丝素蛋白基骨修复材料的应用研究进展

为拓展和促进丝素蛋白材料在骨再生领域中的应用,综述了近年来丝素蛋白骨修复材料的研究进展,简要概括了丝素蛋白骨修复材料的种类和制备方法,重点阐述了丝素蛋白骨修复材料的仿生设计以及力学性能和成骨性能的调控方法。分析发现:丝素蛋白基薄膜、水凝胶和多孔支架均能诱导骨再生;调控分子量、β-折叠结构或形成定向通道可有效提高材料的力学性能;与羟基磷灰石复合不仅能提高力学性能还可促进成骨分化;同时,负载细胞或生长因子可显著增加新生骨的体积,进而修复大尺寸骨缺损。最后,总结使用丝素蛋白修复骨缺损存在的问题,并指出丝素蛋白支架的仿生设计以及保持生长因子或种子细胞的活性仍是未来研究中考虑的重点。

丝素/羟基磷灰石复合材料用于骨组织工程的研究进展

针对骨缺损病例日益增长的临床现象,骨组织工程(bone tissue engineering,BTE)移植物已成为骨科迫切需求的医疗器械。丝素蛋白(silk fibroin,SF)是一种生物相容性优异的可降解生物医用有机高聚物,羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAP)是骨基质的主要无机成分。本文描述了骨组织的组成与结构以及丝素与骨组织细胞的相容性,介绍了HAP在骨组织中的功能,以及丝素为模板沉积生长HAP的方法与矿化活性,阐述了SF/HAP复合材料的制备技术及其诱导骨组织再生修复的最新研究进展,并对SF/HAP复合材料的制备难点进行总结和应用前景进行展望。

真丝在氯化钙溶液中的分纤举动与力学性能

采用氯化钙、水的二元体系及氯化钙、水、乙醇的三元体系分别对桑蚕丝进行溶解处理 ,探讨了桑蚕丝在溶解过程中丝纤维的微观形态结构和力学性能变化。研究表明 ,随着丝纤维的溶解 ,纤维表面出现较为明显的分纤举动 ,同时纤维内部大分子的聚集态结构发生变化 ,分子间的结合力减弱 。

天然黄色蚕茧的茧丝质性能研究

研究了4种天然黄色蚕茧的经济性状和茧丝的丝质及力学性能,并与白厂丝进行了比较分析。结果表明:天然黄色蚕茧的解舒率较高,平均值达到78.66%,出丝率达40%～42%,茧层率21%～24%,净度成绩92～93分。其生丝的相对强度39.63cN/tex,伸长率21.31%,初始模量42.77cN/dtex。可见,天然黄色品种茧的经济性状比较好,并且黄色茧丝具有良好的服用性能,柔软性较好。

蚕丝纤维在钙盐微溶下的形态结构与性能研究

蚕丝纤维在氯化钙溶液中的溶解过程具有阶段性,利用这一溶解机理,将蚕丝纤维放入一定条件的氯化钙溶液中进行微溶解处理,研究其形态结构和力学性能的变化规律。研究结果表明:在氯化钙溶液中处理15～25min的时间段内,丝纤维内部的微孔穴明显增多,强伸为、弹性、初始模量、应力松弛等力学性能稍有下降。

天然黄色家蚕丝纤维与其他蚕丝纤维的形态结构比较

为了进一步促进彩色蚕丝的开发和应用,研究了通过杂交育种获得的天然黄色家蚕茧丝的外观形态和截面结构特征,并与普通白色家蚕丝、柞蚕丝和来自柬埔寨的多化性黄茧家蚕丝进行了比较研究。结果显示:天然黄色家蚕丝纤维的横截面形态主要呈三角形,与普通白色家蚕丝、多化性黄茧家蚕丝纤维的横截面形态相似,而柞蚕丝的横截面形态呈长椭圆形。天然黄色家蚕丝的颜色鲜艳,光泽感优于普通白色家蚕丝和柞蚕丝。离子刻蚀显示,天然黄色家蚕丝纤维内部的原纤表面组织结构比普通白色家蚕丝紧密。

一种天然黄色家蚕丝的晶态结构研究

采用拉曼光谱、X-射线衍射光谱、傅立叶红外光谱等方法,对白色丝家蚕品种与一种黄色丝家蚕品种(彩色茧资源品种)杂交筛选获得的一种天然黄色家蚕丝,以及一种天然的黄色野蚕丝的晶态结构进行了研究。结果表明,3种蚕丝都是以β-折叠(SilkII)构象为主的结晶高聚物,但白色家蚕丝和天然黄色家蚕丝的结晶度要明显高于黄色野蚕丝,天然黄色家蚕丝的晶态结构更接近于白色家蚕丝。

类蚕丝丝素结晶区蛋白表达载体的构建与表达

为探讨蚕丝结构与性能的关系,设计了几种类似蚕丝丝素结晶区高度重复序列结构(GAGAGX)n的基因序列,并构建了大肠杆菌表达载体,在BL-21菌株中成功诱导表达了4种约由110个氨基酸组成的小分子蛋白。对表达产物进行W estern印迹分析和ELISA检测的结果显示,(GAGAGA)n、(GAGAGY)n、(GAGAGV)n3种蛋白都有小于14.4 kD的大小相同的条带,而(GAGAGS)n有一条稍大于20.1 kD的条带。以超声波破菌的缓冲液作空白对照,4种蛋白的ELISA的结果均比对照的BL-21(无质粒)高,显示为阳性。

Thioflavine T荧光探针法研究丝素结晶区典型肽段自聚集的β-片层结构

为了深入研究蚕丝丝素基材料的自组织/自组装机制,设计了四种结构单纯的蚕丝结晶区肽段:GXGAGAGXGA(X:A,S,Y,V),保温培养1～15d,使之自聚集.采用ThT荧光光谱法和尿素抑制处理研究了它们形成β-片层结构的能力.结果显示:肽段GA在溶液中保温聚集1d就明显有β-片层结构生成,按A,S,Y,V的顺序分别保温12,8,14,13d,聚集体中β-片层结构比例趋于稳定,其中形成β-片层结构比例最高的是GS,其次是GA,GY和GV较少.肽段溶液中尿素的存在对β-片层的形成影响十分显著,尿素浓度为1mol/L时足以使GS,GY和GV自聚集时无法形成β-片层结构;大于2mol/L时开始影响GA的β-片层形成,随着尿素浓度的增加β-片层结构的比例随之下降.

加载纳米麦饭石再生丝素蛋白材料的远红外升温与抗菌性能研究

基于麦饭石的功能,研究加载纳米麦饭石的再生丝素蛋白多孔材料的远红外升温与抗菌性能。研究结果表明:加载纳米麦饭石的多孔材料的升温速率均高于纯丝素多孔材料,尤以短时间升温速率更显著。在远红外灯光照射5 min时,加载10%纳米麦饭石多孔材料的升温速率比纯多孔材料的升温速率提高1倍以上,当多孔材料的温度不再变时,纯多孔材料和加载10%纳米麦饭石多孔材料的升温率分别为55.78%和83.41%。加载纳米麦饭石的多孔材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有较好的抗菌性能,抑菌率分别为95%和98%左右。

甘蔗对锈病的抗性遗传与育种策略──Ⅰ．F_1群体对锈病抗性的分析

以甘蔗２０个杂交组合的实生苗为试验材料，在田间自然诱发条件下，按０－９级抗感分级标准分析了甘蔗Ｆ１群体对锈病的抗性．结果表明：２０个家系实生苗对锈病抗性分离较大，普遍呈现偏向抗锈级别的偏态分布．根据χ２测验所显示的４种抗锈频次分布型，提出了选择抗锈单株的相应策略．从后代群体的抗病表现评价亲本组合，初步认为新台糖１号×崖８４—１５３、ＣＰ７２／１２１０×崖７１－３７４、ＣＰ７２／１２１０×川５７—４１６和ＣＰ５７—６１４×川５７—４１６为抗锈性强的组合．

家蚕丝素结晶区高度重复多肽[GAGAGA]_(16)和[GAGAGS]_(16)的融合蛋白优化表达

为了给深入研究家蚕丝素结晶区的典型肽段结构提供素材,对设计的GST-tag家蚕丝素结晶区典型多肽[GAGAGA]16和[GAGAGS]16的融合蛋白KGA、KGS进行了表达条件优化试验。结果表明,pGEX-KGA和pGEX-KGS表达载体能够有效表达家蚕丝素结晶区的2种典型多肽,KGA和KGS的最佳表达诱导剂IPTG的浓度分别为1.4mmol/L、1.0 mmol/L,诱导时间为5 h。在此优化条件下,KGA和KGS在大肠杆菌（E.coli）中的表达量分别达75 mg/L、110 mg/L。诱导起始时大肠杆菌的菌密度（OD600为0.4-3.0）对2种融合蛋白的表达效率没有显著影响。

基于模糊自适应PID控制的吊车防摆定位系统

针对桥式吊车水平运动系统是一个非线性、变参数、强耦合的对象,采用模糊自适应PID控制器进行定位和防摆控制。仿真实验结果表明,系统具有良好的动态、静态特性和较强的鲁棒性。

家蚕丝素结晶区典型多肽[GAGAGY]16和[GAGAGV]16的融合蛋白优化表达

家蚕丝素结晶区典型多肽[GAGAGY]16、[GAGAGV]16的GST融合蛋白KGY和KGV是深入研究家蚕丝素结晶区典型多肽聚集态结构的素材。对这2种融合蛋白在大肠杆菌中的表达条件进行优化试验的结果表明,表达载体pGEX-KGY和pGEX-KGV能够有效表达家蚕丝素结晶区的这2种典型多肽。KGY和KGV的最佳诱导表达条件:IPTG浓度分别为0.2 mmol/L和1.0 mmol/L,诱导时间分别为5 h和4 h。在此条件下,2种融合蛋白在大肠杆菌中的表达量分别达115 mg/L和90 mg/L左右。诱导起始时大肠杆菌的菌密度(OD600为0.4～3.0)对2种融合蛋白的表达效率没有显著影响。

500kV升压站雷电反击侵入波过电压的影响因素研究

为了合理选择变电站雷电侵入波过电压的防护措施,基于正交设计试验方法及ATP-EMTP仿真计算,以某500kV变电站为例．研究了反击侵入波过电压各主要影响因素的影响程度（用显著性水平F值来衡量）及部分影响因素的敏感水平区间。计算结果表明，系统运行方式、1号至0号杆塔距离、TV（电容式电压互感器）装设情况、避雷器至设备距离、雷击点位置以及杆塔冲击接地电阻的显著性水平F值之比为5．56：2．13：1．00：4．64：24．58：7．58；将杆塔冲击接地电阻由10Ω降至5Ω，控制1号至0号杆塔距离为200m左右。加强进线段0～900m的防雷击保护,可显著降低反击侵入波过电压水平。

天然高分子材料在人工骨膜领域研究进展

骨膜是人体骨骼系统中的一个重要组成部分,它是覆盖在骨头表面的一层血管化程度较高的结缔组织膜,在骨组织的发育和再生中起重要作用。鉴于天然骨膜数量有限,人工骨膜的研究与制备显得尤为重要。综述了天然高分子材料在人工骨膜制备中的应用,重点阐述了制备人工骨膜的天然高分子材料种类、制备方法和研究进展。总结发现:天然高分子材料(如丝素蛋白、胶原和壳聚糖等)展现出优异的生物相容性和可降解性,能有效促进细胞黏附和增殖,可通过溶液浇铸法、静电纺丝法和冷冻干燥法等方法制备人工骨膜,为骨组织再生提供了新途径。最后探讨了天然高分子人工骨膜在骨组织再生中的应用前景,并探讨了未来的研究方向。

甘蔗抗黑穗病育种技术的研究──Ⅰ．品种抗病性鉴定技术的研究

（１）采用针刺接种、催芽接种和浸渍接种等３种接种方式对１３个甘蔗品种进行抗黑穗病能力的评价，结果表明：品种间对黑穗病的抗性存在着真实的遗传差异；浸渍接种可使品种的形态学抗性和生理生化抗性得到充分体现，客观而真实地反映品种的抗病性；针刺接种或催芽接种可越过形态学障碍而直接检查品种生理生化的抗性反应。（２）采用浸渍接种法测定８个甘蔗品种在整个发病生长季产生黑穗病株的发展动态，从累积的丛感染率和感染率的发展曲线分析表明：黑穗病鞭子在整个生长季的发生，明显有３个稳定的发展水平，丛感染率虽能较好地反映品种的初侵染，而茎感染率则更适于检测再侵染的状况，更加准确地评价品种的抗病性；茎感染率的发展曲线采用模拟是适宜的，其中Ｋ值作为品种抗病性鉴定指标以评价甘蔗品种抗黑穗病的育种潜力是可行的；采用病情流行总量作为品种抗病性鉴定指标比其他流行学参数（如Ｙｍａｘ．Ｙｏ．Ｐ．ｒ）可能会更合理些，与Ｋ值的评价效果取得了一致性。

氯化钙微溶解过程中桑蚕丝的晶态结构研究

采用稀酸水解法、密度梯度法,研究了桑蚕丝经中性氯化钙溶液微溶解过程中的晶态结构变化规律。实验结果显示:20-25分钟的微溶解,对桑蚕丝的结晶结构影响不大,25分钟以后,结晶度下降幅度加大。

蜘蛛丝蛋白及其基因工程研究(1)

蜘蛛丝是具有独特机械性能及良好生物学性能的纤维蛋白,在生物材料、组织工程等领域发挥着重要的作用。来自于公认的蜘蛛丝蛋白重复序列的基因片段在克隆、表达技术等方面的研究已经成熟,重组蜘蛛丝蛋白在多种宿主,包括细菌、酵母、昆虫细胞、哺乳动物细胞及植物中已成功获得表达,并期望这些重组蛋白在未来的功能材料或生物医用材料领域中发挥更大的用途。

湖州市非公有制林业采伐政策研究

通过对湖州市“十五”、“十一五”期间森林采伐限额和采伐政策对湖州市非公有制林业产业的影响分析,提出根据森林分类经营的相关理论,在合理划分森林区划的基础上,采取不同的措施,优化现行采伐政策,从而促进湖州非公有制林业的发展。