蛋白质结构稳定性检测的实验课程设计

随着生物技术的突破和发展,多肽蛋白类药物的出现使得人类疾病的诊断和治疗发生了翻天覆地的变化。为了顺应多肽蛋白类药物的飞速发展,加强生命科学等专业本科生对此类药物制剂相关知识的普及已势在必行。此实验课程设计利用稳定性热检测法分析蛋白质结构的稳定性,为生命科学等专业本科生设计一堂深入了解蛋白质结构与功能关系的课程,以促进本科生拓宽学术视野,提升完成相关科学研究和适应医药产业发展新形势的能力。

去氧地胆草素对人大细胞肺癌H460细胞株的抑制作用研究

为进一步研究去氧地胆草素(Deoxyelephantopin,DET)对人大细胞肺癌H460细胞株的抑制作用,本研究通过网络药理学分析,确定去氧地胆草素影响人大细胞肺癌H460细胞株的潜在信号通路。再通过细胞增殖和凋亡实验,研究不同浓度去氧地胆草素对人大细胞肺癌H460细胞株增殖和凋亡的影响。网络药理学分析表明,去氧地胆草素可能通过影响凋亡相关蛋白诱发细胞凋亡从而抑制细胞增殖。MTT和细胞凋亡实验结果显示,去氧地胆草素能有效抑制H460细胞的增殖,能促进H460细胞的凋亡,且均呈剂量依赖效应。

生物芯片技术在生物医学研究中的应用进展

生物芯片技术源于Southern印迹技术,是一项基于生物分子间特异性相互作用原理的高通量的微量分析技术。从单纯地将生物组分集成以降低成本、提高效率,到结合微刻技术及多种微流结构对实验步骤进行优化、集成,再到对组织、器官自然状态的模拟,生物芯片技术发展迅猛,且在医学生物研究领域展现出巨大的应用前景。本文简述生物芯片技术的概念、发展与分类,并对近年来不同类型生物芯片在生物医学研究中的最新应用进展进行综述。

三种中药单体对人非小细胞肺癌A549、NCI-H460细胞株的增殖抑制作用研究

为筛选对人非小细胞肺癌A549、NCI-H460细胞株的增殖抑制作用较好的中药单体。通过细胞增殖实验,研究所选三种中药单体(决明蒽醌、木犀草素和去氧紫草素)对人非小细胞肺癌A549、NCI-H460细胞株的抑制效果。首先体外培养A549、NCI-H460和BEAS-2B细胞株;其次按照设定的各种中药单体的实验分组配制含药培养基;然后进行MTT实验和细胞毒理实验;最后分别计算三种单体对A549、NCI-H460和BEAS-2B细胞的细胞存活率。MTT结果显示,对A549细胞有抑制作用的中药单体为去氧紫草素和木犀草素,细胞存活率为59%和63%,决明蒽醌对A549细胞基本无抑制作用;三种单体对NCI-H460细胞均有抑制作用,细胞存活率依次为29%、50%和65%。MTT结果表明,对A549和NCI-H460细胞都有增殖抑制作用的是去氧紫草素和木犀草素,其中去氧紫草素对A549和NCI-H460细胞的增殖抑制作用优于木犀草素,且细胞存活率均在8μM时达到最低,但该浓度下BEAS-2B细胞存活率仅有64%,木犀草素对A549和NCI-H460细胞在80μM时的增殖抑制率虽低于去氧紫草素(37%vs40%,50%vs71%),但其对BEAS-2B细胞无毒性,因此,综合MTT实验和细胞毒理实验结果考虑,三种单体中木犀草素的效果最佳。

鳖甲水提物和醇提物对人肺癌H446及H460细胞株的体外抑制作用研究

为进一步探讨鳖甲水提物和醇提物对人小细胞肺癌H446及人大细胞肺癌H460细胞株的体外抑制作用。通过细胞增殖实验,研究鳖甲水提物和醇提物对人小细胞肺癌H446细胞株及大细胞肺癌H460细胞株的抑制效果。首先制备鳖甲水提物与醇提物冻干粉,其次体外培养H446、H460和BEAS-2B细胞株,将其分为空白对照组及药物组(H446细胞株:2、4、8、16、32 mg/mL;H460细胞株:8、16、32、64 mg/mL;BEAS-2B细胞株:2、4、8、16、32、64 mg/mL),最后计算鳖甲水提物和醇提物对肺癌细胞H446及H460细胞株以及对肺上皮细胞的细胞存活率。研究表明:鳖甲水提物随着浓度的提高,对人小细胞肺癌H446细胞株及人大细胞肺癌H460细胞株的抑制作用逐渐增强,其在32 mg/mL时对H446细胞株的抑制效果最佳,在64 mg/mL时对H460细胞株的抑制作用最好;鳖甲醇提物随着浓度的增加,对人小细胞肺癌H446细胞株及人大细胞肺癌H460细胞株的增殖抑制作用也逐渐增强,且对H446细胞株的最佳抑制浓度在32 mg/mL,对H460细胞株的最适抑制浓度为64 mg/mL。结果表明,鳖甲水提物和醇提物对人小细胞肺癌H446细胞株及人大细胞肺癌H460细胞株均具有抑制作用,并且随着提取物浓度的升高,对两株细胞的抑制效果也更加明显。结合鳖甲提取物对正常肺上皮细胞的影响,鳖甲水提物较鳖甲醇提物抑制效果更好。

小型近红外玉米蛋白质成分分析仪器设计的波段选择

采用傅里叶变换近红外漫反射光谱技术和偏最小二乘法(PLS)建立了玉米蛋白质含量的定标模型。按照预测效果优选光谱波段,为设计小型近红外玉米蛋白质成分分析仪器提供依据。采用多元散射校正方法对光谱进行预处理,然后利用Savitzky-Golay平滑法对原谱、一阶导数谱和二阶导数谱进行平滑处理。选取全谱、合频、一倍频、二倍频和蛋白质基团等5个波段,每个波段分别采用原光谱、一阶导数谱、二阶导数谱,共建立15个定标模型。同时调整Savitzky-Go-lay平滑点数和PLS因子数,通过多次PLS数值实验比较,按照预测效果确定每个模型的最优平滑点数、因子数,再从中选优。结果表明,采用一阶导数谱的一倍频波段(7000～5500cm-1)的定标效果最好,模型的预测相关系数、预测均方根偏差、相对预测均方根偏差分别为0.945,0.357,3.340%。一倍频波段可以代替全谱波段并得到更好的定标效果。

数字化生物信息实践教学平台的构建和实践

生物信息学是一门知识量大、涉及学科广的交叉学科,由于该学科迅猛发展导致高校的生物信息课程教学处于探索阶段,还未形成一个完整的课程建设体系。为了能够让学生掌握好生物信息学相关知识,我院构建数字化生物信息学实验教学平台,整合以高速的网络、多媒体机房、网络服务器、高性能计算集群、专业教学软件为基础平台架构,开展生物信息学专业实践教学,构建稳定的数字化开放平台实验教学系统。通过数字化实践教学平台可以实现现代化生物信息教学管理模式,教师可以针对不同的学生个性特点因材施教,有利于建立良好的师生关系,有利于发挥学生学习自主性和能动性。因此构建数字化生物信息学实验教学平台对提高生物信息学实验教学质量和水平起到至关重要的作用。

UV-LIGA技术在制作细胞培养器微注塑模具型腔中的应用

研究了细胞培养器微注塑模具型腔的制作方法。针对微注塑模具型腔的结构特点,采用UV-LIGA套刻技术,分别通过两次SU-8胶光刻和Ni的微细电铸制作了以合金钢为基底的微结构;然后利用掩膜腐蚀方法在铸层上腐蚀出微排气通道。对SU-8厚胶工艺过程中的溶胀现象、匀胶不平整和去除困难等问题进行分析,提出在掩膜板图形四周增设封闭的宽度为20μm的隔离带来减少图形四周SU-8厚胶体积,改善了该处胶模的热溶胀变形,使铸层的尺寸误差由原来的35μm降低到10μm,300μm高的微柱体侧壁陡直。隔离带的引入有效地提高了铸层图形的尺寸和形状精度。由于采用了刮胶的匀胶工艺和发烟硫酸去除SU-8胶的方法,消除了"边缘水珠效应",彻底去除了SU-8胶。采用提出的方法可获得铸层质量好,与基底结合强度高的微注塑模具型腔。

大型仪器设备命名规范化标准化研究

大型仪器设备是科技创新的基础和重要成果,是国家科技创新的核心组成部分之一。改革开放40年来,中国科技创新日新月异,科研仪器设备研制与应用也处于快速发展期。大型科研仪器设备命名规则和标准是完善仪器信息的前提,有利于加强仪器设备资源的识别,有助于建设准确的“大型仪器信息数据库”,促进仪器设备资源数据库标准化、规范化管理,发挥仪器的功能和开放共享。大型仪器设备命名规范化研究有助于提高科技资源配置效率,从而进一步提高大型仪器设备的使用效率,支撑国家科技创新发展。

光镊系统随机漂移建模和误差补偿

针对光镊系统本身噪声对测量精度的影响,提出了一种光镊系统随机漂移误差的有效补偿方法。首先,介绍了时间序列分析法和卡尔曼滤波技术,基于时间序列分析法建立了光镊的随机漂移误差模型;然后,用基于时间序列模型的卡尔曼滤波方法来减小该漂移误差。采用提出的方法对光镊设备实测数据的误差进行了补偿,结果表明:数据的误差方差由补偿前的188.90nm2减小为8.41nm2。计算补偿前后的艾伦方差可知,系统在平均时间为1s时可使最小位移误差从0.7nm降低到0.1nm。得到的结果显示:提出的滤波方法有效地抑制了光镊系统的漂移误差,将其用于双光镊对准可提高捕获光和探测光的对准精度,进而提高光镊系统的性能指标。

高稳定介孔二氧化硅复合钙钛矿量子点薄膜的制备及光致发光性能研究

全无机钙钛矿量子点具有窄发射宽度、超高光致发光量子产率、可调谐发射波长和高色纯度等优异的光电特性。然而全无机钙钛矿量子点存在防水、光学稳定性、热稳定性差等缺点,不能被广泛应用,因此聚合物、无机基质、杂化化合物等材料逐渐被用于封装量子点,用以提高其光学稳定性。以高温固相反应法制备了在介孔二氧化硅孔隙中生长的量子点复合材料CsPbBr_(3)@m-SiO_(2),绝对量子效率~91.2%,且该材料在不利环境(温度、湿度等)依然保持了较高的光学稳定性,在湿度80%下保持30天,依然保持原来发光强度的~78.38%,经过多次高温循环(25-110℃)依然具有51%的光致发光性能。并以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基体采用旋涂方法制备具有良好光学性能的复合薄膜材料。

6种土壤微生物提取剂的比较

比较了6种土壤微生物提取剂(6-偏磷酸钠溶液、焦磷酸钠溶液、磷酸盐缓冲液、林格溶液、NaCl溶液和水)对土壤细菌、真菌和放线菌数量的影响。结果表明:0.1%的6-偏磷酸钠(HMP)和焦磷酸钠(PYS)溶液(w/v)提取的细菌、真菌、放线菌数量最多,磷酸缓冲液(pH值7.2)对土壤真菌提取效率与焦磷酸钠和6-偏磷酸钠溶液相似,而对细菌和放线菌的提取效率则低于焦磷酸钠和6-偏磷酸钠溶液,其余3种提取剂的提取效率相对较低。

生物实验的玻璃和塑料器皿的绿色环保清洗方法

提出了清洗玻璃及塑料器皿的绿色环保的清洗溶液和相应的清洗程序,这是非常高效、经济和环保的清洗玻璃和塑料器皿的方法。

Ⅱ级生物安全柜的物理及生物检测

目的通过对两种型号国产Ⅱ级生物安全柜进行检测,为有效评价生物安全柜提供参考。方法依据国家相关标准对产品进行物理及生物学检测。结果两种型号Ⅱ级生物安全柜的相关物理指标均符合国家标准,生物气溶胶攻击浓度均>300CFU/皿。结论我国的新出厂产品符合物理标准,能够对样品、人员及环境有效保护。

体视互动实验设备研究及应用

提出了体视互动实验概念,并与麦克奥迪公司合作开展了相关研究。从体视互动的硬件和软件方面进行了研发和整合,开发了体视互动实验设备,建立了体视互动实验室,开展体视互动实验教学。

电加热蒸汽发生器常见问题分析与解决

简要分析了电加热蒸汽发生器在高等级生物安全实验室中的重要性,介绍了电加热蒸汽发生器的组成、分类及特点,重点阐述了其在运行过程中出现的7个常见问题及其解决方案,最后指出了实现维护保养常态化对于保证电加热蒸汽发生器安全运行的重要性,对保证高等级生物安全实验室的安全运行意义重大。

培养箱内部热流场的数值模拟及开关门过程的影响

基于CFD软件Fluent,对某种新型二氧化碳培养箱及其工艺参数,建立气体流动、传热的数学模型。对其内部的流动、传热进行非稳态数值模拟,并对开关门过程的影响进行分析。结果表明:培养箱打开外门5s内,外界空气对箱内温度影响不大;打开玻璃门25s内,外界空气对箱内温度影响区域顺序分别为从门框附近到箱体内部,从箱内下部到上部,从开门位置的左壁面到已开启的外门一侧的右壁面附近区域;关闭外门后,箱内靠近背壁面以及右壁面附近区域温度的恢复效果较好,靠近门附近区域的温度较难恢复。

理工结合实力型生物工程创新人才培养模式实验区的构建

分析生物工程专业人才需求的现状与发展前景,构建以社会需求为导向,以"全员育人,全过程育人,全方位育人"的育人理念,以CDIO工程教育理念为指导思想,实践课程体系为载体,以能力培养为主线,构建"创新型教育理念—研究型理论教学—创业型实践教学—特色型培养人才"四位一体的人才培养模式实验区,制定与之相应的专业教学计划、课程教学大纲、实验和实践教学大纲.构建的人才培养实验区取得了良好的教学效果.

生物安全型蒸汽灭菌器与医用蒸汽灭菌器的比较和思考

在比较生物安全型蒸汽灭菌器与医用蒸汽灭菌器设计和性能方面主要差异的基础上,重点分析了生物安全型蒸汽灭菌器的双门密封安全设计、设备主体与墙壁的安装要求、废气冷凝水安全排放、程序故障自锁控制等技术特征。分析了国内生物安全型蒸汽灭菌器的研发现状,提出亟需从加强设备自主研制、强化核心技术攻关、制定国家行业标准、推动产学研用结合等方面促进生物安全型蒸汽灭菌器行业的发展,以满足国家在生物安全实验室建设中的生物安全型蒸汽灭菌器国产化供给需求。