最小化路径代价和流量均衡模型及算法

流量均衡是流量工程中为避免网络拥塞经常采用的路由优化目标,如何选择路径以使流量达到均衡分布是流量路由的研究热点和难点。为了最小化网络拥塞,该文在指出网络拥塞决定于流量路由时所选路径的拥塞特征后,建立了流量分布的最小化路径代价和模型。在流量路由选择路径时,提出基于瓶颈链路的最小代价路径路由算法。在实际的网络拓扑和流量矩阵数据基础上对所提模型及算法进行了实验验证,结果显示:在网络负载较大时最大链路利用率相对于已有模型可降低近20%。

最小割多路径路由算法

在最小割理论基础上提出了最小割多路径(min-cut multi-path,简称MCMP)路由算法,为流量请求选取少量关键路径,并在这些路径间均衡流量,在获得方法易实现性的同时能够有效地控制网络瓶颈链路拥塞.通过实际流量数据在北美和欧洲骨干网络中的实验,对比常用的OSPF(open shortest path first)路由算法和模型中的多路径路由算法,MCMP路由算法可降低拥塞链路负载分别达到41%和20%以上.

两种DNA探针杂交检测结核分支杆菌方法的研究

为改进结核杆菌DNA探针的特异性与实用性,研制了以生物素标记的两种对结核分支杆菌特异的DNA探针:一个5’端标记的20bp的寡核苷酸探针和一个采用PCR方法合成的188bp长链探针。两种探针分别与结核分支杆菌的全染色体DNA,以及基因组上IS6110序列的一段317bp的PCR扩增产物进行斑点杂交,以碱性磷酸酶(AP)催化的染色反应检测,测试了两个探针的敏感性和特异性。系统地比较研究了两种探针杂交检测条件:探针的浓度选择,杂交温度与洗膜温度的选择,以及杂交与洗膜温度对检测的敏感性与特异性的影响。寡核苷酸探针和188bp探针杂交检测纯化结核分支杆菌基因组DNA的敏感性分别为100ng与6ng,杂交检测PCR产物的敏感性分别是400pg与50pg。两探针的最佳杂交浓度均为40～160ng/ml,最佳杂交温度分别是42℃与68℃,最佳洗膜温度分别是60℃与60～68℃之间。两种探针均仅与结核分支杆菌及BCG有杂交信号,而与其它受试分支杆菌及非分支杆菌杂交结果都呈阴性。它们的特异性都很强,但188bp探针的敏感性约是寡核苷酸探针的7～16倍,而且188bp探针检测本底较低。

直接杂交法检测痰液中结核分枝杆菌

目的建立了一种高度灵敏、特异、快速和简便的探针杂交检测技术，以解决临床上结核病快速诊断的难题。方法采用简易的方法处理标本，以对结核分枝杆菌特异的生物素标记 １８８ ｈｐ ＤＮＡ探针进行点杂交，与链霉亲合素标记的辣根过氧化酶偶联后，以化学发光自显影方式记录检测信号。结果 此法的敏感性可检出２００个菌，较ＰＣＲ法为高。对２０种分枝杆菌和９种非分枝杆菌检测时发现只有结核分枝杆菌呈阳性。以本法检测１０４例临床标本，结果发现，对其中４５例结核病人痰涂片阳性标本，４１例结核病人痰涂片阴性标本和１８例非结核标本，检测阳性率分别为１００％、６５．９％和０．０％。结论本法简便，特异。

rDNA探针杂交检测病人痰标本中结核杆菌的研究

应用结核分枝杆菌特异的rDNA探针杂交检测痰标本中的结核杆菌rDNA ,评价其在临床标本检测中的应用价值。方法 用引物b对结核分枝杆菌 1 6S - 2 3SrDNA间隔区序列进行扩增 ,同时加入生物素标记 ,制成 2 50bp的rDNA探针。对该探针的敏感性、特异性进行了研究 ,并对 90份结核病人 ,30份非结核病人痰标本的PCR产物进行了斑点杂交检测。结果 rDNA探针检测引物bPCR扩增产物的敏感性为 1 0 0pg。rDNA探针与受试 2 4种分枝杆菌和 1 1种非分枝杆菌引物bPCR扩增产物杂交只有结核分枝杆菌、胃分枝杆菌为阳性杂交 ,特异性较高。而rDNA探针对 90份结核病人痰标本引物b扩增产物检测的阳性率为 80 .2 % ,高于PCR扩增产物电泳检测结果 (64% )。rDNA探针与 30份非结核病人痰标本杂交结果均为阴性杂交。结论 rDNA探针与引物bPCR扩增相结合能提高结核病人痰标本检测的敏感性与特异性。

用DNA芯片检测结核分枝杆菌耐乙胺丁醇基因突变的研究

目的利用DNA芯片快速检测结核分枝杆菌耐乙胺丁醇embB基因突变。方法根据结核分枝杆菌embB基因序列设计探针并制作DNA芯片,根据结核从分枝杆菌embB基因突变的热点片段设计引物,该片段用TAMRA荧光标记PCR扩增增后与DNA芯片杂交,同时以PCR—SSCP和DNA测序法为对照。结果120株结核分枝杆菌临床分离株中,35株敏感株DNA芯片杂交结果与标准株完全相同；85株耐乙胺丁醇临床分离株中有50株检测到embB基因突变[58．8％(50／85)],均为306位密码子突变,该突变与PCR-SSCP和测序结果完全一致；85株耐药株中后有35株未检测到突变,占41．2％(35／85)。结论用DNA芯片可快速、特异地检测出大多数结核分枝杆菌耐乙胺丁醇分离株的embB基因突变,可协助临床医生制定合理的治疗方案,特别是复治患者,可帮助选择有效药物。

常见革兰阳性细菌鉴定与耐药检测基因芯片的临床应用

目的利用基因芯片技术进行常见革兰阳性细菌的细菌鉴定和耐药性检测。方法用生理生化鉴定和药敏纸片法确定445份革兰阳性细菌菌株的细菌种类和耐药性,盲法进行革兰阳性细菌鉴定与耐药检测基因芯片的检测,用SPSS 10.0 for Windows软件统计分析。结果与临床常规方法相比,耐药检测基因芯片鉴定指标的灵敏度均>96%,特异度均>98%;耐药检测指标的灵敏度均>94%,特异度均>90%。χ2检验结果P值均>0.05,基因芯片检测结果与临床常用方法检测结果差异无统计学意义。Kappa值均>0.75,2种方法一致性较好。结论基因芯片技术对细菌鉴定和耐药检测有一定的临床应用价值。

《孙子兵法》的“全胜”战争谋略

从20世纪中期起，拥有大规模杀伤性武器的超级大国就在寻求以核裁军为标志的相互战争制衡，以求不要形成相互毁灭而同归于尽。核裁军虽然可以控制战争的规模、深度，但“额度”以内的尖端武器也足以毁灭人类。所以有效地提高各国政治军事领导人的战略智慧，提高其对战争的理性认识和战争指导水平，成为有效控制战争的根本途径。而实现这个目的所需要的最好教科书就是《孙子兵法》。

16S～23S rDNA间隔区序列寡核苷酸探针不同显色方法对结核患者痰标本的检测

目的 评价 16S～ 2 3SrDNA间隔区序列寡核苷酸探针碱性磷酸酶显色与辣根过氧化物酶化学发光法对结核患者痰标本检测的应用价值。方法 采用生物素标记 5′端 18bp的寡核苷酸探针斑点杂交的碱性磷酸酶显色反应及辣根过氧化物酶化学发光检测 90例结核患者和 30例非结核患者痰标本。结果 痰标本基因组DNA直接与探针杂交 ,碱性磷酸酶显色反应检测阳性率为 2 2 2 % ,辣根过氧化物酶化学发光检测阳性率为 33 3% ;痰标本经引物PL1、PL2扩增 (扩增产物 35 0bp ,)与寡核苷酸探针杂交 ,碱性磷酸酶显色反应检测阳性率为 77 8% ,辣根过氧化物酶化学发光检测阳性率为 83 3% ;痰标本经引物b扩增 (扩增产物 2 5 0bp)与探针杂交 ,碱性磷酸酶显色和化学发光检测阳性率分别为 75 6 %、80 0 % ,检测的敏感性高于痰涂片。寡核苷酸探针与 30例非结核患者痰标本DNA杂交则全为阴性。结论 寡核苷酸探针和 2 5 0bpPCR扩增产物相结合 ,经化学发光显色是分枝杆菌检测的一种有效方法。

细菌荧光酶报告基因载体构建及在Hela细胞中的表达

采用ＰＣＲ点突变技术，构建含有细菌荧光酶融合ｌｕｘＡＢ报告基因的重组哺乳动物载体ｐｃＤＮＡ３－ｌｕｘＡＢ，脂质体ｌｉｐｏｆｅｃｔｉｎ转染和Ｇ４１８抗性筛选稳定转染的Ｈｅｌａ细胞。ＰＣＲ和酶切电泳证明构建的正确性；经稳定转染ｐｃＤＮＡ３－ｌｕｘＡＢ的Ｈｅｌａ细胞，用发光仪可测得较强的发光强度（最大值为４．１２ｍＶ／４０μｇ细胞总蛋白粗提物）。而亲本及ｐｃＤＮＡ３稳定转染的Ｈｅｌａ细胞则在本底值范围，ｐｃＤＮＡ３－ｌｕｘＡＢ稳定转染与亲本及ｐｃＤＮＡ３稳定转染的Ｈｅｌａ细胞在细胞形态和培养条件等方面无明显差异。本工作为细菌荧光酶作为报告基因在肿瘤细胞中的表达和应用建立了基础。

南美白对虾4种病原体可视化快速检测试剂盒(生物芯片法)的研发

利用反向点杂交技术,研制灵敏度较高的南美白对虾4种病原体检测试剂盒,其检测指标包括致对虾急性肝胰腺坏死病副溶血弧菌(VpAHPND)、对虾白斑综合征病毒(WSSV)、对虾传染性皮下及造血组织坏死病毒(IHHNV)、对虾肝肠胞虫(EHP),用重组质粒分别对其进行了最低检测限测试,并与现有推荐方法进行比较。本研究研发的检测试剂盒对4种病原体的最低检测限为1μl 10~100拷贝。特异性检测结果表明,4种病原体彼此不产生交叉反应,特异性良好,与各病原体推荐检测方法的结果相比,阳性符合率完全一致。本研究研发的检测试剂盒具有操作方便,灵敏度高,特异性好,检测时间短,设备要求简单等特点,适合应用于南美白对虾VpAHPND、WSSV、IHHNV、EHP的检测、筛查工作中。

三种重要水果褐腐病菌快速检测试纸的研制

以水果上3 种重要的褐腐病菌,即美澳型核果褐腐菌(Monilinia fructicola)、核果褐腐菌(M. laxa)和仁果褐腐菌(M.fructigena)为检测对象,研究开发适用于口岸水果检疫的快速检测试纸。以硝酸纤维素膜为固相载体,以病菌翻译延长因子基因(Translation elongation factor 1-alpha,EF-1α)为检测靶标,生物素标记的PCR 扩增产物为检测标记物,采用DNA-DNA 杂交方式对3 种褐腐病菌进行试纸法快速检测。分别以褐腐病菌DNA 和本研究构建的EF-1α重组质粒DNA 为阳性标准品检验试纸的特异性和灵敏度。试验结果表明,本研究开发的检测试纸能够同时特异地检出以上3 种褐腐病菌,整个检测流程(包括DNA 提取和扩增过程)在2 h 内即可完成,最低检测限达到10 fg/μL。其特异性强、灵敏度高、稳定性好,且检测结果可肉眼判定,无需依赖昂贵设备,便于向基层检疫实验室推广使用。

16S-23SrDNA间隔区序列寡核苷酸探针对结核患者痰标本的检测

目的 应用结核分枝杆菌特异的寡核苷酸探针杂交检测结核患者痰标本中的结核分枝杆菌 ,以评价其在临床应用中的价值。方法 对生物素标记 5’ -端的一个 2 0bp的寡核苷酸探针的敏感性、特异性的研究 ,并应用该探针对 90例结核患者和 3 0例非结核患者痰标本进行了检测。结果 寡核苷酸探针分别检测基因组DNA、3 5 0bpPCR扩增产物、2 5 0bpPCR扩增产物的敏感性分别为 5 5ng ,0 .5ng ,0 .1ng。探针检测特异性实验表明探针检测基因组DNA、3 5 0bpPCR扩增产物特异性较差 ,检测 2 5 0bpPCR扩增产物则只与结核分枝杆菌杂交。探针检测 90例结核患者痰标本结果表明 :探针杂交检测临床标本基因组DNA、3 5 0bpPCR扩增产物、2 5 0bpPCR扩增产物的阳性率分别为 3 3 %、83 %、80 % ,而扩增产物电泳阳性率为 64 %。寡核苷酸探针与 3 0例非结核患者痰标本基因组DNA及PCR扩增产物杂交则全为阴性。结论 寡核苷酸探针化学发光检测临床标本 2 5 0bpPCR扩增产物 ,能提高结核患者痰标本检测的敏感性与特异性。

细菌荧光酶的融合luxAB基因在肝癌细胞中的表达

目的 探索细菌荧光酶的融合luxAB基因作为新的报告基因在肝癌细胞中表达的可行性。方法 基于PCR的位点突变技术 ,构建了含有细菌荧光酶融合AB基因的哺乳动物表达载体pcDNA3 luxAB ,通过脂质体转染 ,使其在肝癌细胞BEL740 2中稳定表达。以序列测定和PCR分别确定融合luxAB基因构建的正确性和质粒转染的成功。以MTT和生物发光法分别测定细胞群体生长曲线和细菌荧光酶发光强度。结果 构建的融合luxAB基因是单顺反子 ,与设计完全一致 ;pcDNA3 luxAB的转染对BEL740 2肝癌细胞的群体生长无显著影响 ;表达载体在BEL740 2细胞中可稳定表达 ,在细胞水平可检测到 (8.71± 1.2 1)mV/ 40 μg蛋白的细菌荧光酶发光强度。

SARS冠状病毒基因芯片的制作与初步临床样本验证

为了实现对非典(SARS)冠状病毒感染患者的早期诊断,构建了一套以基因芯片为基础的SARS冠状病毒基因分析检测系统。首先从患者痰、血样本中快速分离出SARS冠状病毒的RNA,然后通过巢式RT-PCR对分离的RNA进行扩增获得特定的DNA片段,最后让固定在基因芯片上的DNA探针与扩增产物进行杂交以检验扩增产物的序列匹配性,达到最终确认SARS冠状病毒感染患者的目的。对首期两例患者痰样本和两例全血样本的分析结果表明,这4例患者样本中均存在SARS冠状病毒。