电压敏感染料di-4-ANEPPS的光谱研究

实验研究了电压敏感染料di-4-ANEPPS在家兔心肌组织中的吸收光谱和荧光光谱特性。结果表明,含染料组织的光吸收普遍大于对照组,在450~550 nm波段吸收谱差异更明显;染料在心室组织中的最大吸收峰为（479.75±0.44）nm。通过测量含染料心脏不同部位的荧光光谱,首次发现心室组织、心房组织和主动脉的最大荧光峰位有一定差异,其相对荧光强度则与染料的分布浓度有关。根据三维和二维荧光光谱分别确定了含染料心房和心室组织的最佳荧光激发波长和荧光测定波长。利用心房和心室组织的静息电位差,在不同波长激发光下测量了染料的荧光光谱移动,确定了光标测量实验的最佳激发光和相应荧光检测波长范围。这些研究结果为心脏光学标测系统的设计提供了理论依据。

用电压敏感染料光学记录膜电位

应用传统电生理方法如微电极和膜片钳技术 ,在记录较小的神经细胞和纤细的神经突起膜电位及同步记录神经细胞群的电活动等方面目前仍是一大难题。随着生理科学和神经生物学的发展 ,利用电压敏感染料光学记录膜电位技术已成为一种较为理想的新手段。本文对光学记录膜电位技术的发展史、染料特性和作用机制、光学成像及膜电位记录原理、目前的光学方法中某些不足及未来前景等做了较系统的介绍 。

电压敏感染料膜电位光学标测技术

电压敏感染料的膜电位光学标测是一项集分子光子学、生理科学、计算机科学等诸多学科为一体的高科技技术手段。与传统的微电极、膜片钳技术相比,它不仅可以多位点、同步测量膜电位的变化,而且可以标测细胞群电活动的传导特性,为研究较小细胞和纤细的神经突起、心律失常等生理活动提供了可能。由于它可以避免外部电磁场的干扰,因此已成为研究心脏电除颤等机理较为理想的手段。本文重点介绍了电压敏感染料膜电位光学标测技术的工作原理、系统构架以及目前的主要应用及其未来的发展方向。

电压敏感染料DiBAC4(3)用于检测胚胎细胞膜电位变化的研究

目的:探讨电压敏感染料DiBAC4(3)用于检测胚胎细胞膜电位变化的可行性。方法:分别取单细胞期胚胎、二细胞期胚胎、囊胚期胚胎,用M16孵育0.5 h后加入终浓度5μmol/L的DiBAC4(3)溶液,每隔10min在荧光显微镜下或激光共聚焦显微镜下观察胚胎细胞荧光强度变化,0.5 h后实验组加入终浓度100mmol/L的KCL溶液,对照组加入与KCL溶液等量的M16,每隔5 min观察胚胎细胞荧光强度变化。结果:每个时期的胚胎细胞都可以被DiBAC4(3)染色,没加KCL前半小时荧光强度随时间缓慢增强,加KCL后即刻荧光强度显著增强,且在15 min内荧光强度随时间增强。结论:电压敏感染料DiBAC4(3)可以用于胚胎细胞膜电位变化的检测。

一种新型N-型电压敏感性钙通道拮抗剂虎纹蜘蛛毒素-I对大鼠内脏痛模型镇痛作用的研究

目的研究一种新型N-型电压敏感性钙通道拮抗剂虎纹蜘蛛毒素-Ⅰ(HWAP-I)经蛛网膜下腔用药对福尔马林诱导的大鼠急性炎性内脏疼痛的抑制作用.方法福尔马林快速注入SD大鼠乙状结肠壁粘膜下层作为疼痛模型,以数种可评估的反映内脏疼痛的固定性行为作为疼痛评分指标(疼痛分数).此前30 min经留置的导管注射各待测试剂于蛛网膜下腔内,以观察其对该模型疼痛行为的作用.结果以生理盐水阴性对照组和美国同类镇痛新药SNX-111(0.2,0.5和0.75μg/kg·b.w.)和盐酸吗啡(0.05,0.1和0.2μg/kg·b.w.)两个阳性对照组比较,HWAP-I(0.1～1.0μg/kg·b.w.)均能以剂量依赖方式明显抑制福尔马林结肠壁粘膜下注射所诱导的大鼠急性伤害性行为反应.HWAP-I和SNX-111在0.2μg/kg·b.w.时即有稳定和明显的疼痛抑制作用.虽然在同等剂量时SNX-111镇痛效果略大于HWAP-I,但在≥0.5μg/kg·b.w.的较高剂量时SNX-111会引起大鼠产生明显的运动能力障碍,而HWAP-I在此剂量范围内则未见明显的这类毒副作用.盐酸吗啡镇痛作用起效快于HWAP-I和SNX-111,但维持时间较后二者短.结论作为一种新型的多肽类N-型电压敏感性钙通道拮抗剂,HWAP-I和其类似物SNX-111经蛛网膜下腔用药后,对结肠壁粘膜下注射福尔马林引起的大鼠急性炎性内脏疼痛具有和盐酸吗啡类似的、剂量依赖性抑制作用,且维持时间更长.

电压敏感染料di-4-ANEPPS在灌注液中的光谱特性

研究了电压敏感染料di-4-ANEPPS在溶液中的吸收光谱和荧光光谱特性.结果表明,染料的吸收峰在480nm附近,加入钙阻断剂BDM不会影响染料的吸收峰位.染料在去离子水和新鲜台氏液中的荧光发射光谱峰位近似,而在灌注后的台氏液中染料的荧光峰位有蓝移现象.这些研究结果为心脏光学标测系统的设计提供了理论依据.

GTP和GDP类似物对棉铃虫神经细胞高电压敏感钙通道的调节作用

以Ba2 + 为载流子 ,采用全细胞膜片钳法 ,研究了在电极液中分别加入G蛋白稳定激活剂GTPγS(GTP类似物 )和抑制剂GDPβS(GDP类似物 )对棉铃虫Helicoverpaarmigera 3龄幼虫神经细胞高电压敏感钙通道的调节作用。Ba2 + 电流记录时间为 2 0min。对照组和实验组的Ba2 + 电流在记录的初期均出现电流的增加现象 ,随后电流衰减 ,即“rundown”。对照组峰电流在第 2 0min时降为初始值的 (72 0 9± 12 80 ) %。电极内液中加入 2mmol LGTPγS可缓解电流的衰减现象 ,在第 2 0min时 ,峰电流为初始值的 (95 99± 7 93) % ,明显大于对照组的峰电流 (P <0 0 1) ,而且电流 电压 (I V)关系曲线向正电压方向移动。相反 ,电极内液加入 2mmol LGDPβS则导致峰电流衰减更加严重 ,第 2 0min时 ,峰电流仅为初始水平的 (41 95± 9 32 ) % ,显著小于对照组(P <0 0 1) ,但未见电流 电压 (I V)关系曲线的明显漂移。结果表明 ,棉铃虫神经细胞钙通道活动受G蛋白激活剂GTPγS和G蛋白抑制剂GDPβS的影响 ,提示G蛋白活动水平的改变调节钙通道的电流幅值和电压依赖性。

电压敏感性隔膜用于锂离子电池可逆过充保护

研制了一种具有电压敏感功能并可为4.20 V级锂电池和锂离子电池提供可逆过充保护的新型复合聚合物膜.这种膜由聚对苯(PPP)和聚苯胺(PAn)膜复合而成,在无掺杂的本征状态下为电子绝缘体;在高的氧化电势下因发生p-掺杂而变成电子导体;在正常工作电压下又因脱杂而恢复成电子绝缘体.因而,它可以作为一种电压敏感性隔膜用于防止电池过充.在Li/LiMn2O4模拟电池中的应用研究结果证实,在长时间的过充条件下,这种复合隔膜仍能够有效地钳制电池的充电电压,从而为电池提供可逆的过充保护.在正常充放电条件下,复合隔膜对电池性能没有产生负面影响.

荧光共振能量转移电压敏感探针在钾通道抑制剂高通量筛选中的应用

目的:建立以荧光共振能量转移(FRET)电压敏感探针为染料的钾通道抑制剂高通量筛选模型。方法:分别用电压敏感探针的能量供体CC2-DMPE与能量受体DiSBAC2(3)先后负载RBL-2H3细胞,测量细胞去极化前后460nm和570nm的荧光变化,根据荧光的变化反映细胞膜电压的变化。结果:本筛选方法稳定可靠,系统Z’因子达到0.60以上,日筛选通量能够达到10000药次。对102个定向合成的化合物进行筛选,有11个化合物的荧光信号变化率有较好的剂量效应关系。结论:此模型具有良好的稳定性和特异性,FRET电压敏感探针是钾通道抑制剂高通量筛选的理想染料。

电压敏感性染料在癫痫动物模型的实验研究

目的:利用电压敏感性染料将癫痫灶染色,以期准确判断病灶的范围.方法:实验组采用青霉素皮质注射制作新西兰白兔急性癫痫模型,对照组用生理盐水皮质注射,利用电压敏感性染料进行染色,观察并记录染料显色情况.结果:在脑皮质局部点染电压敏感性染料后观察30min,脑皮质均被染成红色.其中对照组一直表现为红色,并再未出现颜色变化;实验组癫痫灶出现颜色变化,染色率为89.47%.结论:电压敏感性染料可以在癫痫动物模型上对脑皮质癫痫灶进行染色,以确定痫灶的准确范围.

电压敏感电路的故障诊断技术研究

电压敏感电路能够敏感发电机的输出电压,是发电机调压电路的重要环节,其发生的故障将影响电源系统的安全与稳定。利用小波子频带能量检测技术对输出电压信号进行处理,从中获取故障信息,作为神经网络的输入。训练过程及测试结果表明:基于松散型小波神经网络应用在电压敏感电路故障诊断中,具有较高故障诊断率,验证了该方法的有效性。

电压敏感性聚三苯胺修饰隔膜用于锂硫电池过充保护

本文以三苯胺为原料,通过化学氧化法制备了具有电压敏感性的聚三苯胺(PTPAn)并将其成功应用到锂硫电池隔膜上。电导率测试结果表明,PTPAn/聚丙烯(PP)隔膜的离子电导率达1.56 mS·cm^(−1);循环伏安(CV)测试结果表明,PTPAn/PP隔膜在3.5–4.2 V内具有氧化还原峰。在0.1C倍率下,采用PTPAn/PP隔膜和空白PP隔膜的锂硫电池在经200周循环后,放电比容量分别为424.8和407.2 mAh·g^(−1),库伦效率分别为99.38%和98.59%,倍率测试表明(0.1C、0.2C、0.5C、1C),采用PTPAn/PP隔膜的锂硫电池在不同倍率下放电比容量均高于采用空白PP隔膜的锂硫电池。与此同时,对采用PTPAn/PP隔膜的锂硫电池进行过充实验,在第4周过充时,充电比容量为843.1 mAh·g^(−1),放电比容量为839.8 mAh·g^(−1);第10周过充时,充电比容量为690.2 mAh·g^(−1),放电比容量为669.2 mAh·g^(−1)。第16周过充时,电池的充电比容量为538.7 mAh·g^(−1),放电比容量为512.9 mAh·g^(−1)。倍率过充测试表明,经过不同倍率过充实验后,采用PTPAn/PP隔膜的锂硫电池仍能正常工作,在1C倍率下过充,电池电压稳定保持在3.9 V,充电比容量为349.8 mAh·g^(−1),放电比容量为328.7 mAh·g^(−1)。

船舶电压敏感型负载稳压设备电压补偿策略

为保证船舶电网电压波动时船舶电压敏感型负载工作的稳定性,根据动态电压恢复器(Dynamic Voltage Restorer,DVR)的结构和电压补偿策略,并结合船舶自身特点,提出无功功率补偿策略和有功功率补偿策略两种电压补偿策略。在负载端电压偏离额定值的情况下,前者通过施加在q轴上的负载电压闭环控制,使设备仅向系统提供无功功率即可恢复负载端电压,设备无需储能且经济性较好;对于无功功率补偿策略补偿能力有限的负载,则通过施加在d轴上的负载电压闭环控制,使设备既提供无功功率又提供有功功率,恢复负载端电压,适用于电压大范围变化的负载。两种策略均在MATLAB/Simulink环境下进行验证,仿真结果表明这两种方法均可在短时间内使负载端电压恢复至额定值。

一种低电源电压敏感度伪差分环形振荡器

基于0.18μm CMOS工艺,提出了一种低电源电压敏感度的环形振荡器电路。分析了电源噪声和衬底噪声的产生与耦合机制,以应对相位噪声的影响。对二级伪差分环形振荡器的电源电压敏感度进行了定量分析。基于分析结果,设计了基于电流源的补偿偏置电路,有效降低了环形振荡器的电源电压敏感度。后端仿真结果表明,振荡器的电源电压敏感度达到0.05%@1%V_(DD),功耗为4.5mW。

多雷区雷击电压暂降及电压敏感设备跳闸的分析与研究

介绍了雷击输电线路绝缘子串发生闪络的过程,分析了雷击闪络产生的电压暂降的影响范围、暂降幅度和持续时间。结合某工业园区内电子信息企业用户电压敏感型负荷跳闸的实际案例,分别从电网和用户两方面提出了降低雷击引起用户跳闸概率的方法与措施,为电网公司解决强雷区和多雷区同类问题提供了理论参考和实际经验,为电力用户降低电气设备停机造成的损失提供参考。

快反应电压敏感染料脑片功能性成像结合全细胞膜片钳记录的体外研究

在大脑的许多区域，局部回路的连接被分离成特定的层状体或神经纤维球，如海马、大脑新皮质和嗅球等。在解剖学上这些区域相互分隔。而功能成像对表现回路特征发挥着独特的作用。电压敏感染料成像（voltage-sensitive dye imaging）是通过探测相应脑组织的电活动或局部新陈代谢活动所引起的光学性质的微小变化来进行功能成像的。

电压敏感性钙离子通道α2／δ亚基是一个跨膜膜外蛋白，参与分泌的调节过程

电压敏感性钙离子通道α２／δ亚基是一个跨膜膜外蛋白，参与分泌的调节过程。［荷］Ｗｉｓｅｒ—ｏ，ｅｔａｌ．ＦＥＢＳ－Ｌｅｔｔ．１９９６；３７９（１）：１５～２０作者用电生理功能性实验和特异性抗体对ａ２／δ亚基拓扑学进行了研究．编码一种缺陷性ａ２／δ亚基...

电压敏感性钙离子通道α2／δ亚基是一个跨膜膜外蛋白，参与分泌的调节过程

电压敏感性钙离子通道α２／δ亚基是一个跨膜膜外蛋白，参与分泌的调节过程。［荷］Ｗｉｓｅｒ－ｏ，ｅｔａｌ．ＦＥＢＳ┐Ｌｅｔ．１９９６；３７９（１）：１５～２０作者用电生理功能性实验和特异性抗体对α２／δ亚基拓扑学进行了研究。编码一种缺陷性α２／δ亚基（...

一种Q-f特性和对工作电压波动鲁棒性增强的有源电感

提出一种品质因数(Q)-频率特性(Q-f特性)和对工作电压波动鲁棒性增强的新型有源电感。首先,通过回转器、直流偏置电路、分流支路三个构成模块的相互配合和它们的外部偏置端电压的协同调节,增强了Q-f特性,即实现了在同一频率下Q峰值相对于电感值可大范围独立调节以及在不同频率下Q峰值保持基本不变的2种Q值特性。其次,通过设置由感知单元与放大单元构成的稳压模块,增强了电感值和Q峰值对工作电压波动的鲁棒性。结果表明,在3.84 GHz频率下,Q值可从636调节到4 032,调节率高达533%,而电感值变化率仅为0.13%;在3.84 GHz、2.40 GHz和1.54 GHz不同频率下,分别取得4 032、4 039和4 043的高Q峰值,Q峰值变化率仅为0.2%;电感值和Q峰值的工作电压敏感度分别为0.011 nH/mV和20.0/mV。

双重不确定性组合法评估敏感设备电压暂降故障概率

针对现有敏感设备电压暂降敏感度评估方法中仅考虑系统侧或设备侧的不确定性问题,提出了一种设备电压暂降故障概率的双重不确定性评估方法。该方法首先对系统电压暂降、设备电压耐受能力进行分析,分别用模糊变量和随机变量描述其不确定性,然后引入λ截集的概念将复杂的双重不确定性概率求解问题转化为普通概率求解问题,简化了计算。以IEEE30节点系统为例进行仿真,并与蒙特卡罗随机模拟结果进行比较,证明了文中所提方法的正确性。