脑卒中患者下肢外骨骼康复机器人步态规划与运动学仿真

为满足越来越多的脑卒中患者辅助行走和康复训练的需要,设计了一款下肢外骨骼机器人模型,采用D-H参数法建立踝关节、膝关节、髋关节坐标系,推演出步态周期内的坐标方程。为了安全起见,要求脑卒中患者步行速度慢且步长短,利用CoG(Center of Gravity,重心地面投影点)作为步态规划中的稳定性判断依据,并用Robotics Toolbox for Matlab仿真,结果表明:下肢外骨骼康复机器人在康复训练过程中各关节具有连续且稳定的步态轨迹,为后续脑卒中患者使用的下肢外骨骼康复机器人样机研制提供了必要的理论依据。

羊驼皮肤Scf基因的分子克隆、表达分析及组织学分布

干细胞因子(SCF)是一种生长因子,在黑素细胞迁移、细胞增殖和分化中发挥重要的调节作用。为了探讨SCF的分子特性及其在不同毛色羊驼皮肤中的表达模式,本研究通过PCR克隆羊驼Scf基因的全长编码区(CDS),并运用生物信息学预测其编码蛋白质特征;采用实时定量PCR (qRT-PCR)、Western印迹和免疫荧光分析SCF的表达模式和组织分布。结果表明,Scf编码区核苷酸为740 bp,编码1个246个氨基酸的前体蛋白质。该蛋白质包含1个跨膜区和1个信号肽,其二级结构核心是4个α-螺旋(αA,αB,αC和αD)和2条反平行的β-折叠链;序列比对和系统发育分析显示,羊驼SCF序列与猪、牛、羊同属于一个分支;棕色羊驼皮肤SCF表达显著高于白色羊驼,SCF蛋白主要位于毛囊基质与毛根鞘中,且Fontana-Masson染色显示,棕色羊驼皮肤中含有更多的黑色素颗粒。以上研究结果证实,在棕色羊驼毛皮肤中SCF的表达量和黑色素含量均高于白色羊驼毛皮肤,且SCF的高级结构与毛色形成密切相关。

MiR-186-5p对绵羊黑色素细胞黑色素生成的调控

黑色素合成是极其复杂的过程,其中涉及多种基因和miRNAs的参与。miR-186-5p在绵羊不同毛色皮肤中差异表达,说明其可能与毛色形成有关,生物信息学预测和绵羊不同毛色皮肤中miR-186-5p和Mitf的差异表达间接说明二者可能存在靶向关系,双荧光报告直接证实了二者的靶向关系。为了证实miR-186-5p在黑色素形成中的作用,本研究构建miR-186-5p真核表达载体,并转染绵羊黑素细胞。结果显示,miR-186-5p通过与Mitf mRNAs的3′UTR结合抑制Mitf的表达和翻译。MITF是Tyr基因家族的调节因子。实时荧光聚合酶链反应(quantitative real time polymerase chain reaction, qRT-PCR)和Western免疫印迹结果表明,过表达miR-186-5p引起的MITF下调抑制了TYR、TYRP1和TYRP2的表达。其中,mRNA表达水平分别下降34%、66%和52%;蛋白质表达水平分别下降32%、6%和46%。分光光度检测结果显示,黑色素含量下降59%倍。上述结果表明,miR-186-5p通过抑制靶基因Mitf的表达,抑制了绵羊黑素细胞内黑色素的生成。

一种针对无线传感网中黑洞攻击的检测与防御方法

无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Networks)被广泛应用于军事、生产、医疗等各个方面,而当下的许多传感器网络都部署在恶劣、开放的环境中,存在各种各样的威胁。黑洞攻击是一种典型的路由攻击,在这种攻击中恶意节点声称自己是剩余能量多、能够一跳到达目的节点的节点或者声称自己就是目的节点,因此很多节点会把要发送的数据发给该恶意节点,而恶意节点吸引数据包后,并不将数据包转发而是丢弃,这就造成传输空洞。针对这种特性,文中提出了一种基于位置信息的诱捕检测算法BTCOLI(Blackhole Attack Detection Algorithm Based on Location Information),以实际不存在的目的节点为诱饵,找到黑洞节点,对其进行身份验证以及位置检测,从而剔除该恶意节点。同时,还提出了相应的防御方案:在网络中加入预共享对称密钥,并提供HMAC(Hash-based Message Authentication Code)消息验证机制,以防止恶意节点加入网络。最后通过搭建NS-2下的仿真平台,验证了该算法在检测率方面的优越性。

轨道式多臂铸件清理机器人结构设计与分析

针对现有铸件清理技术的不足,为解决人工清理铸件和串联机器人固定工位搬运存在的负载小、柔性度不足和工作效率低等问题,基于机构拓扑结构理论设计一种混联且多臂执行部为变胞结构的铸件清理机器人。介绍了铸件清理机器人的总体设计方案和工作原理,完成并联工作臂的设计和自由度计算;并运用ANSYS Workbench软件对铸件清理机器人抓取铸件的过程进行静力学仿真,并对结果进行优化,使得铸件清理机器人的结构设计可靠合理。所设计的铸件清理机器人能够满足铸件清理要求,提高了铸件清理的效率。

淮海经济区开展产业集群专利导航工作的探讨

专利导航对行业和产业集群具有智库领导力、创新力、管控力、技术力、引导力等作用,专利导航在机构起到决策支持、政策引导、技术领航等多维度的技术前沿、市场分析作用。论文通过对专利导航构成因素、流程、结果的分析,采用多维度专利分析评价,选择单行业的产业集群进行评价要素指标、建立分类评价模型框架。对专利导航基于产业领导力、技术创新力、产品更新力、人才培养等为多维度、多要素的分析探讨,为提高淮海经济区基于专利的预警模式的导航分析及效果进行探讨。

干旱胁迫对赣无系列油茶种实性状和油用性状的响应

以赣无系列油茶果为研究对象,通过对其种实性状和油用性状等两年(2018年和2019年)指标的测定和分析,探究干旱胁迫对茶油的油用性状及品质的影响,为提升茶油品质及筛选抗旱油茶品种提供理论依据。结果表明:干旱胁迫会造成赣无系列油茶的单果重、果高、果径、果皮厚、鲜籽重、干籽重等参数明显降低。2018年含油率高于2019年;脂肪酸组分中除花生酸外,2018年单脂肪酸含量均高于2019年。灰色关联度分析表明油茶中赣石84-8、赣无2、赣抚20,2019年的不饱和脂肪酸含量高于2018年,并且2019年三个无性系的灰色关联度排名不降反增,说明这3个品种基本未受到干旱胁迫的影响,有较强的抗旱能力,可以进行抗旱品种的良种培育。

农户地热水供暖满意度及影响因素分析——以雄县为例

京津冀地区近年来冬季空气污染严重,冬季清洁能源替代燃煤供暖成为必然选择。雄县城区已形成成功的地热水供暖模式。雄县农村平房地热水供暖效果通过农户地热水供暖满意度来分析。采用二项Logistic模型,根据农户调研数据分析了农户地热水供暖满意度及影响因素。结果表明,52.8%的农户对地热水供暖满意,地热水供暖舒适度、冬季空气污染治理的必要性认识对雄县平房农户地热水供暖满意度起到显著正向影响。从经济上,农村分散居住平房农户地热水供暖成本不能实现商业化运作。从供暖效果上,也没有满足绝大部分农户的供暖需求。所以,雄县农村分散居住的农户地热水供暖可推广性差。如果地热水供暖温度适宜,农户愿意接受地热水供暖。

蜜蜂球囊菌菌丝和孢子的比较转录组分析

为探究实验室条件下纯培养的蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis)菌丝(AaM)和孢子(AaM)的共有基因、特有基因以及差异表达基因(differentially expressed gene,DEG)与真菌的生长、发育、生殖和致病性的相关性,利用RNA-seq技术和生物信息学方法对AaM和AaS进行比较转录组分析,并结合实时荧光定量PCR验证转录组数据的可靠性.分析结果显示AaM和AaS的共有基因为7362个,涉及44个功能条目和122条通路;二者的特有基因分别为195和278个.AaM vs AaS比较组含有977个上调基因和687个下调基因,分别涉及32和32个功能条目;此外,上述DEG还涉及糖酵解/糖异生、次级代谢物的生物合成等113条通路.基于比较转录组分析发现球囊菌菌丝和孢子的共有基因、特有基因和DEG可能通过调节细胞活动、代谢进程、内吞作用以及MAPK信号通路等关键途径参与球囊菌的生长、发育和生殖过程.

基于第三代纳米孔测序技术的东方蜜蜂微孢子虫全长转录组构建及注释

【目的】本研究旨在利用Oxford Nanopore测序技术组装和注释东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae的高质量全长转录组。【方法】采用Nanopore PromethION系统对东方蜜蜂微孢子虫的纯净孢子进行转录组测序。通过识别每条clean read两端引物鉴定全长转录本序列。利用Blast工具将全长转录本比对Nr,Swiss-Prot,KOG,eggNOG,Pfam,GO和KEGG数据库,获得相应注释信息。分别利用蛋白结构域分析方法CPC,CNCI,CPAT和Pfam对长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)进行预测,获得高可信度lncRNA。利用CPM(counts per million)法计算每一条全长转录本的表达量。【结果】利用Nanopore PromethION系统对东方蜜蜂微孢子虫转录组测序共测得6988795条raw reads,经质控获得6953469条clean reads,其中包含5143999条全长转录本。共鉴定到10243条非冗余全长转录本,N50和平均读长分别为1042 bp和894 bp,最大读长为4855 bp。有9342,4038,4283,2569,4859和3450条全长转录本分别注释到Nr,KOG,eggNOG,Pfam,GO和KEGG数据库。注释到东方蜜蜂微孢子虫、蜜蜂微孢子虫Nosema apis和家蚕微孢子虫Nosema bombycis的全长转录本数量最多。共鉴定到87条高可信度lncRNA,包含49条正义链lncRNA(sense lncRNA)、25条反义链lncRNA(anti-sense lncRNA)和13条基因间区lncRNA。本研究的测序量足以检测到全部表达的全长转录本,全长转录本的表达量(CPM)范围在0.1到10000以上。【结论】本研究构建和注释了东方蜜蜂微孢子虫的高质量全长转录组数据,可为病原的比较转录组分析、转录本的可变剪接和可变腺苷酸化分析、简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)位点挖掘、基因结构优化以及基因全长序列克隆及功能研究提供关键基础。

基于蜜蜂球囊菌纳米孔测序数据的基因非翻译区延长、SSR位点发掘及未注释基因和转录本鉴定

【目的】利用已获得的纳米孔长读段测序数据完善现有的蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis参考基因组注释信息,并对未注释的新基因和新转录本进行鉴定和功能注释。【方法】基于已获得的纳米孔长读段测序数据,采用gffcompare软件将蜜蜂球囊菌全长转录本与参考基因组注释的转录本进行比较,进而对参考基因组注释基因的非翻译区(untranslated region,UTR)进行延长。利用TransDecoder软件对蜜蜂球囊菌基因的开放阅读框(open reading frame,ORF)及相应的氨基酸序列进行预测。通过MISA软件发掘长度在500 bp以上的全长转录本的SSR位点。通过Blast工具将鉴定到的新基因和新转录本比对Nr,KOG,eggNOG,Swiss-Prot,Pfam,GO和KEGG数据库进行功能注释。【结果】共对蜜蜂球囊菌的9481个基因进行了UTR延长,其中5′UTR和3′UTR延长的基因分别有4744和4737个。共预测出10492个完整ORF,其中编码长度分布在0~100和100~200个氨基酸的ORF最多,分别占ORF总数的38.96%和36.90%。共鉴定到5286个SSR,其中单核苷酸重复、二核苷酸重复、三核苷酸重复、四核苷酸重复、五核苷酸重复和六核苷酸重复的SSR分别为1870,826,2398,138,43和11个。共鉴定到1558个新基因,其中有1556,731,330,592,1177,709和589个新基因可分别被注释到Nr,Swiss-Prot,Pfam,KOG,eggNOG,GO和KEGG数据库。此外,还鉴定到14403条新转录本,其中有14376,8524,7276,7405,12035,7891和6855条新转录本可分别被注释到上述7个数据库。【结论】本研究利用已获得的纳米孔长读段测序数据对蜜蜂球囊菌的完整ORF进行了预测,对参考基因组的已注释基因进行了UTR延长,对未注释的SSR位点进行了发掘,此外还鉴定到大量未注释的新基因和新转录本,并对它们进行了功能注释。研究结果较好地完善了现有的蜜蜂球囊菌的基因组注释,为其组学和分子生物学研究的深入开展提供了基础。

中链化学品微生物制造

中链脂肪酸(C_(6)-C_(12))衍生的化学品包括脂肪醇、脂肪烃、中链酯、ω-修饰脂肪酸等,这些化合物是生物燃料、聚合物、日用化学品、特种化学品的重要组分。天然微生物底盘不能合成中链脂肪酸,而通过操纵脂肪酸合成、逆β-氧化等碳链延伸途径,尤其是表达生成游离中链脂肪酸的硫酯酶,可使大肠埃希菌、酿酒酵母等微生物细胞合成超过1 g/L的中链脂肪酸。引入脂肪酸衍生反应,如羧基还原、脱羧、ω-氧化等,可合成许多中链化学品。本文综述了中链化学品合成的酶学基础以及代谢工程策略,为中链化学品高效生物制造提供参考和思路。

河野脂螨发育各阶段外部形态扫描电镜观察

【目的】了解河野脂螨Lardoglyphus konoi各发育阶段外部形态和超微结构特征。【方法】利用室内培养获得的不同发育阶段的河野脂螨个体样本,在扫描电镜下观察各发育阶段(卵、幼螨、若螨和成螨)的外部形态和超微结构。【结果】河野脂螨卵呈椭圆形;幼螨足3对,未见生殖器官生长痕迹,生殖毛和肛毛缺如;若螨足4对,生殖器官发育不完全,有生殖毛和肛毛,但发育亦不完全。休眠体前端尖细,后端钝圆,呈梨形状。在末体区有吸盘板,其上有13个吸盘,呈2-2-4-5分布。成螨螯肢细长,剪刀状,其上的定趾和动趾上有几个小齿;顶外毛长度约为顶内毛的50%,与顶内毛处同一水平线上。雄成螨第3对足的跗节末端为2个粗钝的齿所替代;腹面有1个生殖区和带有1对肛门吸盘的肛区。雌成螨所有的爪均分叉;腹面生殖孔为1个纵向裂缝;肛门不伸达后缘。【结论】通过电镜扫描对河野脂螨不同发育阶段外部形态和超微结构的观察,更加详细地了解了该螨的形态结构,从而为脂螨科螨类的分类和生物学研究提供了理论依据。

基于空间聚类与随机森林的稻米富集镉影响因素筛选研究

以湖南省某县为例,通过空间聚类筛选研究热点区,并对热点区筛选的土壤样品进行多参数检测获取分析数据,通过随机森林回归锁定影响稻米富集Cd的主控因子。结果表明:研究区高高、高低聚类区稻米Cd富集系数差异达9倍,低低、低高聚类区稻米Cd富集系数差异达16倍;影响稻米富集Cd的最主要因素为Ca、pH、Mn,其次是Fe、Si,再次是Zn、DOC、Cl、K、P、Mg、S、Cd、Na、Cu,影响程度逐渐减小,最后是SOM影响程度最小。通过调控Ca含量可显著影响土壤pH,进而影响稻米对Cd的吸收。随着土壤Fe、Mn的升高稻米Cd含量呈指数下降。土壤Si含量与土壤Fe、pH等均呈负相关,Si含量增加,稻米Cd含量相应升高。有机质对稻米富集Cd的影响不显著。研究表明,双变量空间聚类与随机森林相结合可以有效筛选出稻米富集Cd的土壤主控因子,从而为稻米Cd污染的修复治理及污染源解析热点筛查提供基础支撑。

三种微小RNA在意大利蜜蜂工蜂蛹期发育过程中的表达谱及潜在功能

【目的】意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica是生产性能优良的西方蜜蜂Apis mellifera亚种。本研究旨在利用分子生物学手段揭示3种微小RNA(microRNA,miRNA)ame-miR-13b,ame-miR-100和ame-miR-bantam调控蛹期变态发育的分子机理。【方法】通过stem-loop RT-PCR验证ame-miR-13b,ame-miR-100和ame-miR-bantam在意大利蜜蜂工蜂蛹期的真实表达。通过RT-qPCR检测ame-miR-13b,ame-miR-100,ame-miR-bantam和靶mRNA在意大利蜜蜂工蜂蛹期发育过程的表达谱。利用相关生物信息学软件预测在意大利蜜蜂工蜂蛹期ame-miR-13b,ame-miR-100和ame-miR-bantam的靶mRNA,构建和分析miRNA-mRNA调控网络以及对靶mRNA进行数据库注释。【结果】ame-miR-13b,ame-miR-100和ame-miR-bantam在意大利蜜蜂工蜂蛹期发育过程真实表达且表达量总体均呈动态上升趋势;可分别靶向850,136和506条mRNA,并与其靶mRNA之间形成较复杂的调控网络;这些靶mRNA可分别被注释到32,24和33个GO条目,以及204,114和171条KEGG通路。【结论】ame-miR-13b,ame-miR-100和ame-miR-bantam潜在通过调控蜕皮激素基因、yellow基因以及Hippo,FoxO,Wnt,Jak-STAT和Notch信号通路相关基因的表达共同影响意大利蜜蜂工蜂蛹期的变态发育过程。

功能型水牛奶乳饼制作工艺的研究

本试验以水牛奶为原料,利用贯筋藤蛋白酶制作乳饼,以Tricine-SDS-PAGE对乳饼蛋白肽进行检测并研究乳饼蛋白肽的抗氧化性。结果表明,酶解辅助酸凝乳乳饼最佳工艺为:加酶量0.03g/kg、酶解时间60min、加酸量20mL/kg,成品率达(23.3±2.54)%。电泳检测酶解辅助酸凝乳(MS-RB)乳饼中有肽水解出来,且该蛋白肽的清除ABTS自由基、DPPH自由基活力和还原能力均高于酸凝乳饼(S-RB)。研制具有功能活性肽的乳饼对云南特色乳制品的开发利用具有一定意义。

医院公共卫生应急决策特色智库构建模式初探

应急情报作为公共卫生应急管理决策支持的核心要素,在医院应对重大新发传染病等方面起到了事前预判准备、事中有效应对和事后分析评估的全方位信息情报支持。以智库模式打造的郑州人民医院疫情防控办公室多元协同研究小组在应对新冠肺炎应急信息监测、预警、预防、处理、评估过程中健全了情报处理标准规范,建立了特色防控知识平台,提升了协同小组人员素养,实现了跨部门跨院区智慧防控联动决策支持,值得同类医院借鉴参考。

转录组分析揭示东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂的分子机制

【目的】本研究旨在通过差异表达基因(differentially expressed gene,DEG)分析以及毒力因子和其他侵染相关因子分析,在转录组水平揭示东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae侵染意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica的分子机制。【方法】基于前期已获得高质量的东方蜜蜂微孢子虫纯化孢子(NcCK)及侵染意大利蜜蜂工蜂7和10 d的东方蜜蜂微孢子虫(分别为NcT1和NcT2)转录组数据,根据P≤0.05且|log 2(Fold change)|≥1的标准,通过比较分析筛选出NcCK vs NcT1,NcCK vs NcT2和NcT1 vs NcT2比较组的DEG。通过相关生物信息学软件对上述DEG进行Venn分析、GO分类和KEGG代谢通路富集分析。根据Nr和KEGG数据库注释信息和相关文献进行对东方蜜蜂微孢子虫的毒力因子和侵染相关因子的统计和分析。通过RT-qPCR验证转录组数据及DEG表达趋势。【结果】从NcCK vs NcT1,NcCK vs NcT2和NcT1 vs NcT2比较组分别鉴定出1397,1497和52个DEG。Venn分析结果显示各比较组共有的上调和下调基因分别为10和1个。GO分类结果显示,NcCK vs NcT1和NcCK vs NcT2中DEG富集数最多的功能条目为代谢进程、细胞进程、单组织进程、细胞、细胞组件、细胞器、催化活性和结合,而NcT1 vs NcT2中DEG富集数最多的是代谢进程、细胞进程、单组织进程、催化活性和结合。KEGG代谢通路富集分析结果显示,NcCK vs NcT1和NcCK vs NcT2中DEG分别富集到80和79条通路;富集在糖酵解/糖异生和MAPK信号通路的上调基因数量多于下调基因。毒力因子分析结果显示,孢壁蛋白9基因和孢壁蛋白12基因在NcCK vs NcT1和NcCK vs NcT2中均下调表达,孢壁蛋白8基因仅在NcCK vs NcT1中表达量下调;此外孢壁蛋白前体基因、孢壁和锚定盘复合蛋白基因、几丁质合酶基因、极管蛋白基因、蓖麻毒素B凝集素基因的表达水平在NcCK vs NcT1和NcCK vs NcT2中表现为上调。侵染相关因子分析结果表明,糖酵解途径的3个关键酶基因在NcCK vs NcT1和NcCK vs NcT2中上调表达;3个涉及ATP/ADP移位酶的基因在NcCK vs NcT1和NcCK vs NcT2中上调表达,但有1个表达量下调;2个涉及ABC转运蛋白的基因在NcCK vs NcT1和NcCK vs NcT2中上调表达,另有4个下调表达。RT-qPCR结果证实了本研究中转录组数据及DEG表达趋势的真实可靠性。【结论】本研究通过比较分析解析东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂工蜂过程的转录组动态,揭示了孢壁蛋白、孢壁和锚定盘复合蛋白、几丁质酶、极管蛋白和蓖麻毒素B凝集素等毒力因子编码基因,以及己糖激酶、丙酮酸激酶、6-磷酸果糖激酶、ATP/ADP移位酶和ABC转运蛋白等侵染相关因子编码基因在病原增殖中扮演重要角色,为阐明东方蜜蜂微孢子虫的侵染机制提供了基础。

某三甲医院临床实习生对整合课程的认知调查

目的采用问卷调查的形式了解某三甲医院临床实习生对医学整合课程的认知及态度,探究临床实习生对课程设置的需求,以期为医院全过程本科生教学课程改革提供参考依据。方法以某三甲医院临床实习生作为研究对象,进行问卷调查。结果 80.1%的临床实习生认为目前的专业课程设置合理,49.1%临床实习生认为通过目前的专业课程能够较好的掌握专业知识,60.2%临床实习生认为对整合课程的了解程度一般。此外,临床实习生普遍认为需要开设整合课程,尤其对在整合课程中融入临床技能课程和人文素养课程的认可度较高,但对整合课程中融入科研相关课程的认可度一般。结论应提升医学生对整合课程的认知度,充分掌握学生的课程需求意愿,同时根据教学模式改革需要,构建适合医学生自身发展的课程体系。

环介导等温扩增技术在寄生虫检测中的应用进展

环介导等温扩增(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术是近年来发展起来的一种分子生物学检测方法,具有简便快捷、敏感特异、实用等优点,并已在人体和动物寄生虫检测领域中得到广泛应用,本文主要就LAMP技术在原虫、吸虫、线虫、绦虫等寄生虫检测中的应用进行介绍。