Dy^(3+)及Ca^(2+)-Ge^(4+)联合取代对石榴石铁氧体高功率低损耗特性的影响

采用传统陶瓷工艺制备Dy^(3+)和Ca^(2+)-Ge^(4+)取代的钇铁石榴石铁氧体,考察Dy^(3+)和Ca^(2+)-Ge^(4+)取代对材料显微结构、饱和磁化强度、铁磁共振线宽、自旋波线宽、电阻率等性能的影响。研究表明,Dy^(3+)取代24c位的Y^(3+),对样品显微结构、饱和磁化强度、电阻率和介电损耗无明显影响。随着Dy^(3+)取代量的增加,自旋波线宽从8.9 Oe提高到28.5 Oe。为了降低材料的损耗,采用适量的Ca^(2+)-Ge^(4+)取代24c位的Y^(3+)和24d位的Fe^(3+),铁磁共振线宽从162 Oe减小到102 Oe,自旋波线宽从15.3 Oe增大到22.5 Oe。此外,Ca^(2+)-Ge^(4+)取代对石榴石铁氧体的介电损耗影响不大,使其保持良好的介电性能。

三种离子通道分布对胞质内Ca^2＋螺旋波波头的影响

目的：研究细胞膜上3种非均匀离子通道分布对细胞质中Ca^2＋螺旋波波头的影响。方法采用具有双参数的Atri Ca^2＋模型并通过数值计算进行分析研究。结果不同的离子通道分布以及非均匀区域的大小对Ca^2＋螺旋波波头的吸引强度不同。结论离子通道浓度分布变化越快或非均匀区域越小，对螺旋波波头吸引力越强。

Numerical study of IP_3-induced Ca^(2+) spiral pattern evolution

The effect of change in concentration of messenger molecule inositol 1,4,5-trisphosphate （IP3） on intracellular Ca^2＋spiral pattern evolution is studied numerically. The results indicate that when the IP3 concentration decreases from 0.27 μM, a physiologically reasonable value, to different values, the spiral centre drifts to the edge of the medium and disappears for a small enough IP3 concentration. The instability of spiral pattern can be understood in terms of excitability-change controlled by the IP3 concentration. On the other hand, when the IP3 concentration increases from 0.27 μM, a homogeneous area with a high Ca^2＋ concentration emerges and competes with the spiral pattern. A high enough IP3 concentration can lead the homogeneous area to occupy the whole medium. The instability of spiral pattern is ascribed to the change in stability of a stationary state with a high Ca^2＋ concentration.

Cajal间质细胞与胃肠起搏

近年的研究发现,Cajal间质细胞(ICC)是胃肠起博细胞。ICC呈星状,有长的突起。均表达c-kit,ICC之间、ICC与周围平滑肌形成缝隙连接,可自发产生起博电位。ICC起博的机制可能是:ICC自发产生的单元电位总和达阈值,激活电压依赖的Ca2+可通透的离子通道,形成起博电位的初始部分;Ca2+内流,激活对细胞内Ca2+敏感的酶,使IP3生成增加;从而增高IP3的浓度,引起Ca2+从内源性Ca2+库瞬间释放,使细胞内Ca2+浓度上升,活化细胞膜上Ca2+活化的Cl-通道,细胞膜去极化产生平台部分;Ca2+的进入使局部Ca2+浓度上升,通道失活,起搏电位终止。

探索经络本质的新途径

作者首先对近20年来我国在经络本质方面的研究工作进行了回顾与评价。指出若长期在宏观(组织解剖学)层面上难以找到经络的物质存在,应努力在多层面、多学科交叉领域系统开展研究;特别是在微观层面,只有充分借助细胞分子生物学、基因组学、生物物理学、生物化学的理论和实验成果,构筑研究平台,方能有所创新和突破。作者强调经络本质的研究重点应放在对调控人体经络生理网络的信息载体上,并且根椐细胞信号转导的理论和相关实验数据指出,当针刺穴位时,细胞所产生的Ca2+振荡(在胞内)和Ca2+波(在胞间)的幅频信号中可能蕴含有经络通路和生理功能调节信息;Ca2+通过与其结合的蛋白(如钙调素CaM等)参与了人体从生殖、代谢、肌缩运动,直至认知、记忆的几乎所有生命过程。因此,作者认为Ca2+以及配合针刺实现在细胞间Ca2+波接力传递的三磷酸肌醇(IP3),可能就是人们长期探寻的调控人体经络网络的信息载体,它们联同在经线上的细胞缝隙连接蛋白,构成了经络的物质基础。作者最后指出了进一步研究的途径和实验方法。

高能冲击波对肾脏钙离子腺苷三磷酸酶活性的影响及川芎嗪的保护作用

目的观察高能冲击波对肾脏钙离子腺苷三磷酸酶（Ca^2＋ -ATPase）活性的影响及川芎嗪的保护作用，探讨高能冲击波肾损伤机制。方法30只健康家兔制成单肾动物模型，按完全随机设计法分为对照组10只、高能冲击波组10只和川芎嗪组10只，对照组、高能冲击波组分别静脉注射等量生理盐水，高能冲击波冲击肾脏前3天，川芎嗪组静脉注射川芎嗪；冲击肾脏24h后，光学法检测肾细胞膜和线粒体膜Ca^2＋ -ATPase活性；采用原位缺口末端标记法和流式细胞术检测凋亡细胞；采用生化分析测定内生肌酐清除率。结果与对照组比较，高能冲击波组肾细胞膜和线粒体膜Ca^2＋ -ATPase活性均降低（P〈0．05，P〈0．01）、细胞凋亡率增加（P〈0．01）、内生肌酐清除率降低（P〈0．01）；川芎嗪组肾细胞膜Ca^2＋ -ATPase活性和内生肌酐清除率变化不明显（P〉0．05），线粒体膜Ca^2＋ -ATPase活性降低（P〈0．05）、细胞凋亡率增加（P〈0．05），但幅度明显小于高能冲击波组。结论高能冲击波冲击肾脏后肾脏Ca^2＋ -ATPase 活性降低是发生肾细胞凋亡导致肾功能损伤的重要机制，川芎嗪有改善肾功能的作用，与其阻制肾脏Ca^2＋ -ATPase 活性降低、抗细胞凋亡有关。

极低频脉冲电磁场细胞生物效应及机制的研究

目的研究ELF脉冲电磁波照射细胞前后细胞胞浆Ca2+浓度的变化及产生该变化的机理。方法以实验为基础,对细胞胞浆Ca2+浓度进行时-频分析,进而研究ELF脉冲电磁波在细胞胞浆Ca2+浓度时-频域内产生的生物学效应。结果给出细胞胞浆Ca2+受ELF脉冲电磁场照射前(a)后(b)的PHMx(t,ν)等值线图,并结合液晶生物膜模型,应用液晶电流体动力不稳定的特性阐述了产生该生物效应的机理。结论细胞胞浆Ca2+浓度在时-频域内有其固有的频谱特征,其中包括连续谱和离散谱。有的参数的电磁波可在细胞胞浆Ca2+浓度的时-频域内产生生物学效应而有的参数的电磁波却不能。若能够产生生物学效应,则有两个特征:一是使胞浆Ca2+浓度在时-频域内的连续谱变窄了;二是使离散谱的分布和离散谱的频率发生了变化。同时,能够在细胞胞浆Ca2+浓度的时-频域内产生生物学效应的电磁波脉冲频率和脉冲强度是离散和间隔的。

酸雨环境下砂岩的物理化学性质变化规律分析

模拟室内加速腐蚀试验,研究了砂岩腐蚀不同阶段的物理力学性质变化规律及化学腐蚀机理,用定义的质量损失率、孔隙率和纵波波速来描述砂岩与不同浓度HCl溶液反应的快慢程度并相互验证.试验结果表明,随浸泡时间延续质量损失率、孔隙率及纵波波速的关系呈现出阶段性特征,第40 d时pH=2、pH=3.5及pH=5的酸溶液中质量损失率分别达到最大值为0.432%、0.405%和0.281%;在0~30 d岩样孔隙产生较明显,纵波波速变化率也较大,30 d之后岩样孔隙率增加缓慢,随之波速增加也较缓慢最终趋于平稳;第一阶段pH=2溶液中Na^+离子溶解速率在初期最大为264.78 mol/d,pH=3.5及pH=5溶液Na^+离子溶解速率在中期达到最大值,分别为102.28 mol/d和79.67 mol/d,pH=2的HCl溶液中Ca^(2+)溶解速率最大为489.50mol/d,分别是pH=3.5及PH=5溶液中Ca^(2+)溶解速率的5倍和4倍.

银杏酮酯通过抑制钠、钙通道和自发性钙波防治心律失常

目的观察银杏酮酯(ginkgo biloba extract 50,GBE50)对心室肌细胞钠通道和钙通道电流的作用及缺血/再灌时自发性钙波的影响,明确其抗心律失常作用的机制。方法使用乌头碱诱导心肌细胞心律失常的模型,膜片钳技术测量和分析钠电流(I_(Na)),L型钙电流(I_(Ca,L))。激光共聚焦钙离子成像观察缺血/再灌注心室肌细胞钙波信号。结果乌头碱可导致心室肌细胞I_(Na)和I_(Ca,L)最大电流密度增加,激活曲线左移,半激活电压增加,而25 mg·L^(-1) GBE50使I_(Na)和I_(Ca,L)最大电流密度减小,激活曲线右移,半激活电压减少。缺血/再灌注使心室肌细胞自发性钙波增多,25 mg·L^(-1) GBE50可减少钙波发生。结论GBE50减弱由乌头碱增强的I_(Na)和I_(Ca,L),抑制缺血/再灌注导致自发性钙波的发生,可能是GBE50抗心律失常的机制之一。

细胞内圆柱形空间钙波的Fire-Diffuse-Fire模型

考察Fire-Diffuse-Fire模型在圆柱区域内钙波的传播情况.通过求解扩散方程,得到了圆柱区域内Ca2+浓度的解析表达式.分析证明了钙波的存在性、稳定性依赖于半径和Ca2+泵率,产生钙释放的阈值在有限区间内随半径增大而增大.此结果有助于了解细胞内的内质网以及Ca2+泵在细胞Ca2+动力学上的作用.

心肌细胞钙波随机性研究

钙波作为一种胞内的钙释放通道相互触发而产生的连锁反应广泛存在于多种细胞.在心肌中,由于与心律失常的发生有关,心肌细胞中的钙波近年来引起广泛关注.为了在微观上研究钙波的产生和传播过程,利用激光共聚焦钙成像技术对心肌细胞中的钙波进行了成像.实验和分析发现,钙波的起始是钙火花连续随机募集的过程,因此正常细胞中钙波发生概率很低.钙波传播过程中相邻位点开放的时间间隔接近正态分布,显示传播过程具有较大的随机性.且钙波速度越慢,位点间时间间隔的离散度越高.为了进一步研究这种随机性产生的内在机制,构建了一个数值模型对心肌细胞中的钙波进行模拟.研究证明,钙释放位点开放的随机性能够完整地解释实验中观察到的钙波传播的随机行为.实验分析和数值模拟相互印证,首次明确证明,钙波起始和传播过程的随机性,并揭示了该随机性与钙释放位点开放概率的关系.

单个心肌细胞内钙波的微观动力学研究

利用基于近场光学原理构建的全内反射荧光显微镜研究了大鼠单个心肌细胞中的钙信号.利用这种显微镜的快速成像和高信噪比的特点,观察到单个细胞中复杂的二维钙波斑图.分析了单个钙信号释放事件在钙波形成、运动过程中的作用.建立在fire-diffuse-fire模型基础上的模拟显示,由基本钙释放事件组成的钙波可以在心肌细胞中稳定存在.此研究对进一步认识活体可激发系统的微观动力学行为有指导意义.

营养盐对微生物加固可液化砂土效果的探讨

微生物诱导生成碳酸钙沉淀(MICP)技术是一项新兴的原位灌浆技术,通过微生物和钙盐作用形成碳酸钙沉淀可改善可液化砂土的抗液化特性。NH4+作为表征碳酸钙结晶过程的重要因子,可充分反映对可液化砂土的改良效果。选用巴氏芽孢八叠球菌,采用Ca(CH3COO)2、Ca(NO3)2和Ca Cl2三种钙盐与尿素混合溶液的营养盐,探讨采用NH4+来表征可液化砂土的微生物固化过程。结果表明:NH4+离子浓度变化能够表征MICP对可液化砂土改良的效果,其中Ca(CH3COO)2营养盐改善可液化砂土效果最佳;营养盐的用量也对可液化砂土的加固效果有明显的改善。通过对固化后试样的渗透性和超声波速的测定,也验证了加强效果。