包囊游仆虫纤毛器微管在不同生理状态下的分化

应用FLUTAX染色及荧光显微术研究了包囊游仆虫的皮层微管胞器及其形成包囊和脱包囊过程中结构的分化:(1)细胞无性分裂过程中,棘毛基部的毛基体由紧密聚集状态逐渐分离、瓦解和消失;背纤毛基体逐渐膨大,基体内的周围微管散开成梅花形,之后在相应皮层区发生由颗粒组成的条带形原基.(2)细胞形成包囊时,口围带、波动膜和额腹横棘毛等微管胞器经历了部分去分化的过程,伴随着细胞体的凝缩,其纤毛器相互聚集,定位于球形体包囊细胞腹面;背纤毛按原有模式排列,位于包囊细胞背面.(3)脱包囊过程中,细胞吸水膨大,细胞体分化成变形虫状并显示一致的弱荧光,但未见微管胞器的荧光图像;细胞通过包囊壁背面小孔脱囊而出,恢复成为正常形态的纤毛虫;此后,在细胞脱包囊后残留的包囊壁背壁尚保存有部分背纤毛的痕迹.根据所得结果推测,形态发生中,纤毛器微管对新结构的形成可能有物质联系或物质贡献;脱包囊时,细胞成变形虫状,其微管结构可能发生了解聚和再分化的过程.

冠突伪尾柱虫的腹皮层纤毛器微管胞器及其形态发生

应用荧光紫杉醇直接荧光标记和抗α-微管蛋白抗体免疫荧光标记方法,显示冠突伪尾柱虫腹皮层纤毛器微管胞器由口围带、波动膜、额腹横棘毛和左右缘棘毛等纤毛器微管、纤毛器基部附属微管等组成。口围带基部含小膜托架及与托架相联系的肋壁微管,其中领部小膜托架间由"∧"形微管相联接;额腹横棘毛基部含前纵微管束、后纵微管束、横微管束和周围微管束,其微管在不同棘毛基部的发达程度不一,其中两列中腹棘毛基部微管紧密联系成一条粗绳索样结构,且左、右中腹棘毛基部的横微管束定向相反;左、右缘棘毛基部含前纵微管束、后纵微管束和横微管束,其中横微管束不发达。与目前已知的腹毛目纤毛虫例如贻贝棘尾虫、魏氏拟尾柱虫的纤毛器基部微管相比较,冠突伪尾柱虫腹皮层纤毛器基部微管除具有腹毛目纤毛虫纤毛器基部微管的基本特征外,也具有一些特殊的组成模式。皮层纤毛器微管形态发生中,前仔虫口围带并非全部是由老口围带更新而来的,其老口围带只有翻领部发生更新,且翻领部与领部接续处有一小段老的翻领部小膜保留,领部的小膜保留,结果其领部小膜、接续处保留的小膜与更新的翻领部小膜三部分共同组成前仔虫的新口围带。在后仔虫口原基发生的位置,其邻近的老横棘毛没有变化,此时老的横棘毛或许能起到"参照点"或定位作用;各类纤毛器发生、分化过程中,处于非原基区的老额棘毛、横棘毛及左右缘棘毛在较长时间内均未见明显的变化。它们可能是在新结构形成时仍然起到运动作用继而逐渐失去功能而退化瓦解的。

纤毛虫阔口游仆虫(Euplotes eurystomus)微管类细胞骨架的超微结构

采用透射电镜术显示腹毛类纤毛虫阔口游仆虫(Euplotes eurystomus)的微管类细胞骨架包括纤毛器微管骨架和非纤毛器微管骨架.结果表明:细胞皮层纤毛器中除纤毛杆、纤毛基体微管外,其基体间连接纤维、基体托架、基体附属微管、纤毛器基部附属微管束以及围棘纤维篮等也是皮层纤毛器微管的重要组成部分,各种微管相互联系、聚集形成纤毛器微管骨架系统;细胞非纤毛区皮层含有表膜下微管层、表膜下颗粒层微管、胞质微管束,以及皮层凸起或加厚层的微管,它们由单根微管或多根微管聚合形成非纤毛器微管骨架系统.所得结果为深入揭示腹毛类纤毛虫皮层微管骨架的建构细节提供了基础资料.

纤毛虫阔口游仆虫皮层微管胞器的形态及形态发生

采用荧光紫杉醇直接荧光标记,研究了腹毛类纤毛虫阔口游仆虫(Euplotes eurystomus)中由纤毛器、纤毛器附属微管和非纤毛器微管组成的皮层微管胞器.其中纤毛器、纤毛器附属微管包括口围带及小膜托架微管,波动膜及基部微管骨架网,额腹横棘毛、左缘棘毛及基部的前纵维管束、后纵微管束和横微管束,背触毛及基部的玫瑰花环附属微管等;非纤毛器皮层微管包括背腹面的细小网格状微管,背面的斜向微管层及贯穿于细胞纵长的纵微管层等.形态发生中,老口围带被前仔虫继承,前、后仔虫的额腹横棘毛发生及分化过程中老纤毛器基部微管退化,并且老棘毛及其附属微管可能具有定位和定向作用,但未见直接的物质联系.所得结果为揭示腹毛目纤毛虫皮层微管胞器建构的多样性、细胞皮层微管的分化及其细胞调控提供了基础资料.

草丛土毛虫皮层纤毛器的微管胞器研究

本文应用FLUTAX直接荧光标记和抗α-微管蛋白抗体免疫荧光标记,显示了土壤纤毛虫草丛土毛虫(Territricha stramenticola)的皮层纤毛器微管胞器,其中纤毛器基部微管按口围带、波动膜、额腹横棘毛、左右缘棘毛、背触毛等纤毛器图式分布和定位,口围带和波动膜基部含小膜微管托架、小膜附属微管和波动膜微管骨架网;额腹横棘毛基部含前纵微管束、后纵微管束和横微管束;左、右缘棘毛基部含前纵微管束、后纵微管束、横微管束及后微管芽;背触毛基部含前纵微管束、后纵微管束。横棘毛基部含有较发达的横微管束,缘棘毛基部含后微管芽及其横微管束的定位可能具有本种纤毛虫细胞的特异性。纤毛器微管胞器在细胞表膜下分化形成的基部微管及其微管层使细胞的运动纤毛器与强固的微管骨架结构网相联系,其微管胞器的建构可能是细胞对土壤生存环境的一种适应,是细胞运动胞器的功能活动与环境相互作用的结果。形态发生中,老口围带微管是逐步进行更新的;老棘毛微管胞器对新结构的发生和形成具有定位和物质贡献的作用,并且老结构在新结构分化和成熟期间也经历了行使相应的生理功能及逐渐退化和失去功能的过程。

腹毛目纤毛虫鬃棘尾虫纤毛器基部微管的荧光标记

腹毛目纤毛虫鬃棘尾虫的纤毛器微管骨架由口围带、波动膜、额腹横尾棘毛、左右缘棘毛和背触毛等纤毛器微管和纤毛器基部附属微管等组成,其中口围带基部含小膜托架、小膜后微管、小膜托架微管及小膜托架间的倒"V"形微管连接;波动膜基部形成微管骨架网;额腹横棘毛和左、右缘棘毛基部含前纵微管束、后纵微管束和横微管束,但不同位置的棘毛基部微管发达程度不一样;背触毛基部以纤毛基体为中心向前、后皮层发出前纵微管和后纵微管,形成背皮层微管网。

阔口尖毛虫皮层纤毛器微管在不同生理条件下的分化

应用激光扫描共聚焦显微术,显示腹毛类纤毛虫阔口尖毛虫(Oxytricha platystoma)无性生殖过程中,新的口围带、波动膜、额腹横棘毛、左右缘棘毛微管先后分化,老纤毛器微管去分化,细胞分裂产生各含一套纤毛器微管的前、后两仔虫;生理改组过程中,口围带、波动膜、额腹横棘毛、左右缘棘毛微管发生去分化和再分化,细胞皮层微管胞器更新形成含一套纤毛器微管的新细胞。结果表明阔口尖毛虫在无性生殖和生理改组这两种不同的生理条件下,其纤毛器微管结构的形成或更新可能具有相同的细胞调控机制,形态发生中老纤毛器结构可能对新结构的发生和发育具有诱导定位和物质贡献的作用。

澳洲管膜虫纤毛器微管的荧光标记及其激光扫描共聚焦显微观察

应用激光扫描共聚焦显微术显示,由FLUTAX直接荧光标记的土壤腹毛类纤毛虫澳洲管膜虫(Cyrtohymena australis)细胞纤毛器微管中,口围带基部由小膜托架、小膜基部的微管束和托架间的连接微管构成,波动膜基部含微管骨架网,口围带后端与波动膜后端汇合处含口底托架;额、腹、横棘毛基部由前纵微管束、后纵微管束和横微管束构成,其横棘毛基部的前纵微管束显著发达,后纵微管束也明显可见;左缘棘毛基部含发达的前纵微管束和后纵微管束,但横微管束不明显;右缘棘毛基部含发达或较发达的横微管束和前纵微管束,但未见后纵微管束。分析表明,澳洲管膜虫纤毛器基部微管的分化特征具有种的特殊性,其中左、右缘棘毛基部微管的组成及发达程度不同在其他纤毛虫中未见报道。结合已有资料推测,游仆虫类、尾柱虫类和尖毛虫类纤毛虫中基部微管的发达程度和建构特征的不同与类群间系统演化关系有关。

腹毛目纤毛虫大尾柱虫腹皮层纤毛器基部微管的荧光标记

应用荧光紫杉醇直接荧光标记,显示腹毛目纤毛虫大尾柱虫Urostyla grandis腹皮层纤毛器微管胞器由口围带、波动膜、额腹横棘毛和左、右缘棘毛等纤毛器微管、纤毛器基部附属微管等组成。其中,口围带小膜托架及其相联系的肋壁微管和波动膜基体托架,额棘毛基部前纵微管束、后纵微管束及横棘毛基部前纵微管束,中腹棘毛及左、右缘棘毛基部前纵微管束、后纵微管束和横微管束,是该纤毛虫皮层纤毛器基部的主要附属微管。据结果推测,尽管腹毛目纤毛虫的纤毛器基部微管具有相同的结构成分,但其结构的组成、分化特征、定位和定向、发达程度等均有差异。所得结果为进一步说明纤毛虫细胞皮层纤毛器的形态及其微管建构的多样性提供了新的证据资料。

纤毛虫施氏腹柱虫细胞纤毛器微管的激光共聚焦显微观察

应用荧光紫杉醇荧光标记结合激光共聚焦显微术显示,土壤纤毛虫施氏腹柱虫(Gastrostyla steinii)细胞纤毛器微管胞器中,口围带和波动膜后端汇合处含口底托架及口后微管束;额腹横棘毛基部含前纵微管束、后纵微管束和横微管束;左、右缘棘毛基部含前纵微管束、后纵微管束、横微管束和基部微管芽。与目前了解的纤毛虫同类微管结构相比较,施氏腹柱虫显示出其适应于土壤环境而与水生纤毛虫有所区别的一些基本特征,其棘毛基部微管的组成及定位具有该种土壤纤毛虫细胞的特异性。形态发生中,老口围带全部保留,老的或先存的微管结构对新结构的发生和形成具有定位和物质贡献的作用,且老结构在新结构分化和成熟期间也经历着行使相应的生理功能及逐渐退化的过程。

仿生纤毛微流量传感器及其制备方法

针对微流体流量测量难度大且精度不高的问题,本文基于压阻原理设计了一种悬臂梁结构的仿生纤毛微流量传感器。本文首先对比分析了现有热线式、压电式和压阻式微流量传感器的优缺点,基于压阻式传感器的应变与阻值之间呈现线性关系的优点,选择压阻应变原理设计微流量传感器;其次,通过有限元数值分析方法确定了微流量传感器最佳仿生纤毛的阵列规模、直径、高度和悬臂梁长度等参数;然后,采用微液滴限制电沉积(Meniscus Confined Electrodeposition,MCED)方法制备了仿生纤毛阵列,并制作了微流量传感器;最后,通过自主设计的实验装置进行验证,结果表明,该传感器可以对大于0.4 m/s的微流速进行灵敏感应并准确测量,且传感器对流体流速测量的非线性误差为2.84%。该仿生纤毛应变式流量传感器在微流量测量领域具有广泛的应用前景。

科学家实现多类型微纳米尺度组装体可控制备

中国科学技术大学利用飞秒激光微纳米打印结合可控的毛细力驱动技术,在高分子材料中制备出一系列结构尺寸、力学常数和空间分布高度可控且一致性极高的微纤毛阵列,并通过人为控制液体与这些微纳结构之间的表面张力,高精度自由调控这些微纤毛阵列,从而实现制备大面积多级结构自组装的目的,同时实现对微物体进行选择性捕获或释放。该技术为在微纳米尺度上制备仿生功能结构或器件提供了重的途径,也为微纳米尺度下粒子的筛选、

小腔游仆虫(Euplotes aediculatus)皮层微管胞器的荧光标记

应用荧光紫杉醇直接荧光标记和抗a-微管蛋白抗体免疫荧光标记,显示了纤毛虫小腔游仆虫(Euplotes aediculatus)皮层纤毛器微管、纤毛器基部附属微管和背皮层表面微管等结构,以及皮层纤毛器微管的形态发生.结果表明,该游仆虫背皮层表面网在形态上与嗜银网相一致,也是一种微管类细胞骨架;与其他几种游仆虫比较,前仔虫口纤毛器和背皮层纤毛器微管的形态发生存在不同的模式,其形态发生可能具有种的特异性,可以作为种的分类依据之一.此外,与FLUTAX(fluorescence taxoid)标记方法相比较,抗α-微管蛋白抗体免疫荧光标记能较清晰地显示游仆虫背皮层表面微管网及早期发生的额腹横棘毛原基和背触毛原基,推测该游仆虫的细胞背表面微管网与其他微管结构其微管蛋白组分可能存在差异,且形态发生中伴随着皮层纤毛器微管的组装和成熟,其微管蛋白组分同时也在不断发生变化.

阔口尖毛虫纤毛器微管的激光共聚焦显微镜观察

应用激光扫描共聚焦显微术显示经荧光紫杉醇标记的阔口尖毛虫(Oxytricha platystoma)口围带、波动膜、额腹横棘毛、左右缘棘毛等纤毛器的微管类细胞骨架。其口围带基部含小膜托架、托架间连接微管和小膜基部微管束,波动膜基部含发达的微管骨架网,口围带和波动膜后端的汇合处含有口底托架及口后微管束,额腹横棘毛和左、右缘棘毛基部含前纵微管束、后纵微管束、横微管束或周围微管束。结果表明,阔口尖毛虫的纤毛器基部微管具有其种的特异性,尤其是波动膜在其特长的纤毛列基部形成发达的微管骨架网,这种巨大型波动膜及其基部微管骨架在尖毛科乃至其他腹毛类纤毛虫中未见报道;且本文所见的纤毛虫口底托架及口后微管束可能是腹毛类纤毛虫中普遍存在的口纤毛器基部微管结构。

异毛虫Allotricha curdsi皮层纤毛器基部微管的荧光标记

FLUTAX直接荧光标记和抗α-微管蛋白抗体免疫荧光标记显示,原生动物腹毛目纤毛虫异毛虫(Al-lotricha curdsi)细胞微管胞器由口围带、波动膜、额腹横棘毛、左右缘棘毛、背触毛等皮层纤毛器、纤毛器基部附属微管组成.其中腹面皮层纤毛器基部附属微管包括小膜托架、小膜附属微管、波动膜骨架;额腹横棘毛基部围棘纤维篮、额腹横棘毛和左右缘棘毛基部前纵微管束、后纵微管束和横微管束,它们以各自的纤毛器基部为中心,分别向皮层不同方向发射,在细胞皮层内形成一个复合三维结构微管网;并且,左、右缘棘毛基部横微管显示非镜像对称的图像,横棘毛基部微管前纵微管束向前伸展后其前端并非聚集在一起,这与目前报道的其他腹毛目纤毛虫如贻贝棘尾虫、魏氏拟尾柱虫同种结构的定位特征不一样.

新型角素复合物抗老化活性研究

局部使用的营养型抗氧化剂和免疫调节剂在维持皮肤健康方面起着非常重要的作用。然而,新型抗氧化剂和免疫调节剂CN-MEB[褪黑激素、维他命E、β葡聚糖与角素微纤(CN)的混合物]对老化皮肤的综合作用研究却鲜有涉及。为填补此类空白,本研究旨在探索CN-MEB局部涂抹和口服对皮表水分、皮脂弹性、过氧化物抗性等整体临床表现的综合影响。

仿生学vs畜牧业

当我进入材料学研究之后发现,仿生学(biomimetics)是很新的研究热点。曾经因为"纳米发动机"研究而闻名的王中林教授去年也过了一回仿生的瘾——通过在胶带表面上合成逐条竖立的碳纳米管阵列。

美国赭纤虫纤毛器微管胞器的形态和形态发生

应用荧光紫衫醇(FLUTAX)标记异毛类纤毛虫美国赭纤虫(Blepharisma americanum)纤毛器微管胞器,结果显示:细胞形态发生中,后仔虫口器微管在皮层口围带后第一列体纤毛位置发生,前仔虫口器微管在老口围带位置形成;新的体纤毛在各个老体纤毛列中部两纤毛基体之间发生,此后新、老体纤毛共同组成为新仔虫的体纤毛列.所得结果表明,细胞的皮层纤毛器结构对新纤毛器微管的发生不仅具有定位和诱导作用,并对新细胞的形成具有结构贡献.

沼泽瘦尾虫皮层纤毛器及其附属微管的观察

应用扫描电镜技术、荧光紫杉醇直接荧光标记显示了腹毛目纤毛虫沼泽瘦尾虫(Uroleptus limnetis)的细胞形态和皮层纤毛器的组成模式,以及皮层口围带、额腹横棘毛、左右缘棘毛等纤毛器微管和纤毛器附属微管的建构特征,可为进一步阐明瘦尾虫类纤毛虫的形态学及其系统发育研究提供基础资料。