电子细胞模型Analog-Cell中前体mRNA剪接过程的模拟与研究

真核细胞前体mRNA的剪接加工包含内含子剪切和外显子拼接两个过程,是真核细胞基因表达过程中的一个重要环节.针对这一环节,提出了一种模拟真核细胞前体mRNA内含子剪切及其选择性剪接的算法,并在自主研发的电子细胞模型Analog-Cell中实现了该算法,且获得了符合生物学原理的模拟结果.模拟结果表明,该算法可使剪接体高效、准确地模拟内含子的剪接过程,并形成套索结构,同时有选择地将外显子片段拼接起来,最终形成成熟的mRNA.

姜黄素类似物对人结肠癌HT-29细胞增殖与自噬的影响

目的初步探究姜黄素类似物——WH-8对人结肠癌HT-29细胞增殖和自噬的影响。方法选用不同浓度WH-8作用于人结肠癌HT-29细胞,应用四甲基偶氮唑盐还原法观察药物对细胞的生长抑制作用;通过荧光染色技术和细胞成像技术观察WH-8作用下细胞自噬囊泡的变化;四甲基偶氮唑盐还原法检测经自噬特异性抑制剂3-MA预处理后WH-8对细胞生长抑制率的影响;蛋白质印迹法观察WH-8作用下细胞自噬特征性蛋白酵母自噬相关基因1(Beclin 1)和微管相关蛋白1轻链3(LC3)的表达情况。结果WH-8呈时间-剂量依赖性抑制人结肠癌HT-29细胞增殖,48 h平均半数抑制浓度为(12.5±1.3)μmol/L;一定浓度下WH-8可诱导细胞的自噬囊泡增多;3-MA可逆转WH-8对人结肠癌HT-29细胞的生长抑制作用,差异有统计学意义(P<0.05);WH-8可诱导Beclin-1表达上调,且在一定时间内促进LC3Ⅰ向LC3Ⅱ转化。结论WH-8可抑制人结肠癌HT-29细胞增殖并诱导细胞自噬。

氢燃料电池动力船舶技术标准现状分析与发展展望

随着全球能源与环境问题的日益突出,节能减排已成为各国共识。船舶航运业能耗与排放问题不容小觑,因此迫切需要应用清洁能源技术以实现航运业绿色低碳/零碳化发展。氢燃料电池动力船舶的发展,为航运业实现节能减排的目标带来了契机。目前,包括中国在内的多个国家正在积极推动氢燃料电池动力船舶的研究和示范应用,其中,完备的技术标准是相关产业发展的重要基础。然而,一方面,国内外船用氢能技术与法律规范体系尚未形成、标准系统分支不健全且核心标准缺失;另一方面,较为完善的车用氢能产业标准内容由于车船产业技术的固有差异并不完全适用于船舶体系等问题仍需解决。因此,基于氢燃料电池动力船舶的技术路线及产业链发展,系统梳理了氢燃料电池动力船舶的技术结构与国内外项目发展现状,分析了船级社氢燃料及氢燃料电池技术法规现状,调研统计、分类归纳、综合分析了国内外现行氢能标准;构建了以氢燃料电池动力船舶应用为主且涵盖了氢能制备、储运、加注等产业链环节的绿色航运体系;在绿色航运体系的框架下,对比了氢燃料电池动力车船的产业技术,结果发现氢燃料电池动力车船在应用场景、功率、储氢、加注设施等方面存在差异,在使用寿命、启动工况、空间要求、安装方式、通风和气密要求等方面也有明显异同。在此基础上,以氢燃料电池动力船舶标准体系构建、参考车用氢能标准的适用性、氢燃料电池动力船舶产业链核心标准专项制定、氢燃料电池动力船舶技术的安全性法规标准制订为主线,形成针对绿色航运体系下氢燃料电池动力船舶产业技术规范、认证和产品标准的发展框架与发展方向。

电子细胞中前体mRNA加工过程的模拟与研究

前体mRNA的加工是基因表达过程中必需的一个步骤,是调节基因表达和产生具有生化活性的蛋白质的重要机制,现有的电子细胞模型对前体mRNA的加工过程模拟得较少。自主开发设计的Analog-Cell电子细胞模型定义了反应过程中的反应规则,提出了模拟前体mRNA加工过程的多个算法,真实地再现了基因表达这一细胞内重要的生命活动,并得到了比较理想的模拟结果。

动力锂电池组充放电智能管理系统

提出了一种全新的动力锂电池组充放电智能管理系统,以ISL9216、ISL9217为模拟前端(AFE),ATmega32为控制芯片,MAX1033为辅助锂电池电压采集IC,DS18B20为单节锂电池温度传感器,成功地实现了一个14节锂电池串联动力锂电池组的充放电过电流保护和放电时短路电流保护,充放电循环次数记录,单节锂电池电压监测,电池组温度监测以及高达200mA平衡电流的快速电量平衡等功能,具有体积小,成本低,精度高,反应快,电路简洁等优点。

基于可重构模拟细胞阵列的进化电路研究

进化电路具有自组织、自适应和自修复的特性,在航空航天领域具有重大应用价值;阐述了模拟可进化电路的基本原理, 分析了基于现场可编程晶体管细胞阵列FPTA(Field Programmable Transistor Array)的可进化模拟电路体系结构与电路原理,提出了基于单染色体进化策略的模拟细胞阵列进化方法;建立了FPTA细胞电路的数学仿真模型,开发了模拟细胞电路进化研究仿真平台; 以带通滤波器电路作为进化实例,讨论了进化实验结果,实验结果表明:新型FPTA细胞阵列电路能够通过进化得到带通滤波器电路, 所设计的细胞电路是正确的,进化方案是有效的。

GnRH类似物对培养的大鼠胃平滑肌细胞增殖的影响

目的 观察促性腺激素释放激素 (gonadotropin releasinghormone,GnRH)类似物阿拉瑞林 (alarelin)对培养的大鼠胃平滑肌细胞增殖的影响。 方法 应用离体培养的SD大鼠胃平滑肌细胞 (gastricsmoothmusclecell,GSMC) ,采用四唑盐 (MTT)比色法实验 ,3H 胸腺嘧啶核苷酸 (3H TdR)参入、免疫荧光化学检测增殖细胞核抗原 (pro liferatingcellnuclearantigen ,PCNA)表达的平均荧光值和流式细胞仪技术 ,观察阿拉瑞林对GSMC的增殖、DNA合成和细胞周期的影响。 结果 当加入终浓度为 10 - 9、10 - 7、10 - 5mol L的阿拉瑞林 2 4h后 ,与未用药的对照组相比 ,发现其MTT吸光度 (A值 )逐渐降低 (P <0 0 5 ) ;PCNA表达的平均荧光值逐渐减弱 (P <0 0 5 ) ;GSMC的3H TdR参入量依次减少 (P <0 0 5 ) ,且药物浓度越大 ,此三者下降越明显。在细胞周期中 ,与对照组相比 ,G1 期细胞所占比例明显增加 (P <0 0 5 ) ;S期细胞所占比例明显减少 ,且随药物浓度的增加而逐渐减少 (P <0 0 5 )。 结论 GnRH类似物可明显抑制大鼠GSMC的增殖作用 。

低压高速大驱动电流BiCMOS模拟开关单元

从改善速度和电流驱动能力出发,设计了4种BiCMOS模拟开关电路。设计过程中在电路的关键部位配置有限的双极型晶体管(BJT),而在电路的主体部分则设置CMOS器件。推导出电路的传延时间估算式,优选了元器件参数,并采取提速和增大驱动电流的措施。实验结果表明,所设计的BiCMOS开关电路在低电源电压2.6V≤VDD≤4.0V的范围内,综合性能指标——延迟-功耗积DP比CMOS开关电路平均降低了36.52pJ,输出级BJT的驱动电流可达1.40mA以上,因而特别适用于低压、高速、大驱动电流的数字通信系统中。

松辽盆地北部扶余油层致密油资源评价

致密油已成为松辽盆地重要的接替资源。为搞清致密油资源潜力、资源分布,有效指导致密油勘探,对扶余油层致密油进行了资源评价。根据研究区致密油的勘探程度,应用分级资源丰度类比法和小面元容积法,在地质特征和成藏条件研究基础上,依据储层物性和含油性对评价区进行分级,开展扶余油层致密油资源量计算。结果表明:扶余油层致密油地质资源量为10.5×10~8~11.15×10~8t,其中以I类资源为主,Ⅰ类资源量约为Ⅱ类资源量的2倍;资源量分布由大到小依次为三肇凹陷、大庆长垣、龙虎泡阶地、古龙凹陷、朝阳沟背斜和齐家凹陷,其中三肇凹陷资源量占致密油总资源量31%以上,大庆长垣占总资源量27%。研究指出三肇凹陷和大庆长垣不但致密油资源丰富而且资源品质较好,是下一步重点勘探区域。

生长抑素类似物奥曲肽对胰腺癌细胞增殖的影响

目的:探讨生长抑素类似物奥曲肽对胰腺癌细胞增殖的影响。方法:对7例使用奥曲肽治疗(奥曲肽组)和9例未处理(对照组)的胰腺导管癌病人,用免疫组化法检测癌组织中Ki67表达。结果:奥曲肽组病人癌组织Ki67标记指数为(24.29±15.92)%;对照组为(34.1±15.36)%。奥曲肽组的Ki67标记指数显著低于对照组(P<0.05)。结论:生长抑素类似物奥曲肽有抑制胰腺癌病人癌细胞增殖的作用,可能在胰腺癌综合治疗中发挥作用。

桂枝茯苓丸联合GnRH类似物对子宫内膜异位病灶内细胞增殖、侵袭及MEK/ERK通路的影响

目的:研究桂枝茯苓丸联合促性腺激素释放激素类似物(GnRH-a)对子宫内膜异位病灶内细胞增殖、侵袭及MEK/ERK通路的影响。方法:选择在本院诊断为子宫内膜异位症的患者作为研究对象并随机分为两组,观察组术前接受桂枝茯苓丸联合GnRH类似物治疗,对照组术前接受GnRH类似物单药治疗。手术切除后收集子宫内膜异位病灶,测定增殖及侵袭相关基因的mRNA表达量以及MEK/ERK通路分子的蛋白表达量。结果:观察组子宫内膜异位病灶内Id-1、Sema3A、c-IAP1、OPN、uPA的mRNA表达量以及p-MEK、p-EKR1/2、MMP2的蛋白表达量显著低于对照组,Bak、Smac、PAI-1、TIMP1、TIMP2的mRNA表达量以及caspase-3的蛋白表达量显著高于对照组。结论:桂枝茯苓丸联合GnRH类似物能够抑制子宫内膜异位病灶内细胞的增殖、侵袭及MEK/ERK通路的激活。

九节龙皂苷衍生物对脑胶质瘤U373细胞株及裸鼠移植瘤的影响

目的探讨九节龙皂苷衍生物对脑胶质瘤U373细胞株及裸鼠移植瘤的影响。方法培养U373细胞系,采用MTT法检测不同剂量九节龙皂苷衍生物对脑胶质瘤U373细胞增殖的影响;流式细胞仪观察细胞凋亡情况;免疫细胞化学检测凋亡蛋白Caspase3、p-Caspase3的表达变化。建立裸鼠实体瘤动物模型,给予不同剂量九节龙皂苷衍生物,计算抑瘤率。结果九节龙皂苷衍生物可显著降低U373细胞的生存率;流式细胞仪检测结果显示,随着衍生物质量浓度的增大,U373细胞的凋亡率明显上升;免疫组化结果同样证明,衍生物可呈剂量依赖性的促进凋亡信号Caspase3和p-Caspase3的高表达。动物实验显示,九节龙皂苷衍生物12.5～50 mg/kg能显著抑制裸鼠荷U373实体瘤的生长,其抑瘤率45.9%～55.8%,免疫组化结果显示,经不同剂量衍生物处理后,Caspase3和p-Caspase3的表达高于模型组。结论九节龙皂苷衍生物对脑胶质瘤U373细胞株及裸鼠移植瘤均有抑制作用,可能通过调控Caspase3、p-Caspase3的表达,诱发U373细胞大量凋亡,发挥重要的抗肿瘤作用。

新型维甲酸衍生物体外诱导白血病细胞分化

目的观察新型维甲酸衍生物4-氨基-2-三氟甲基苯基依曲替酸酯(ATPA)对白血病NB4细胞株生长和分化的影响。方法 ATPA作用于NB4细胞后,采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法,检测细胞的生长抑制率;硝基四唑氮蓝(NBT)还原实验法分析细胞的分化指标;流式细胞术检测细胞表面分化抗原及细胞周期的变化情况。结果 ATPA呈浓度和时间依赖性抑制NB4细胞增殖;NBT阳性细胞率增加,表明ATPA具有诱导NB4细胞分化的作用;G0/G1期细胞表达量增加,而S期细胞表达量减少,表明细胞周期进程受影响,细胞阻滞在G0/G1期;细胞表面分化抗原CD11b表达增加,CD13表达减少。结论 ATPA对白血病细胞株NB4有明显的诱导分化作用。

稀土熔盐电解槽电场的仿真模拟

利用有限元软件ANSYS具有的多重单元、多重属性的特点,建立了稀土电解槽的电极及熔体整体电场数学模型。对电解槽的电极插入不同深度及不同极间距的电场进行了仿真模拟,得出了槽电压及电位分布与电极插入不同深度及不同极间距的关系。

稀土电解槽电极的优化模拟

利用流体软件FLUENT,建立了稀土电解槽的阳极气泡及熔体整体流场数学模型。对电解槽的电极插入不同深度的流场进行了数值模拟,得出了电解槽的熔体整体流场分布图及在不同位置气体浓度分布曲线图。

变压器油中溶解气体光声光谱检测一维光声池信号传输模型研究与设计

根据光声信号激励基本原理与传输线理论,应用声电类比方法,提出了基于声学传播模型的一维纵向谐振腔传输线模型。根据实际设计需求,改进并提出一维纵向光声池整体模型。应用所建传输线模型对一维纵向光声池谐振频率、品质因数、池常数等指标与光声池结构参数关系进行模拟分析与讨论。结果表明,光声信号强度与一维谐振腔长度及光源调制频率具有相关性,且随谐振腔长度增加,光声池谐振频率具有减小的趋势;存在最优光声腔截面半径使与一定谐振腔长度对应的品质因数取得最大值。模拟结果对一维纵向光声池结构设计具有较高指导意义。

用非常快速模拟重复退火算法实现的模拟电路模块布局(英文)

提出了基于非常快速模拟重复退火算法实现模拟电路模块布局的方法,该算法指数倍地快于传统的Cauchy 或 Bolzmann退火算法.其中使用一个滑行函数将绝对布局问题转化为相对布局问题,这样极大地减少了算法的搜索空间,而不会降低搜索成功率.价值函数根据模拟集成电路固有的特点设计而成,模拟电路设计者可根据电路的具体要求选择合适的网络长度估算器.使用最小steiner树方法的全局布线器与布局器同时工作,减轻了后续细节布线环节的工作量,并保证最后布局结果的可用性.最后,给出了使用该布局方法实现运算放大器的版图事例.

红景天苷类似物MADP对谷氨酸诱导的大鼠海马神经元凋亡的保护作用

目的:观察新型红景天苷(salidroside,Sal)类似物4-甲氧基苯甲基-2-乙酰氨基2-脱氧-β-D-吡喃糖苷(4-methoxy-2-acetamido-2-deoxy-β-D-pyranoside,MADP)对谷氨酸(glutamate)损伤海马神经元的保护作用。方法:原代培养大鼠胚胎海马神经元,与浓度分别为60、120、240μmol/L的MADP或240μmol/L的Sal共同孵育24 h,加入125μmol/L谷氨酸损伤海马神经元15 min。使用相差显微镜观察海马神经元的形态变化;四甲基偶氮唑盐(methyl thiazolyl tetrazolium salt colorimetry,MTT)比色法测定细胞活力;甲基百里香酚蓝(methyl thymol blue,MTB)法测定细胞内游离的钙离子浓度;采用实时荧光定量PCR技术检测细胞凋亡相关基因Bcl-2,Bax,Caspase-3的表达水平。结果:MADP或Sal预处理24 h可改善谷氨酸损伤后神经元胞体的肿胀和突起的淡化,抑制胞内游离钙离子浓度的上升,提升Bcl-2/Bax mRNA的表达水平,降低Caspase-3 mRNA的表达水平。MADP对大鼠海马神经元的保护作用优于Sal。结论:与Sal相比较,MADP更好的发挥了拮抗谷氨酸对海马神经元损伤的作用,其机制可能与抑制钙离子内流,上调Bcl-2/Bax mRNA及下调Caspase-3 mRNA的表达水平相关。

稀土熔盐电解槽电场的数值模拟

利用有限元软件ANSYS建立了稀土电解槽的电极及熔体整体电场数学模型。对电解槽的电极插入不同深度及不同极间距的电场进行了数值模拟,得出了电解槽的电位及电流密度分布和电位及电流密度在电极表面的分布曲线,为熔盐稀土电解槽其他场的分析提供了更准确的边界条件。

一种基于ON/OFF控制的太阳能电池MPPT控制器

在太阳能光伏发电系统中,为了降低系统造价并提高对太阳能的利用率,一般需要实现最大功率点跟踪。本文通过分析太阳能电池的功率-电流(P-I)特性曲线,提出了一种新的利用硬件电路来实现最大功率点跟踪的方法。与以往跟踪方法不同,该方法简单实用,仅需采样太阳能电池的输出电流和电压,通过比较其输出电流的变化率和输出功率的变化率,基于ON/OFF控制太阳能电池输出端电容的充放电,使其输出电流(或电压)达到最大功率点电流(或电压),实现了真正意义上的MPPT。以Buck DC/DC变换器为例,通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。