跃,还会受到量子力学和热力学规律的制约,使硅基材料器件的发展非常艰难。但是随着微观操控技术、微组装技术、微观观测技术和生物物理学的发展,人们不仅能对有机分子器件的结构和功能进行观测和模拟计算,还可以操控纳米尺度的单个有机分子,制作有特定功能的分子器件。这些分子器件被认为是慢慢接近尺度极限的传统电子器件的最合适的替代者。因此在实验和理论两方都吸引了越来越多的关注。
  本论文基于密度泛函理论与非平衡格林函数相结合的方法研究几种有机分子器件的电子输运性质。研究工作包括以下三个方面:(1)锡-酞菁装置中的自旋过滤,结果表明,锡-酞菁装置中自旋向上和自旋向下的投影态密度的峰值在0.74eV会先向费米能级附近移动,随着锡原子与酞菁分子距离的增大,峰值逐渐远离费米能级。在左右电极磁场平行配置中可以观察到由于结构重组导致自旋向下过滤转变为自旋向上的过滤。在左右电极磁场反平行配置中,在两个电极的能带匹配程度将占据锡-酞菁装置电子性质的主导地位。自旋过滤器类型转换可以通过将锡原子拉离锡-酞菁装置或翻转一个电极的磁场实现。(2)磁性原子嵌入锯齿形6,6,12石墨炔纳米带的高自旋过滤效应和半金属性研究,结果表明,当磁性原子掺杂在6、6、12-ZGYNRs天然“洞穴”时其能带会发生自旋分裂现象。特别是,由于边缘态与杂质态耦合导致边缘纳米带上碳原子的磁矩翻转,在钴掺杂的石墨炔中可观察到半金属性。而且在这种掺杂的纳米带内发现在相当宽的偏压范围内有高自旋过滤效应,为自旋电子学器件的应用提供了一种可能性。(3)研究中心分子与左右电极耦合效应对分子器件的电子输运特性的影响。主要观察非那烯分子与石墨烯纳米带所在平面的夹角为0°,30°,60°时电子输运性质的不同的表现。计算结果表明,随着偏转角度的增加,该分子器件的电压-电流特性逐渐变好。
[博士论文] 刘琳
高分子化学与物理 中国科学技术大学 2017(学位年度)
摘要:DNA结合蛋白,例如转入因子和DNA修复蛋白,搜寻其坐落在DNA大量非特异性结合位点中的特异性结合靶点位置的过程在许多生物反应过程中起到了至关重要的作用,这些生物反应过程包括了基因的表达和管理等。在二十世纪七十年代,Riggs等人在体外实验中发现特异性结合蛋白对其DNA上特异性靶点的搜寻过程是非常迅速并且高效率的,其速率比三维极限扩散速率(threedimensional diffusion limit)大约100倍。为了解释异常大的蛋白质与DNA特异性结合速率与三维极限扩散速率之间的矛盾,Berg等人在一系列开创性文章中提出并发展了如今被广泛接受和应用的促进扩散机理。促进扩散机理的基本思想是蛋白质搜寻特异性靶点的过程采用了在溶液中三维扩散与在DNA链上一维滑移相结合的方式。随后,许多关于促进扩散的理论方面、实验方面、数值模拟方面的研究被进行和发展。在第一章中,我们给出一个关于促进扩散研究进展的综述。
  近十年以来,学者们更加关注在体内环境下的促进扩散机理的研究。在生物细胞内存在着10%-40%细胞体积分数的大分子,例如蛋白质,核糖体等。这些在细胞内的大分子导致了一个拥挤的细胞内环境。分子拥挤效应对靶点搜寻动力学有着非常重要的影响。在第二章中,我们采用了理论分析和二维朗之万模拟的方法,研究了分子拥挤效应在靶点搜寻动力学中的作用。我们发现搜寻时间τ随着拥挤剂粒子浓度φ的增加单调增加,并且通过对搜寻过程中的动力学细节的深入研究,我们发现造成这种单调增加行为的主要原因是平均循环数和平均一维扩散时间的单调增加,同时平均二维扩散时间随着拥挤剂粒子浓度的变化基本保持不变。另外,对于二维扩散,拥挤分子带来的牢笼效应减小了二维跳跃长度并且收窄了二维跳跃长度的分布。
  在细胞内,接近30%的DNA链位点被拥挤大分子覆盖,形成路障,从而阻碍特异性结合蛋白的一维搜寻。在第三章中,我们利用三维朗之万动力学模拟方法研究了路障粒子对促进扩散动力学的影响。对于一对以靶点粒子为中心对称摆放的路障粒子的情况来说,我们发现随着路障粒子与靶点粒子的摆放距离的增加,平均搜寻时间τ先是快速下降然后趋于平缓。对于多个路障粒子任意摆放的情况,随着任意摆放的路障粒子浓度φ的增加,搜寻时间可能起初增加并逐级达到最大值,然后令人惊奇的减小。搜寻时间也可能总是随着路障粒子的浓度增加而增加,这取决于非特异性结合能的大小和DNA链占总空间的体积分数。我们的研究结果协调了之前研究文献中对路障粒子在靶点搜寻过程中的角色的结论分歧。尤其,上述的τ随着φ变化的非单调行为表明,在φ到达某一临界值后路障粒子可能有利于靶点搜寻。
  在第四章中,蛋白质在溶液中的亚扩散和其隐含的分子拥挤条件是我们所关注的。在三维溶液中,我们使用分数布朗运动的方法去模拟蛋白质粒子的非正常布朗运动和亚扩散运动。我们展示了对于非特异性结合能ε的变化平均搜寻时间τ有明显的最小值,无论是在正常扩散还是亚扩散的情况。我们发现对于更小的亚扩散指数α这个随ε变化的最佳的靶点搜寻时间就越长,并且这样的趋势非常明显。我们将对于更小α的情况平均搜寻时间的增加归结为平均三维扩散时间的增加和分数布朗运动的运动特性造成的更多重复位点搜寻所造成的。
  我们相信我们的工作为细胞内环境下的促进扩散动力学的研究提供了更深入的认识和新的视野。
[博士论文] 王东恩
化学生物学 西北农林科技大学 2017(学位年度)
摘要:作为一类独特的共轭聚合物,聚联乙炔具有在外界刺激下产生由蓝到红的颜色变化,并伴随无荧光到有荧光发射的性质。这种特殊的光学性能使其在生物和化学传感器领域具有广泛的应用前景。目前,基于聚联乙炔的比色和荧光传感器已成功实现了对病毒、细菌、蛋白质、金属离子、有机溶剂等多种生物和化学分析物的识别检测。随着时代的进步,在社会发展的各个领域,越来越多不同种类的分析检测对象层出不穷,这对聚联乙炔型传感器提出了更大的挑战,同时也提供了更多的发挥空间。因此,进一步发挥聚联乙炔材料优异的传感性能,构建更加灵敏高效的聚联乙炔识别体系,扩展其检测对象和应用范围是该领域发展的必然趋势。本论文以新型聚联乙炔传感器的构建为出发点,选取生物和化学中一些重要的分析物为检测对象,通过对二乙炔单体合理的设计和合成,成功地构建了几类基于聚联乙炔功能性组装体的传感体系,在实现对这些分析物识别检测的同时,通过对聚联乙炔检测体系和机理进行改进和创新,克服聚联乙炔传感器自身的一些局限,从而提高聚联乙炔传感体系的灵敏度和稳定性。所取得的主要研究结果如下:
  1.构建了功能化聚联乙炔脂质体传感体系,通过酶引发分子内自降解反应的方式实现了对β-葡萄糖醛酸酶(β-GUS)简单、快速和实时的分析检测。在该研究中,首先设计合成了一个新的二乙炔单体PCDA-GlcA,该单体包含一个β-D-葡萄糖苷酸基元作为亲水端基,将其通过一个能发生分子内自降解消除反应的4-羟基-3-硝基苄醇化合物与氨基化的二乙炔单体相连。利用该单体和10,12-二十五烷二炔酸(PCDA)以摩尔比率为3∶7制备的聚联乙炔脂质体能够灵敏地实现对β-GUS活性的实时可视化分析检测。机理研究表明,该体系对β-GUS的识别机理是酶特异性水解β-D-葡萄糖苷酸基元所引发分子内的自降解反应和随后的一系列分子间的相互作用导致了聚联乙炔共轭骨架构象的变化,而产生光学信号的响应。最后,为了验证其实际的应用价值,所构建的检测体系成功用于对酶抑制剂的抑制效率测定,测定结果与文献报道具有较好的一致性。
  2.构建了包裹有聚联乙炔脂质体的凝胶微球传感体系用于对铅离子(Pb2+)更加灵敏和非侵扰性的检测。在该研究中,首先设计合成了一个多巴胺改性的聚联乙炔脂质体PCDA-DA,利用该单体和PCDA以摩尔比率为1∶9制备的聚联乙炔脂质体传感体系不仅能够实现对水中Pb2+比色和荧光的检测,并且具有非常好选择性。检测机理实验表明,其对Pb2+的识别机理可能是多巴胺基团和羧基基团对Pb2+强的络合作用而引起聚联乙炔产生光学响应。为了克服聚联乙炔脂质体传感体系的局限(如稳定性差、灵敏度低),我们进而结合微流控芯片液滴技术,将聚联乙炔脂质体溶液与海藻酸钠水溶液混合制备成液滴,利用海藻酸钠遇钙离子形成凝胶的原理,将混合液滴进行固化,从而构建了包裹聚联乙炔脂质体的海藻酸盐凝胶微球。首次利用该聚联乙炔脂质体的固定化凝胶微球传感体系,在提高稳定性的基础上,实现了对Pb2+更加灵敏的检测,可视化检测限可达200 ppb,并且凝胶微球在检测完成后能够从样品中移除,实现一种非侵扰性的检测。
  3.构建了一类新型的具有荧光信号自放大效应增强的聚联乙炔脂质体传感体系,并将其用于灵敏和选择性检测阳离子表面活性剂(CS)。在该研究中,设计合成了一类链端带有萘酐衍生物荧光基团的二乙炔单体,将该类单体与PCDA经共组装制备了二乙炔脂质体结构,在该脂质体未聚合之前,表现出源自于萘酐衍生物荧光团强烈的绿色荧光,通过光引发二乙炔脂质体聚合,该荧光基团的荧光可发生猝灭,而聚联乙炔的热致变色又可使其荧光恢复,从而实现了聚联乙炔传感体系荧光信号自放大效应的增强。对该现象的详细机理研究表明,引起荧光基团荧光猝灭的原因是受激发的荧光团向形成的共轭骨架之间的能量转移过程,荧光恢复则是由于热致变色引起了脂质体形态的变化,导致了荧光团与共轭骨架之间的距离增大,减弱了它们之间能量转移过程。进一步的研究发现,CS也能够引起该体系发生荧光恢复,并伴随独特的颜色变化,通过对其吸收和荧光变化的量化分析研究发现,所构建的新的聚联乙炔脂质体传感体系,能够实现对CS更加灵敏和选择性的检测,检测的灵敏度相比与传统的利用聚联乙炔红相荧光性质进行检测的灵敏度高出一个数量级。
  4.构建了苯硼酸和萘酐衍生物功能化的聚联乙炔脂质体传感器,研究了其光学性质,初步探索了其对细胞表面聚糖的标记和成像。在该研究中,分别合成了对羟基苯硼酸改性的二乙炔单体PCDA-pBA和萘酐衍生物取代的二乙炔单体PCDA-Nap,制备了系列两种单体不同摩尔率的二乙炔脂质体分散液。光聚合实验发现,单体PCDA-Nap在总的二乙炔单体中所占摩尔比率不超过10%时,萘酐衍生物荧光基团的荧光能够有效地被形成的聚联乙炔共轭骨架猝灭。热致变色研究发现,以苯硼酸功能化的单体PCDA-pBA制备的脂质体溶液具有温度可逆响应性质,而随着单体PCDA-Nap的引入,所得脂质体体系逐渐丧失了热可逆性。本研究还利用苯硼酸与唾液酸能够形成稳定硼酸酯结构的特点,构建了基于单体PCDA-pBA、PCDA-Nap和氨基化改性的二乙炔单体PCDA-EA的复合聚联乙炔脂质体,初步实现了对细胞表面含唾液酸残基的聚糖的标记和成像。
  综上所述,本研究通过对二乙炔单体的设计和合成,以及对检测体系的优化和改进,成功地构建了几类功能化的聚联乙炔组装体,实现了对几种生物和化学分析对象的灵敏和选择性的检测。该研究为聚联乙炔材料在传感器领域中的应用提供了研究基础和指导,同时也为构建更加灵敏和高效的聚联乙炔型传感器提供了新的方法和思路。
[硕士论文] 李俊霖
生物医学工程 北京协和医学院;中国医学科学院;清华大学医学部;北京协和医学院中国医学科学院 2017(学位年度)
摘要:磁声成像(Magnetoacoustic tomography,MAT)是一项结合了电磁成像高对比度与超声成像高空间分辨率的新型组织电特性功能成像技术。MAT通过检测组织基于洛伦兹力产生的磁声信号重建电导率分布。分析磁声信号的特性具有重要意义。本文基于优化的MAT系统,针对不同材料不同实验条件下的磁声信号进行了时频特征分析,主要从激励源特性、静磁场条件、声换能器特性、样本特性等方面对磁声信号进行了研究。首先,针对MAT的实验系统平台进行了优化和测试,提高了系统的信噪比,确保了实验的准确性、可靠性和稳定性。其次,通过对不同样本磁声信号的特征分析和研究,发现生物组织和类生物组织在静磁场为零的条件下,仍有与磁声理论不符的声信号产生,说明该类组织信号中包含大量非磁声信号。再次,设计实验对该非磁声信号特性进行了系统的分析,实验得出产生该信号的非洛伦兹力声源为矢量源、且与激励强度二次正相关,与组织电导率和硬度参数线性正相关,结合实验条件及理论模型,推断该非磁声信号为热声信号。基于MAT与TAT(Thermoacoustic tomography,TAT)理论,分别对不同材料的磁声信号及热声信号进行了仿真研究及对比分析,仿真结果进一步验证了实验结论。
  本文通过分析不同材料不同实验条件下声信号的特性,发现了不同类材料样本磁声信号的特点,探究了在生物组织与类生物组织中占优的非洛伦兹力声源特性,为进一步提高MAT重建质量,优化MAT理论及实验方法提供了新思路。
[硕士论文] 王磊
生物物理学 中南林业科技大学 2017(学位年度)
摘要:纳米尺度下气体在固液界面上的聚集行为被证明对固液界面性质有着重要的影响,并且在流体动力学、表面化学、胶体化学、环境和生命科学等众多领域具有广阔的潜在应用价值,引起了科学工作者极大的关注和重视。关于如何解释界面纳米气泡的稳定存在机理以及相比于宏观尺度下较大的接触角是目前纳米气泡研究的争议中心和亟需解决的核心问题。界面纳米气泡的研究离不开基底。从理论上讲,上述两个关键问题都直接涉及产生纳米气泡的基底,因此基底的性质是影响纳米气泡界面性质不可忽略的关键因素之一。一方面,气泡在不同基底上的形成,稳定性以及界面形貌都可能不同;另一方面,受基底性质的影响,不同的基底得到的纳米气泡的接触角也可能不一样。但目前各个实验组研究的基底都相对单一,生成纳米气泡的大小和数量的可控性和重复性差,所以,迫切需要找到一种通过控制基底的界面结构和性质来控制纳米气泡的大小和数量的方法来进一步研究纳米气泡的基本物理性质,形成机理和稳定机制等关键问题。基于以上目的,本论文利用先进的微纳米加工技术—电子束光刻(EBL)直写技术制备不同尺度、和不同疏水性的纳米周期性结构基底。通过先进的纳米观测技术—原子力显微镜(AFM)技术对纳米气泡在周期性结构基底上的吸附行为和界面特性的研究发现纳米气泡主要吸附于周期性结构上的疏水区域且受限于疏水结构的尺寸进而引起接触角的变化。与此同时,相应的分子动力学模拟也进一步证实了疏水结构对纳米气泡的限制作用,使得实验与模拟能够相互印证,相互支持。这将为实现通过基底的性质来人为调控纳米气泡的生成和界面吸附的目的,为探索纳米气泡在微流体器件方面的应用提供实验基础。
  生理惰性气体进入人体后与一些生物分子或者离子通道结合进而对许多生命过程发挥着重要的作用,如生物麻醉,神经、组织保护等,然而人们对其内在的作用机理却是知之甚少。分子动力学研究发现聚集态的氮气分子可以特异性地与蛋白的活性位点结合,而游离的氮气分子却不具有这一特异性结合效应。随着纳米气泡的发现,这似乎为我们提出了一个新的思路。惰性气体分子能够在蛋白分子的疏水基团发生特异性结合形成气泡从而使得这些基团的生物功能被屏蔽失效,当气体被清除掉后,相应的生物功能可能会恢复。基于这一设想,我们通过上海光源BL15U同步辐射硬X射线荧光吸收谱和荧光成像技术对Xe和Kr在胃蛋白酶上的吸附情况进行了研究,结果表明Xe和Kr在含胃蛋白酶的溶液中的含量都比不含胃蛋白酶的水溶液高。纳米粒子追踪实验结果表明含Xe的胃蛋白酶溶液中的粒子浓度比不含Xe的胃蛋白酶溶液高,这可能是由于Xe分子与胃蛋白酶结合形成较大粒子进而被捕获。分子动力学结果表明,不同的气体分子可以在胃蛋白酶分子上特异性地聚集为气泡。相关的蛋白活性实验也表明加入N2,Xe,Kr的胃蛋白酶溶液,其蛋白活性降低,经脱气处理后,蛋白活性恢复。这就为我们深入理解气体分子的生物效应提供了新的思路。
[硕士论文] 胡玉凯
理论物理 燕山大学 2017(学位年度)
摘要:核糖核酸(RNA)是生命体内重要的生物大分子,大量研究表明,仅有不到2%的RNA被用来编码蛋白质,其余占绝大部分 RNA作为非编码 RNA(Non-coding RNA)在生物体内发挥着催化、调控等各种生物学功能。非编码RNA研究的重要应用领域是相关疾病的预防与治疗,包括理解疾病的发生发展机制、寻求新的疾病诊断与治疗所需的新型生物标志物和药物靶标等。
  随着RNA结构数据库中RNA数据量的增加,如何从RNA结构中获得其功能信息,变得越来越重要。要想理解RNA发挥生物学功能的作用机制,不仅要知道其结构信息,还要知道与其结构相关的动力学信息。为了更好的剖析RNA的结构及其功能,迫切需要发展有效的计算方法和技术,从RNA结构中获取与功能相关的动力学信息,本论文借鉴高斯网络模型(GNM)在蛋白质研究中的成功经验,发展研究基于GNM的RNA结构-功能关系有效模型。
  首先分析非编码RNA的种类、结构和功能,基于RNA的结构特征,确定本课题的主要研究对象为rRNA、tRNA和单链核糖开关RNA。然后,基于GNM,把RNA天然结构描述为一个弹性网络,每个核苷酸只考虑 P原子,简化为一个点,当两点之间的距离小于某一截断半径,它们之间用一弹簧相连。之后,在GNM模型中,由于弹性系数是一个不确定的量,本文将节点之间的相互作用区分为共价和非共价相互作用,其中共价相互作用的弹性系数为cγ,非共价相互作用的弹性系数取为γ。通过优化共价相互作用的弹性系数cγ,得到温度因子的理论值与实验值之间的最佳关联系数,对优化后的弹性系数进行数据统计分析,分别得到rRNA、tRNA和单链核糖开关RNA共价相互作用弹性系数的分布特征。最后利用这些不同种类和结构的RNA的弹性系数的分布特征,构建适用相应RNA结构的GNM。本文初步得到rRNA结构以及核糖开关 RNA结构的GNM,该模型有助于进一步研究 RNA结构本身所固有的动力学性质,进而揭示其生物学功能。
[硕士论文] 赵俊平
生物学 温州医科大学 2017(学位年度)
摘要:目的:从胆固醇、靶向线粒体抗氧化剂MitoQ冷冻保存前导入和解冻复苏后导入甲状腺素这两方面组合来研究,是否多种途径共同作用对鱼类冷冻冻精子质量有更好的挽救效应。
  方法:DCFH-DA/PI双染色法结合流式细胞术检测精子细胞内ROS水平;JC-1法结合流式细胞术检测线粒体膜电位(MMP);ATP检测试剂盒结合多功能酶标仪检测ATP水平;TBA比色法结合多功能酶标仪检测脂质过氧化产物丙二醛(MDA);Western blot方法检测蛋白的表达。
  结果:T3的添加方式是在精子解冻后直接加入到精子悬液中并在37℃环境中孵育,T3对黄颡鱼冻精的作用浓度和孵育时间是7nM120 min时对黄颡鱼解冻后精子的活力有明显改善P<0.05。对斑马鱼作用的浓度和时间是10 nM30 min时对斑马鱼解冻后精子的活力有改善作用。通过试剂盒检测 T3对黄颡鱼和斑马鱼冻精生化参数的影响:经过 T3处理过的冻精ATP的含量都有明显的升高(P<0.05),另外处理组MDA,ROS含量下降,MMP水平上升的变化也都相一致。T3对鱼类冻精的UCP2蛋白的表达并没有明显的变化(p≥0.05)。结果显示 T3对黄颡鱼和斑马鱼冻精的精子质量有一定的改善作用。因此进一步研究多重药物组合对鱼类冻精精子质量的影响。CLC和 MitoQ的添加方式是在精子冷冻前将这两种物质添加到精子悬液之后在室温下孵育15 min后再进行冷冻。CLC和MitoQ对黄颡鱼斑马鱼精子冷冻损伤具有明显的改善作用已经得到证实。因此将T3,CLC和MitoQ组合方式共CON,T3,CLC,MitoQ,CLC+ T3,MitoQ+ T3,CLC+ MitoQ和 CLC+MitoQ+T38个组别。T3,CLC,MitoQ单独作用时对黄颡鱼冻精的活力都有明显的改善作用(p<0.05),但是两种或三种联合作用与单独作用并没有明显的差别(p≥0.05)。单独作用对黄颡鱼冻精 MDA的产生都有明显的下调的作用,联合作用时同样没有明显的差别。另外,单独作用及联合作用对黄颡鱼冻精 ATP,ROS的产生和MMP都没有明显的作用。在黄颡鱼的实验结果中显示,T3实验组 UCP2表达水平与其他实验组相比较有明显的升高,其他实验组之间 UCP2的表达水平并没有明显的差别。在斑马鱼结果显示所有实验组间均没有显著性的差别( p≥0.05), T3+ CLC+MitoQ实验组相较于其他组UCP2的表达量有所下降。在黄颡鱼实验结果中显示 CLC+ MitoQ及与 T3的组合作用对 Na+/K--ATPase的表达量与其他组相比较有明显的升高(p<0.05)。而在斑马鱼结果中T3及MitoQ+T3实验组Na+/K--ATPase的表达量较其他组有所升高。黄颡鱼是结果显示CLC+MitoQ+T3实验组ATP citrate lyase的表达水平与其他实验组相比较有明显的升高( p<0.05), CLC+ MitoQ实验组中Hexokinase的表达水平与MitoQ及MitoQ+T3实验组相比较有明显的升高。斑马鱼冻精实验结果中所有处理组中ATP citrate lyase的表达水平均比较稳定, CLC实验组中 Hexokinase的表达量较其他实验组有所上调,其他实验组间无明显的差别(p≥0.05)。黄颡鱼实验结果中CLC+ T3,CLC+ MitoQ实验组PARP的表达水平较其他组相比有所升高,在斑马鱼实验中 PARP的表达水平均没有明显的差别(p≥0.05)。黄颡鱼结果中 GLUT1的表达水平均没有明显的差异,在斑马鱼中CLC+ MitoQ及CLC+ MitoQ+ T3实验组GLUT1表达水平较其他组相比较有所升高,其他组见均没有明显差异(p≥0.05)。
  结论:T3,CLC,MitoQ对黄颡鱼和斑马鱼冻精的精子质量有一定的改善作用。任何两种药物联合作用后对精子质量的改善作用与单独作用时并没有明显差别。三种物质联合作用与其他实验组相比较同样没有明显差别。T3对鱼类冻精 UCP2的表达与其他实验组相比较有轻微的上调作用。T3,CLC,MitoQ组合作用对黄颡鱼和斑马鱼冻精的部分代谢蛋白有一定的影响,但是这些蛋白的变化对鱼类冻精精子质量的影响比较轻微。针对斑马鱼和黄颡鱼的两种实验结果并不完全相一致,这可能还是由于物种之间的差异和冷冻时所使用的技术手段的不同所造成的。
[硕士论文] 杨晓炜
生物物理学 内蒙古大学 2017(学位年度)
摘要:本实验通过对高压静电场(HVEF)处理后的E.coli K12 W3110细胞膜、胞内酶活性、胞内蛋白质一级结构及二级结构的变化以及细胞可逆修复等方面的研究,揭示了高压静电场对E.coli的损伤机制。结果如下:
  (1)测定静电场处理后的菌体洗脱液核酸和蛋白含量,发现随着处理时间的增加,核酸和蛋白含量呈振荡变化,说明HVEF对E.coli细胞膜有损伤效应。用流式细胞术双染分析,发现同一电场,亚死细胞比例随着处理时间的增加而增加,剂量为5kV*6min和7kV*6min时,亚死细胞比例均达到最大,分别为(65.13±2.62)%和(45.87±0.45)%,之后该比例随着处理时间的增加而减小,即亚死细胞逐渐变为死细胞,表现为电场损伤的累积效应。
  (2)对电场处理后的E.coli胞内蛋白进行SDS-PAGE凝胶电泳和傅立叶变换红外光谱分析,发现不同剂量电场处理的胞内蛋白电泳条带与未处理菌体蛋白的泳带没有差别,即HVEF没有改变E.coli胞内蛋白质一级结构;1kV/cm的HVEF处理后菌体蛋白中β折叠向α螺旋转变,而3、5、7kV/cm的HVEF处理后的菌体蛋白α螺旋和β折叠向β转角和无规卷曲转变,即有序结构向无序结构转变。所以,1kV/cm的HVEF可能对胞内蛋白活性有激活作用,而3、5、7kV/cm的HVEF对E.coli胞内蛋白活性均有损伤效应,且损伤效应最强剂量为5kV/cm。用流式细胞术CFDA单染分析,剂量为5kV/cm*2min和7kV/cm*2min时,CFDA阳性细胞比例均为同一电场强度下最低,说明静电场会损伤E.coli细胞内酶活性。之后,酶活性均有不同程度的增加,可能静电场对E.coli细胞内酶活性有激活作用,最佳激活剂量为5kV/cm*4min和7kV/cm*6min。随着电场处理剂量增加,总的变化趋势为振荡下降型。即静电场对E.coli胞内酶活性的损伤呈振荡增加的趋势,表现为电场损伤的累加效应。
[硕士论文] 孙聪聪
轻工技术与工程 青岛科技大学 2017(学位年度)
摘要:烯醇酶在细胞的许多生理生化功能方面都发挥着重要的调节作用,烯醇酶的差异化表达还被认为是一些病理状态的标志,诸如癌症、阿尔兹海默症、类风湿性关节炎等。本文以果蝇总cDNA为模板,克隆了烯醇酶基因,序列分析表明获得的基因与GenBank报道的果蝇烯醇酶序列完全一致。将含有该基因的表达载体转化大肠杆菌BL21感受态后,经SDS-PAGE检测证实,目的基因在BL21中得到了表达,获得了大小为47KD的蛋白,并具有较高的表达量,符合预期结果。在亲和层析纯化的基础上,进一步经过脱盐处理和凝胶过滤层析后获得纯度非常高的电泳纯目的蛋白,符合下一步的结晶要求。用座滴气相扩散法对果蝇烯醇酶蛋白进行大规模晶体筛选,初筛条件为10 mM CoCl2,0.1 M MES pH6.5,1.9 M(NH4)2SO4。晶体形成后再进一步优化,最终的优化条件为10 mM CoCl2,0.1 M MES pH6.5,1.9 M(NH4)2SO4,0.1 M CdCl2。优化后得到颗粒较大,生长良好的单晶。
  使用X射线晶体衍射的方法对优化后的晶体进行初步解析,在上海同步辐射光源的BLl7U光束工作站收集晶体衍射数据,用HKL2000进行数据处理。其分辨率可达2.1?,属于C121空间群,晶胞参数a=168.746?,b=119.210,c=103.191?,α=γ=90.00°,?=114.28°。果蝇烯醇酶的蛋白晶体结构由分子置换的方法确定。其结构解析表明,和其他大多数烯醇酶一样,果蝇烯醇酶能够在一个二聚体界面形成同型二聚体。果蝇烯醇酶的蝶形二聚体具有保守残基,并且通过离子键、氢键和疏水相互作用维持。它有一个保守的催化区域及一个带有不稳定L1环的相对活跃的构象。其活性位点被一个镉离子,两个钴离子和一个硫酸根离子占据,硫酸盐取代烯醇酶底物磷酸基团并且和残基Ala106,Arg440以及Ser441形成盐桥和氢键。与其他物种烯醇酶不同的是,果蝇烯醇酶在N末端有一超长区域,这一超长区域可能对其功能的发挥起着调节作用。
  本文首次对果蝇的烯醇酶(69-500)进行了结构解析,为进一步研究烯醇酶的结构和功能方面奠定了基础。
[博士论文] 刘玮
电工理论与新技术 山东大学 2017(学位年度)
摘要:在辐射生物效应的研究中,探索DNA损伤与效应之间的关联性是一个重要的研究课题。DNA损伤与效应之间的关联,将辐射生物效应的机理指向了原初的DNA损伤信息,而探索本源的损伤机理,在DNA分子水平上建立细致的损伤信息与辐射终点效应的关联,将具有根本的索源意义。
  早期基于靶理论提出的L-Q模型建立了一个初略的辐射所致DNA双链断裂数与细胞存活的关联,该模型本质上反映的是剂量和效应的关联。细胞响应阈值模型建立了靶元中能量沉积与辐射终点效应的关联,该模型仍是反映剂量和效应的关联。显然,以上两类关联模型没有将损伤的机理指向原初的DNA损伤谱,不能揭示基本的DNA损伤信息与终点效应的关联性。因此,研究DNA损伤谱与靶元能量沉积的关联性,是搭建辐射生物效应和原初损伤关联的重要环节,是理论上解释辐射生物效应机理的关键,因而具有重要的科学意义。
  实验和理论研究已表明,几乎所有类型的电离辐射都会产生大量的低能电子(能量低于几keV),也称“δ射线”,它们会进一步与生物分子相互作用,使之激发或电离。而DNA分子作为遗传信息的携带者,是最重要的生物靶分子,DNA损伤,可能会导致基因突变、细胞死亡以及其他严重的生物学后果。因此,低能电子诱导的DNA损伤一直是辐射生物学研究的一个重要课题。
  获得DNA损伤谱是对辐射生物效应机理解释并预测生物效应的第一步。低能电子辐照DNA时,会产生大量不同类型的DNA损伤,包括单链断裂(SSB)、双链断裂(DSB)、碱基损伤以及链断裂与碱基损伤结合形成的簇损伤。DNA簇损伤是辐射所致细胞死亡和突变的关键损伤,被认为是难以修复且对细胞是致命的。因此,DNA簇损伤谱分布的研究具有更重要的生物学意义。然而,由于实验条件和理论计算的局限性,目前有关的研究基本上是针对高能粒子所诱导的简单DNA簇损伤,未能给出各种不同复杂类型DNA簇损伤的定量分析。
  本文应用Monte Carlo径迹结构模拟法,对包括亚电离电子作用的低能电子诱导的DNA簇损伤及其与DNA靶元和核小体靶元能量沉积的关联性作系统深入的研究。建立了一个更为严格的低能电子在液态水中的径迹结构模拟方法,计算了低能电子诱导的DNA直接损伤谱,定量分析了不同初始能量下,亚电离电子对于DNA单链断裂、双链断裂以及碱基损伤产额的贡献,研究不同类型DNA簇损伤以及核小体DNA损伤与靶元能量沉积的关联性。本文的研究工作,主要包含以下方面的内容和结果:
  1、论文的第一章,简要介绍了低能电子诱导DNA损伤与能量沉积关联性研究的背景及意义,综述了国内外在该领域的研究现状和研究方法。
  2、论文的第二章,描述了低能电子与液态水相互作用的两个弹性散射的模型,即Tan模型和Champion模型。前者主要应用基于解相对论性Dirac方程的Mott模型的平均散射截面方法,后者使用解非相对论性Schr(o)dinger方程的分波法,并考虑了液态水的凝聚态相效应。应用Emfietzoglou等发展的基于介电响应理论的光学数据模型计算低能电子在液态水中的非弹性散射,比较研究了基于两个弹性散射模型的低能电子在液态水中径迹结构的模拟,计算分析了液态水凝聚态相效应对表征径迹结构的能量沉积和非弹性散射事件空间分布的影响。结果表明,液态水凝聚态相效应的影响主要发生在较低的电子能量。基于此,并由于电子能量较高时Mott模型考虑了电子的相对论效应,提出并建立了一个更为严格的低能电子在液态水中径迹结构模拟方法。本章建立的模型可为辐射诱导DNA损伤的研究提供更为可靠的电子径迹结构。
  3、论文的第三章,建立了一个计及亚电离电子作用的低能电子诱导DNA直接损伤谱的模拟方法。尤其,这一方法中对低能电子与DNA各组分(四个碱基:腺嘌呤-Adenine(A)、胸腺嘧啶-Thymine(T)、鸟嘌呤-Guanine(G)、胞嘧啶-Cytosine(C),糖环-sugar moiety和磷酸基团-phosphate group)之间的弹性相互作用,使用了最新的理论计算截面。基于建立的模拟方法,系统地模拟研究了计及亚电离电子作用的低能电子诱导DNA碱基损伤、DNA链断裂及相应的簇损伤,定量分析了亚电离电子对不同复杂类型DNA链断裂和碱基损伤产额的贡献。结果表明:亚电离电子对DNA链断裂产额的贡献约为40-70%,且SSB为最主要的链断裂类型,随着初始能量的增高,SSB的相对产额逐渐增大;双链断裂类型的链断裂所占比重较小,并随着初始能量的升高而减小;亚电离电子诱导的DSB产额比相应的SSB产额要小约230-290%;亚电离电子对DNA碱基损伤产额的贡献约为20-40%,且A-T碱基对的损伤产额要比G-C碱基对的明显的高;由亚电离电子诱导的SSB和A-T碱基对损伤之间具有较强的关联性。本章的结果,尤其是亚电离电子的贡献,为辐射生物效应的研究提供了原初的损伤信息,是研究低能电子诱导的各类DNA簇损伤与能量沉积关联性研究的基础。
  4、论文的第四章,提出并建立确定六种类型的DNA簇损伤靶单元的方法,将DNA簇损伤分为简单簇损伤和复杂簇损伤两类,前者由每种类型的单链断裂与邻近碱基损伤结合构成,后者包括每种类型的双链断裂与邻近碱基损伤的结合。应用Monte Carlo径迹结构模拟法,系统地模拟不同初始能量下低能电子诱导的DNA簇损伤谱,定量研究简单簇损伤和复杂簇损伤关联的能量沉积分布特征,定量研究能量沉积与DNA簇损伤的关联规律。本章的研究获得了如下的结果:
  (1)不同初始能量下,总的簇损伤相对产额随能量沉积的变化规律一致,约90%簇损伤的能量沉积分布在约低于150 eV的范围,简单簇损伤为最主要的簇损伤,约占全部簇损伤的90%;
  (2)不同初始能量下,简单簇损伤的能量沉积分布规律相似,能量沉积主要分布在约低于150 eV的范围,峰值出现在约50 eV处;
  (3)在考虑的电子初始能量范围内(≤4.5 keV),SSB+BD(单链断裂与邻近的碱基损伤结合)簇损伤谱由1个单链断裂分别结合1到5个碱基损伤构成,SSB+BD类型的簇损伤约占简单簇损伤的75-90%。随着碱基损伤数目的增加,SSB+BD簇损伤靶元内的平均能量沉积逐渐增大。碱基损伤数一定,不同初始能量下的SSB+BD簇损伤靶元内的平均能量沉积变化不大,即靶元内的能量沉积主要取决于DNA损伤的复杂性,对初始能量的依赖很小,这是DNA靶元能量沉积与DNA簇损伤关联的一个重要特征。此外,1个单链断裂结合1个碱基损伤是最主要的SSB+BD簇损伤,约占SSB+BD簇损伤总产额的80%,SSB+BD簇损伤复杂性越高,能量沉积越大。
  (4)在复杂簇损伤中,DSB+BD(双链断裂与邻近的碱基损伤结合)簇损伤占主导地位。在考虑的电子初始能量范围,DSB+BD损伤谱由1个双链断裂分别结合1到5个碱基损伤构成。其中,1个双链链断裂结合1个碱基损伤构成的DSB+BD是最主要的复杂簇损伤,约占全部DSB+BD簇损伤的83%,其平均能量沉积约为106 eV。随着复杂性增加,能量沉积逐渐增大,平均能量沉积亦明显的大,但很难形成。然而,尽管复杂簇损伤的产额很小,但它们的生物效应不可忽略。
  本章的工作定量地研究了不同复杂性DNA簇损伤与DNA靶元能量沉积的关联性,揭示了相应的关联特征,为辐射生物效应和原初损伤的关联搭建起关键的环节,从而使辐射生物效应机理的研究能够指向原初的损伤谱。
  5、论文的第五章,建立了核小体的体积模型以及模拟核小体DNA损伤谱的Monte Carlo方法,并提出DNA链断裂关联损伤的概念。应用建立的MonteCarlo方法,模拟获得了核小体靶元中的DNA链断裂关联损伤和DNA簇损伤谱,定量研究了核小体靶元能量沉积与其上的DNA损伤的关联规律,获得了如下的
  结果:
  (1)不同初始能量下,核小体靶元DNA链断裂关联损伤的相对产额随靶元能量沉积的变化规律一致,具有DNA链断裂关联损伤的核小体靶元中90%的能量沉积分布在约低于180 eV的范围。
  (2)简单的单链断裂SSB,是核小体DNA中最主要的链断裂类型,约占全部链断裂产额的80-90%。不同初始能量下,SSB关联损伤的能量沉积分布规律相似,主要分布在约低于180 eV的范围,且SSB关联损伤的谱分布峰值出现在约30 eV处。SSB关联损伤中,碱基损伤数为0和1的SSB关联损伤是核小体DNA的SSB关联损伤最主要的损伤类型,约分别占全部核小体DNA的SSB关联损伤的70-90%和10-20%。
  (3) DSB是核小体DNA最主要的双链断裂类型,约占全部双链断裂产额的85-95%。在所考虑的初始能量范围(≤3 keV),核小体DNA发生DSB关联损伤时,结合的碱基损伤数从0到3,所对应的核小体靶元内的平均能量沉积分别为101.86 eV、122.79 eV、159.80 eV和229.28 eV。这表明了结合的碱基损伤数越多,损伤复杂性越高,能量沉积越大。其中,碱基损伤数为0的核小体DSB关联损伤是最主要的DSB关联损伤类型,约占全部核小体DSB链断裂关联损伤的70-80%。
  (4)簇损伤是复杂性较高的链断裂关联损伤,其产额很小,占核小体DNA链断裂关联损伤的12.48%。不同初始能量下,SSB+BD簇损伤是最主要的DNA簇损伤。在核小体靶元中,当DNA分别发生简单簇损伤和复杂簇损伤时,核小体靶元的平均能量沉积约分别为112.68 eV和170.88 eV,明显高于相应的链断裂关联损伤的平均能量沉积。
  本章对于核小体DNA损伤谱与相应靶元能量沉积的关联性研究,为辐射生物效应机理研究提供了相应的理论参考。
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