基于视觉化的“生物化学实验”教学设计与探索

针对“生物化学实验”内容抽象、逻辑性和实践性强的特点,突破传统单一实验室教学模式,探索了基于视觉化的“生物化学实验”教学方式。运用思维导图将生物化学实验课程静态的实验内容、实验流程、路径和方法等知识点,以图形化方式展现,帮助学生对实验体系形成整体认识;通过Camtasia等录制软件,形象化地展示生化仪器的使用、生物分子的动态分配、实验报告的生成等过程,对重点和难点内容进行动态视觉化演示设计,结合ppt动画引导学生自主构建实验知识和技能;借助Pymol插件及虚拟仿真实验直观展示生物分子的空间结构及分子间的互作等,将理论与现象结合起来,帮助学生理解生命现象的发生机制。基于视觉化的“生物化学实验”教学模式不仅提高了学生的学习积极性和信息技术水平,而且有助于教师全面、客观地掌握学生的学习过程,在教学实践中取得了很好的效果。

膝关节骨巨细胞瘤刮除填充术后继发骨关节炎的危险因素分析及预测模型的建立

目的:分析膝关节周围骨巨细胞瘤(giant cell tumor of bone, GCTB)局灶刮除联合填充术后出现骨关节炎的危险因素,建立预测模型并进行验证。方法:2017年7月至2022年7月,回顾性分析我院骨科收治的膝关节周围GCTB患者的临床资料,根据术后是否继发骨关节炎,将患者分为有骨关节炎组和无骨关节炎组。对两组患者的年龄、性别、肿瘤位置、Campanacci分级、视觉模拟评分(visual analogue scale, VAS)、美国骨肿瘤协会(Musculoskeletal Tumor Society, MSTS)功能评分、软骨下是否植骨、软骨下残留骨厚度、肿瘤横断面百分比进行单因素分析和多因素Logistic回归分析,通过绘制列线图建立预测模型并进行模型内部验证,通过ROC曲线下面积(area under the ROC curve, AUC)和校准曲线评价列线图预测模型的预测效能,最终使用决策曲线分析(decision curve analysis, DCA)和临床影响曲线(clinical impact curve, CIC)评估该模型的临床效用。结果:共纳入87例患者,平均年龄(34.9±9.6)岁(18~54岁),随访时间为17~68个月,平均40个月。无骨关节炎组64人,有骨关节炎组23人。单因素Logistic回归分析显示,两组患者的年龄、性别、肿瘤位置、Campanacci分级、VAS评分、MSTS评分比较差异均无统计学意义(P均>0.05);而两组软骨下是否植骨、软骨下残留骨厚度、肿瘤横断面百分比比较差异均有统计学意义(P均<0.05)。多因素Logistic回归分析显示,软骨下是否植骨、软骨下残留骨厚度、肿瘤横断面百分比是术后继发骨关节炎的独立危险因素。通过绘制列线图建立预测模型并进行模型内部验证,模型的表观曲线与校准后的偏差曲线吻合较好,预测模型的AUC为0.827(95%CI:0.743~0.911)。DCA曲线显示,在0~0.5的阈值区间具有最大效益。CIC曲线表明,预测模型可以在阈值概率范围内有效区分出膝关节周围GCTB术后继发骨关节炎的高危患者。结论:基于软骨下是否植骨、软骨下残留骨厚度、肿瘤横断面百分比建立的列线图预测模型可以准确预测术后继发骨关节炎的风险概率,有助于早期识别高危人群并施以提前干预措施以延缓软骨的损伤并改善患者的预后。

“生物化学”课程思政教学探索

“生物化学”是生物、食品、医药等专业的基础课程,其理论知识和实验技能是各专业的先导课程之一,“生物化学”课程中不仅包含大量的专业基础知识,还蕴含着丰富的思想政治教育元素。课程教学团队从关键知识点的发现历程、生命中“生物化学”的基本规律、我国科学家的贡献等出发,挖掘并提炼创新思维、价值追求、坚持奋斗、责任担当、奉献精神、真理明辨、团队协作、爱国主义等思政元素,并将其融入课堂教学中,做到课程思政润物无声,实现在专业知识传授的同时达成全面育人的目标。

以大健康产业为导向的食品生物类人才培养实践教育基地建设初探

实践是培养大学生解决实际问题必不可少的教学环节,实践教育基地的建设是提升学生实践应用能力的重要基础。基于大健康产业与“新工科”背景,合肥工业大学与安徽省华信生物药业股份有限公司建立了校企合作实践教育基地。阐述了基地实践内容、运行机制、师资队伍和基地文化建设等4个方面的情况。基地管理委员会是实践教育基地的主要组织,依据校内理论课程和实践教学,结合企业特有资源,设置了5个实践专题。基地采取1+2+n模式进行基地师资建设,建立指导教师信息资源库;通过将工匠精神与基地活动结合,开展爱岗、敬业、乐业和专注的基地文化建设。建设以大健康产业为导向的食品生物类“新工科”人才培养实践教育基地,不仅培养了学生的实践应用能力与工匠精神,为大健康产业输送高层次人才;而且提升了教师的行业实践能力,促进了教研与社会的密切结合。

多花黄精多糖提取工艺优化及抗氧化机制研究

文章以料液比、提取温度、提取时间为参数,在单因素试验的基础上,采用响应面法优化多花黄精多糖(Polygonatum cyrtonema Hua polysaccharides,PCP)的提取工艺,并分离纯化得到水洗糖;采用氧化低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein,Ox-LDL)诱导巨噬细胞氧化应激为实验模型,研究PCP的抗氧化机制。结果显示,PCP的最佳提取工艺为:料液比1∶25,提取温度85℃,提取时间2.0 h。MTT实验结果表明,PCP对巨噬细胞不具有毒性;与模型组相比,PCP显著提高了巨噬细胞的总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)的酶活力,降低了丙二醛(MDA)的量,表明PCP具有较强的抗氧化功能。Western Blot实验结果显示,PCP显著上调了Nrf2的蛋白水平,抑制了Keap1的蛋白表达,提示PCP发挥抗氧化作用可能与调控Keap1/Nrf2信号通路有关。研究结果为PCP的深入开发利用提供了一定的理论基础。

菠萝皮渣多糖的提取与体外抗氧化活性研究

研究菠萝皮渣多糖的提取工艺参数,并对提取的多糖进行体外抗氧化活性的评价。单因素试验和三因素二次通用旋转组合设计试验表明,菠萝皮渣多糖的最佳提取工艺为料液比1:25(m/V)、提取时间5h、提取温度70℃。提取的多糖具有一定的抗氧化活性,对O2·和ABTS自由基的清除率表现为显著的量效关系,清除O2·和ABTS自由基的半抑制率(IC50)分别为1.76mg/ml和2.49mg/ml。

药用霍山石斛原球茎的液体悬浮培养

目的:考察霍山石斛原球茎在液体培养中增殖、水溶性多糖与总生物碱积累的特征。方法:在霍山石斛试管苗茎段原球茎诱导与继代培养的基础上,进行原球茎的液体悬浮培养,分析原球茎生长动态,用比色法测定水溶性多糖与总生物碱的含量。结果:霍山石斛茎段在NAA或NAA与KT组合的MS培养基上可诱导出原球茎,MS基本培养基最适合原球茎继代培养增殖;原球茎在液体悬浮培养中最大比生长速率0.044·d^(-1),倍增时间15.8 d,最适生长周期为4周,水溶性多糖和总生物碱含量分别是3.75％和0.0261％。结论:霍山石斛原球茎液体培养生长良好,具有目的化学成分的合成能力,为发酵培养开发霍山石斛资源提供可能。

稀土元素对怀槐悬浮培养细胞异黄酮合成及氧化还原态的影响

在培养基中添加不同浓度的硝酸铈和硝酸镧,并检测怀槐细胞悬浮培养过程中异黄酮含量、苯丙氨酸裂解酶(PAL)酶活、还原型谷胱甘肽和氧化型谷胱甘肽含量的变化,以探讨稀土元素对怀槐细胞合成异黄酮的影响和机制.结果表明,20mmolL-1硝酸铈和10mmolL-1硝酸镧较适合诱导怀槐悬浮培养细胞合成异黄酮;细胞培养过程中,硝酸铈和硝酸镧诱导异黄酮合成的变化趋势与PAL酶的活性变化一致;氧化还原态变化分析发现,硝酸铈和硝酸镧处理的细胞中GSH/GSSG比例分别在d3和d2达到最大值,是同期对照的1.46和1.47倍,而异黄酮含量则在d4和d3达到最大值,分别达到了271.42μgg-1(DW)和279.32μgg-1(DW).研究结果显示,怀槐细胞悬浮培养中添加稀土元素提高次生代谢产物异黄酮的合成可能与稀土元素诱导细胞氧化还原态的改变有关.

改革生物化学实验教学 提高学生动手能力

围绕生物化学实验教学改革,本文从基础实验、提高实验、综合实验三方面就不断改进生化实验教学,训练学生基本实验操作技术、强化实验技能、提高实验动手能力、培养学生综合创新能力的方法和途径进行了探讨.

沙打旺胚性原生质体培养优化及高频再生植株

外植体类型和光照条件决定沙打旺胚性愈伤组织的形成。用生长10d的胚性愈伤组织可分离到12×106个/g(原生质体/细胞),活力超过80%。当原生质体以10×105/mL的植板密度培养在含06%琼脂糖附加15mg/L2,4D、05mg/LBA和05mol/L葡萄糖的培养基(无机盐降为1/4)中,植板率为168%。条件培养基显著促进原生质体的生长发育。长大的细胞克隆经2周4℃低温处理后转到含01mg/LNAA和10mg/LBA分化培养基上,体细胞胚胎发生频率高达70%,每克细胞产生的体细胞胚数在200个以上。成熟的体细胞胚转到无激素的1/2MS培养基中即分化成苗,再生植株为正常的二倍体。

用神经网络和遗传算法优化怀槐悬浮细胞合成异黄酮

为了获得怀槐悬浮细胞合成异黄酮的最适培养条件 ,采用ANNs(人工神经网络 )结合RAGA(实数编码加速遗传算法 )对培养基组成进行全局寻优。培养基中影响异黄酮染料木素产率的主要组成是KNO3、(NH4 ) 2 SO4 、2 ,4 D和 6 BA。在它们的有效作用浓度范围内 ,用随机 1 0组培养基组合及细胞染料木素产率为输入和输出由ANNs对数据建模 ,由RAGA优化模型参数。建立的优化模型准确性高 ,依赖模型由RAGA全局寻优获得的最佳培养基组合是 1 4 9 6 8mg L (NH4 ) 2 SO4 、2 936 1 0mg LKNO3、0 0 1mg L 2 ,4 D和 0 1 9mg L 6 BA ,染料木素产率达 1 4 1 3mg L ,与模型预测值的误差为 7 38%。结果表明 ,运用神经网络结合遗传算法优化怀槐细胞合成异黄酮的培养条件是可行的 。

黑曲霉发酵麦麸生产β-葡萄糖苷酶的工艺优化及动力学研究

用单因素和正交试验对黑曲霉M85以小麦麸皮为发酵基质生产β-葡萄糖苷酶的工艺条件进行了优化,并研究了最优发酵条件下的动力学模型。正交试验结果表明,培养基中麦麸的有效添加量为2%,适合摇瓶和5 L罐最佳发酵工艺条件:转速分别为(200±5)r/min和(400±10)r/min,发酵温度均为(30±0.5)℃,接种量分别为15%和10%。黑曲霉M85在摇瓶和5 L罐发酵过程中动力学曲线具有相同的变化趋势,发酵第3 d发酵液中β-葡萄糖苷酶酶活分别达到1103.73 U/mL和1318.82 U/mL,对麦麸的转化率分别为55186.61 U/g和76085.82 U/g。其细胞生长和产物合成可以分别用Monod方程和Luedeking-Piret方程拟合。结果可为麦麸资源生物发酵深加工生产β-葡萄糖苷酶提供技术基础。

茉莉酸甲酯、水杨酸和一氧化氮诱导怀槐悬浮细胞合成异黄酮及细胞结构变化

本文对比研究了茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)和一氧化氮(NO)三种激发子对怀槐悬浮培养物异黄酮合成及细胞结构变化的影响。结果表明,在三种激发子的作用下怀槐细胞异黄酮合成量显著提高:200μmol/L MeJA、100μmol/L SA及50μmol／L SNP处理培养细胞9d后,异黄酮含量分别为同期对照的417．18％、185．45％和222．45％。同时细胞内发现染色很深的电子致密小体(EDB),其数量随着异黄酮含量的升高而增加,亦在第九天达到最多,与异黄酮积累呈现正相关性。推测激发子可能诱导植物细胞结构变化来响应次生代谢产物的合成。

怀槐培养细胞中异黄酮分析及其保肝作用

怀槐愈伤组织具有异黄酮合成能力,HPLC分析表明培养3周的愈伤组织中积累芒柄花黄素、染料木素、大豆甙元等三种主要异黄酮含量分别平均为53.4、12.3、17.4μg/g FW。愈伤组织经乙醇提取和乙酸乙酯萃取可有效去除杂质,萃取出的总异黄酮对小鼠四氯化碳急性肝损伤有显著的保护作用,可以有效降低肝损伤引起的血清GOT、GPT升高,增加血清TP、Alb的含量,效果均好于甘草甜素片。

经桡动脉行复杂冠状动脉病变的介入治疗

目的探讨经桡动脉行复杂冠状动脉病变介入治疗的可行性。方法将178例左主干开口病变、分叉病变、慢性闭塞病变、长度≥30mm的长病变、纡曲成角病变及严重钙化病变等复杂冠状动脉病变患者经桡动脉途径进行PCI。结果经桡动脉PCI完成率97.2%。因导引导管支撑力不够,采用双导丝技术18例,采用子母导管技术5例,微导管技术6例,锚技术3例。左主干开口病变8处即刻全部成功。左主干分叉病变双支架置入17例,单支架置入9例。其他分叉病变67处,单支架置入47处,双支架置入20处。双支架置入后对吻球囊扩张成功率100%。34处慢性闭塞病变PCI成功27处。长度≥30mm的长病变91处、纡曲成角病变23处、严重钙化病变27处全部PCI成功。术中支架内血栓2例,住院期间亚急性血栓形成2例。死亡1例。穿刺处并发症:桡动脉闭塞8例,前臂肿胀4例,无血肿及神经损伤。结论经桡动脉途径进行冠状动脉复杂病变的PCI有较高的成功率。

应用棘突间动态稳定系统治疗腰椎退变性疾病的疗效观察

目的：探讨应用Wallis棘突间动态稳定系统治疗腰椎退变性疾病术后平均3.5年的临床效果。方法：回顾性分析2008年7月～2010年7月在我院行单节段椎板间开窗减压伴或不伴髓核摘除后棘突间置入Wallis系统治疗的79例腰椎退变性疾病患者。连续性随访获得术前、术后3个月及末次随访时的腰痛VAS评分、下肢痛VAS评分、JOA评分、ODI评分，X线片上测量术前、末次随访时的手术及上下邻近节段（即为手术节段、手术节段的上一位及下一位邻近节段）前凸角（Cobb角）及其屈伸活动度（ROM），MRI随访获得术前、末次随访时的手术及上下邻近节段椎间盘高度，并对椎间盘行改良Pfirrmann′s分级，计算其改善率。记录所有患者术中、术后手术相关并发症。结果：79例患者均为单节段置入Wallis系统，其中75例获得连续性随访，平均随访42.97±2.74个月（28～49个月），4例失访，未纳入本研究。所有患者术后症状明显改善，术后3个月及末次随访时的腰痛VAS评分、下肢痛VAS评分、JOA评分及ODI评分均较术前明显改善（P＜0.001），且末次随访时上述评分均较术后3个月明显改善（P＜0.001）；末次随访时手术节段过伸位Cobb角、ROM均较术前明显减小（P〈0.001），而上下邻近节段均较术前明显增大（P〈0.001），手术及上下邻近节段侧位和过屈位Cobb角与术前比较差异均无统计学意义（P〉0.05）；末次随访时手术节段椎间盘高度与术前比较稍增加（P〈0.001），而上下邻近节段椎间盘高度与术前比较差异均无统计学意义（P〉0.05）。术前与末次随访改良Pfirrmann′s分级对比显示：手术节段椎间盘总的改善率为45.3%，无明显改变的比率为52.1%，退变加重率为2.6%；而上下邻近节段无明显改善或加重，部分患者由Ⅲ级转为Ⅱ级。结论：应用Wallis棘突间动态稳定系统治疗腰椎退行性疾病术后平均3.5年随访效果满意。

云南红豆杉培养细胞系的建立

云南红豆杉培养细胞系的建立罗建平牛炳韬贾敬芬郑光植１（兰州大学生物系兰州７３００００）（中国科学院昆明植物研究所昆明６５０２０４）１紫杉醇（Ｔａｘｏｌ）最初是从红豆杉属植物短叶红豆杉（Ｔａｘｕｓｂｒｅｖｉｆｏｌｉａ）树皮中分离出的一种二萜类化合物［...

交联β-葡萄糖苷酶聚集体的制备及其性质

交联酶聚集体法是一种新型的无载体酶固定化方法。本实验用该法固定化黑曲霉β-葡萄糖苷酶,对其制备条件、结构特征、酶学性质进行了研究。结果表明,β-葡萄糖苷酶酶液在冰水浴中经90%的硫酸铵沉淀30min后,以5%戊二醛水溶液进行酶聚集体交联反应,可获得较高活性的交联酶聚集体,酶活回收率达75%,对对-硝基苯基-β-D-葡萄糖苷作用的最适温度、最适pH值和Km值分别为60℃、pH4.0和4.61×10-3mol/L,与游离酶相比,表现更高的底物亲和力。将其用于大豆异黄酮活性苷元染料木素的合成,40min内对染料木苷转化率达到66%。

抗坏血酸对沙打旺原生质体分离和培养中膜损伤及相关酶活性的影响

抗坏血酸（ＡＳＡ） 能减轻沙打旺原生质体的褐化，改善原生质体的培养状况。ＡＳＡ的作用可能与它增强原生质体抗过氧化能力有关。酶解处理诱导原生质体超氧化物歧化酶（ＳＯＤ） 和抗坏血酸过氧化物酶（ＡＰＸ）活性升高，但培养过程使ＡＰＸ 活性明显下降，原生质体清除过氧化物能力减弱，膜脂过氧化产物丙二醛（ ＭＤＡ） 积累增加，膜发生损伤。向酶溶液和培养基中添加ＡＳＡ 可显著提高ＳＯＤ 尤其是ＡＰＸ 活性，减轻膜脂过氧化，增强原生质体的存活力，促进原生质体的分裂和细胞克隆的形成。所有处理中过氧化氢酶（ＣＡＴ） 活性变化不大，表明它在原生质体清除过氧化物过程中不具主要作用。