A位取代和缺陷钝化实现钙钛矿薄膜的低阈值红光放大自发辐射

作为发红光的光学增益介质,CsPbI_(2)Br钙钛矿材料具有良好的热稳定性和合适的光学带隙,引起了研究者的广泛关注。然而,溶液法制备的CsPbI2Br薄膜在高湿度环境下易发生相变,同时薄膜存在大量缺陷,阻碍了其性能提升。鉴于此,采用部分FA^(+)(CH_(4)N_(2)^(+))进行A位取代以提高钙钛矿薄膜的相稳定性,然后利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)对钙钛矿薄膜进行表面钝化。得益于FA^(+)阳离子带来的薄膜形貌的改善和PMMA良好缺陷钝化效果,实现了Cs_(0.7)FA_(0.3)PbI_(2)Br钙钛矿薄膜的低阈值红光放大自发辐射(ASE),其发射波长为689 nm,纳秒激光激发下的阈值为15μJ/cm^(2)。同时,该薄膜具有良好的疏水性和光稳定性,在大气湿度环境下(RH为(40±10)%),采用3000μJ/cm^(2)脉冲激光持续照射120 min,其ASE强度仍能维持其初始值的93%。这项工作为实现低阈值高稳定的红光ASE和激光提供了参考。

基于nuc基因的环介导等温核酸扩增可视化技术检测食源性金黄色葡萄球菌

金黄色葡萄球菌食物中毒主要是由食用被金黄色葡萄球菌及其所产生的肠毒素污染的奶、肉、蛋、糕点、剩饭等蛋白或淀粉含量丰富的食品引起,快速精准的金黄色葡萄球菌检测技术对于保障人们的健康和食品安全具有重要意义。本研究以nuc基因作为检测靶基因,建立了一种检测金黄色葡萄球菌的环介导等温核酸扩增(LAMP)技术。该方法检测金黄色葡萄球菌基因组DNA样品为阳性,而对单细胞增生李斯特菌、鼠伤寒沙门菌、肠出血性大肠杆菌、空肠弯曲菌、小肠结肠炎耶尔森菌和产气荚膜梭菌等食源性致病菌和猪链球菌、胸膜肺炎放线杆菌和多杀性巴氏杆菌等猪源细菌基因组DNA检测结果均为阴性,表明建立的LAMP方15法具有较好的特异性。灵敏度的检测结果表明,LAMP的检测限可达5.6×10^(1) CFU/mL,而常规PCR的检测限为5.6×10^(5) CFU/mL,即LAMP的检测灵敏度比常规PCR高出10000倍。临床样品的检测结果表明,50份猪肉样品中有4份检出金黄色葡萄球菌。本研究为食源性金黄色葡萄球菌提供了一种快速、可视化、特异性好、灵敏度高、成本低的LAMP检测方法。

柑橘衰退病毒RT-RPA-LFD可视化检测方法的建立及应用

【目的】柑橘衰退病由柑橘衰退病毒(citrus tristeza virus,CTV)引起,是一种世界性的重要柑橘病害。为实现CTV的田间快速检测,建立一种准确、快速且可视化的检测方法。【方法】以CTV外壳蛋白(CP)的保守区域为靶标,设计3对特异性引物和探针,通过引物筛选,以及优化引物浓度、反应时间和反应温度等条件,建立CTV的反转录-重组酶聚合酶扩增-侧流层析试纸条(RT-RPA-LFD)快速检测方法,明确其灵敏度,并用于田间疑似样品的检测。【结果】建立了CTV的RT-RPA-LFD检测方法:最佳检测引物为RPA-1F/R,对应探针为RPA-P,最佳反应条件为40℃,25 min,且与其他5种柑橘病毒无交叉反应。该方法的灵敏度是RT-PCR的100倍,最低可检测到2.12×10^(1)拷贝·μL^(-1)的CTV核酸,与RT-qPCR相当。采用RT-RPA-LFD法在67份田间样品中检测出CTV阳性样品41份,与RT-PCR法检测结果一致。【结论】建立的CTV RT-RPA-LFD法具有操作简单、快速、结果可视等优点,适合基层植保工作者对田间样品开展快速检测。

逆转录环介导等温扩增技术检测H3亚型猪流感病毒

基于环介导等温扩增技术(RT-LAMP),建立了一种用于快速检测H3亚型猪流感病毒的方法。根据GenBank中收录的H3N2亚型猪流感病毒(SIV)HA基因保守区的序列,设计一组对应HA序列6个区域的4条特异性引物,建立RT-LAMP反应体系;经优化,确定了最佳的LAMP反应条件。扩增后产物形成的焦磷酸离子和溶液中的镁离子结合而形成焦磷酸镁沉淀,结果可视。同时用特异性内切酶HhaⅠ对所获得的产物进行酶切鉴定,所得的酶切产物大小与理论值完全符合。用已建立的RT-LAMP技术检测临床样品,检测结果与RT-PCR方法符合率均达到100%。结果表明,本研究建立的RT-LAMP检测猪流感病毒方法,操作简单,灵敏度高,特异性强,是一种适用于现场诊断的检测技术。

基于KiK-net强震台网的软弱土层放大效应研究

本文收集整理了Ki K-net强震台网中39个Ⅲ类和Ⅳ类场地台站的308组强震记录,分析了软弱土层的地震动效应,包括PGA放大系数和加速度反应谱放大系数。结果表明:Ⅲ类场地和Ⅳ类场地的PGA放大系数分别在区间2-8和2-6较为集中,平均值分别为4.21和4.06;Ⅲ类场地和Ⅳ类场地0.3s加速度反应谱放大系数分别在区间2-10和2-5较为集中,平均值分别为5.20和4.54;Ⅲ类场地和Ⅳ类场地的1s加速度反应谱放大系数分别集中在区间2-10和2-12,平均值分别为5.01和5.83;Ⅲ类场地的PGA放大系数和0.3s加速度反应谱放大系数比Ⅳ类场地要大,而1s加速度反应谱放大系数,Ⅳ类场地比Ⅲ类场地要大。

巴西橡胶树体细胞胚发生过程中DNA甲基化分析

为探讨巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)自根幼态无性系与供体间差异产生的原因,应用甲基化敏感扩增多态性扩增技术,对巴西橡胶树体细胞胚发生过程中基因组DNA胞嘧啶甲基化程度和模式进行了分析。结果表明,在巴西橡胶树体细胞胚发生过程中不同阶段的DNA甲基化程度不同,以花药的DNA甲基化程度最高,体细胞胚的DNA甲基化水平最低。在体细胞胚发生过程中出现了I、Ⅱ和Ⅲ3种类型的甲基化多态性带型的改变,包括他们的出现与消失。因此,橡胶树体细胞胚发生过程中可能通过DNA甲基化甲基化和去甲基化来调控基因的表达。

24个Y-STR基因座荧光标记复合扩增体系的建立

目的 构建包含24个Y-STR基因座的荧光标记复合扩增体系.方法 选择DYS531、DYS630、DYS622、DYS552、DYS510、DYS449、DYS459a/b、DYS446、DYS443、DYS635、DYS587、DYS527a/b、DYS460、Y-GATA-A10、DYS520、DYS557、DYS522、DYS481、DYS570、DYS385a/b、DYS44424个Y-STR基因座,构建荧光复合扩增体系.检测该体系的特异性、同一性、灵敏度、扩增均衡性、抗干扰性和准确性,调查其在广东地区人群的基因多样性.结果 建立的复合扩增体系在检测的非人类及女性样本中未发现谱带,同一个体不同组织检测结果一致,0.1 ng以上标准品9948可检测获得完整分型结果.常见抑制物中体系内加入120~200μmol/L血红素、1.5~2.0 mmol/L钙离子时出现等位基因丢失,对靛蓝、腐殖酸、EDTA具有较强抗干扰性.通过146例无关个体与Yfiler系统平行检测比对,24 Y-STR检测体系分型准确.广东地区人群单倍型多样性（HD）为0.99972,优于Yfiler系统（HD=0.99858）.结论 本研究建立的24个Y-STR基因座荧光标记复合扩增体系法医学应用前景广阔,可用于案件检验、亲权鉴定与Y-STR数据库建设.

5株湖南猪圆环病毒1型全基因组测序与遗传进化分析

为了解湖南猪群猪圆环病毒1型(PCV1)的遗传变异情况,以PCV1阳性DNA为模板,使用PCR方法分两段扩增PCV1全基因序列并进行拼接。结果共获得5个PCV1全基因组,其中3株全基因大小为1759 bp,另外2株分别为1758 bp和1760 bp。5株全基因组同源性为98.4%~99.7%,与国内外的PCV1全基因组同源性为98.1%~99.7%;ORF2序列同源性为97.6%~99.6%,与国内外的PCV1 ORF2同源性为96.1%~99.9%。系统发育树显示,5株PCV1均属于同一分支,并显示出一定的地理差异,但差异较小。结果表明,湖南省流行的PCV1毒株基因较为稳定,分离株间差异较小。本研究为湖南省猪圆环病毒病防控及相关研究奠定了基础。

口腔拭子在药物性耳聋基因检测中的应用

目的:探讨口腔黏膜上皮细胞基因组DNA在药物性耳聋基因A1555G及C1494T突变检测中的应用,寻求基因检测中更简单快捷并无损的样本来源。方法:采集97例来自温州特殊教育学校非综合征型耳聋学生的口腔拭子和外周血,分别提取基因组DNA,进行浓度与纯度的测定、基因扩增及产物测序,比较2种样本来源及2种方法提取的基因组DNA的浓度、纯度、扩增成功率,并将测序结果与人类线粒体DNA剑桥参考序列进行比对。结果:口腔拭子DNA的手工法提取浓度(42.5±41.7)ng/mL与试剂盒法DNA浓度(44.8±43.4)ng/mL差异无统计学意义(P>0.05);手工法DNA纯度(1.45±0.73)低于试剂盒法(1.87±0.87),两组间差异有统计学意义(P<0.05);二者扩增成功率与外周血差异均无统计学意义(P>0.05);口腔拭子DNA的药物性耳聋基因扩增产物长短一致,测序结果完全相符,均显示A1555G突变阳性2例,阴性95例;C1494T突变97例均阴性。结论:无损性样本口腔拭子扩增成功率高,诊断结果可靠,可替代外周血作为药物性耳聋基因检测的DNA来源,具有一定的临床应用价值。

芦山地震仁家村斜坡地震动监测

芦山地震次生地质灾害一个显著特点是地形放大效应。震后第二天,课题组在极震区仁家村斜坡局部孤突地带谷底基岩及斜坡中部坡折部位各放置一台地震监测仪,捕捉到一系列余震数据。数据显示,坡折（2#监测点）相对谷底监测点（1#监测点,二级阶地高程）的最大峰值加速度一般放大最大可达3.4,最小为1,说明坡折部位的地震动能量大于谷底部位。阿里亚斯强度计算显示,坡折部位阿里亚斯强度最大值为0.004 855 m/s,谷底部位阿里亚斯强度值最大为0.003 145 m/s,前者约为后者的1.5倍,阿里亚斯强度放大系数最大可达6.9。傅里叶频谱分析可知,1#监测点主频范围为4.81-22.81 Hz,2#监测点主频范围为3.31-20.94 Hz,说明局部孤突地形并不影响坡体接收到地震波的丰富程度。通过与桅杆梁监测成果对比,说明了软弱覆盖层地震波的低频部分有放大作用,而对高频部分存在滤波作用;三面临空山体表现更显著的放大效应。研究认为,地震条件下局部孤突地形对地震动加速度有明显的放大效应,因而在这些地区较易达到岩土体的强度极限,从而增加震裂、崩塌、滑坡等次生地质灾害发生的数量和规模,在进行山区工程选址和城镇规划时应充分考虑局部地形的放大作用和影响。

应用依赖解旋酶DNA扩增技术检测转基因大豆

目的:基于依赖解旋酶DNA恒温扩增(helicase-dependent isothermal DNA amplifi cation,HDA)技术,建立快速检测转基因大豆的方法。方法:采用以CaMV35S、NOS、CP4-EPSPS 3种外源基因和内源基因Lectin(大豆凝集素基因)为目的片段设计4对特异引物,建立反应体系,通过HDA方法对内源基因和3种外源基因的检测特异性和灵敏度进行实验,并对结果进行同源性分析。结果:建立了转基因大豆HDA检测法,检测特异性良好,3种外源基因的检出限为0.2%。结论:转基因大豆的HDA检测方法具有普通聚合酶链式反应的特异、灵敏等特点,并且对仪器要求更低,极适合基层实验室使用,具有广阔的应用前景。

太阳驱动地球环境变化研究进展

太阳是地球表层系统最重要的能量来源,地球表层环境变化记录中含有太阳辐射变化或太阳活动的印记,实际观测的太阳辐射变化却被认为不足以引起地球气候系统的剧烈变化,不同学者发展了多种物理模型来解释太阳驱动地球环境变化的机制。本文从地质记录入手,综述了太阳影响不同时间尺度气候变化的地质-生物记录,评述了几种放大机制,发现这些物理模型在解释某种气候现象时具有很好的适用性,但在其他方面也往往存在一定缺陷。我们认为:太阳变化是驱动地球环境变化的最根本因素;地球环境变化可能直接响应太阳变化。要么太阳活动引起的辐射量变化在气候系统中的作用被低估,要么还有未被发现的新机制,未来的研究应该针对这两个问题展开。

低密等离子体通道中的非共振激光直接加速

在低密等离子体通道中,横向有质动力可以有效调制电子的横向振荡过程.一方面,横向有质动力可以向外推动电子,增大电子横向振荡振幅,减小失相率,使电子获得能量增益;另一方面,横向有质动力也可以通过对失相率的非线性调制来降低失相率,在电子横向振荡振幅很小的情况下导致激光直接加速.横向有质动力调制的大小由等离子体密度、激光强度和束宽共同决定.三维模型结果也证实可以通过参数放大实现激光直接加速,弥补了准二维模型的局限性.

单核苷酸多态性电化学生物传感检测研究进展

作为第3代遗传标记物,单核苷酸多态性分析在实现遗传疾病的早期医学诊断以及发病机理研究等方面具有非常重要的意义,已成为当今分析化学和生命科学研究的热点领域。电化学生物传感器因具有灵敏、检测装置轻便价廉且易于微型化、自动化等优点,近年在单核苷酸多态性检测分析中得到了迅速的发展。该文简述了单核苷酸多态性生物传感检测的识别原理、电化学生物传感检测方法及信号放大策略,综述了近年来的研究进展,并对未来的发展方向作了展望。

非洲猪瘟病毒多基因家族成员MGF360-12L RPA检测方法的建立

为建立一种简便、快速的针对非洲猪瘟病毒(ASFV)多基因家族成员MGF360-12L的分子检测方法,基于MGF360-12L基因序列,设计并合成引物,建立重组酶聚合酶扩增(RPA)等温检测方法。结果表明,于35℃恒温反应30 min,即可实现对目的片段的稳定扩增;以含有MGF360-12L基因的重组质粒为模板,RPA反应的检测限达到10~3个拷贝,同普通PCR方法检测限一致;此外,该RPA方法仅特异性扩增非洲猪瘟病毒MGF360-12L基因,对PEDV、FMDV、CSFV、PRRSV、PRV 和 PCV-2基因组cDNA或DNA没有扩增。本研究建立的RPA方法操作简单、反应快速、检测成本低,能够为ASFV相关基因缺失毒株的鉴别诊断提供一定技术支持。

转cry1Ac基因抗虫水稻环介导等温扩增检测方法的建立及应用

为了方便快速地检测转cry1Ac基因抗虫水稻的转基因成分,本研究以转cry1Ac基因水稻‘华恢1号’为主要研究对象,根据环介导等温扩增技术的原理,针对人工改造的cry1Ac晶体蛋白毒素基因的6个区段设计4条特异性引物,在65℃条件下,利用链置换DNA聚合酶等温扩增1h,分别通过荧光显色和凝胶电泳完成对转基因作物的检测工作,同时对2种转基因作物和5种非转基因作物进行LAMP检测以检验该方法的特异性。结果表明,该LAMP方法能有效地检测含有cry1Ac的转基因作物,检测结果与常规PCR方法结果一致,灵敏度是PCR方法的10倍,达到0.01%,并且具有高特异性,表明该检测方法适合转cry1Ac基因抗虫作物的快速检测。

适用于全周期结构的速度脉冲型地震动强度表征参数研究

鉴于传统的地震动强度表征参数(IM)不能有效地反映速度脉冲型地震动的破坏特征,需要研究能够在全周期段内表征速度脉冲型地震动强度的参数。本文首先从NGA-West2强震数据库中选取了236条速度脉冲记录,分析了42种地震动参数之间的相似性和相关性,初步给出了速度脉冲型地震动强度的表征参数;其次,利用单自由度体系动力时程分析方法,研究了不同延性μ条件下速度脉冲型地震动强度表征参数与最大非线性位移um之间的相关性系数随周期T的变化特征,并通过线性回归和离差分析方法确定了初步给出的速度脉冲型地震动强度表征参数的有效性及其应用范围;最后,将速度脉冲对加速度反应谱的放大系数Af作为速度脉冲型地震动强度表征参数,并验证其有效性。结果表明:(1)当0<T<1 s时,Sa(T)作为速度脉冲型地震动强度表征参数的有效性较好;(2)当1<T<3 s时,Sa,avg,Sv,avg,PPV,If和PGV作为速度脉冲型地震动强度表征参数的有效性较好;(3)当3<T<6 s时,Sa,avg,Sv,avg,PPV,If,PGV和Sa(T)不宜作为速度脉冲型地震动强度表征参数;(4)当0<T<6 s时,Af作为速度脉冲型地震动强度表征参数的有效性较好,而且,当结构自振周期小于速度脉冲周期时,Af作为速度脉冲型地震动强度表征参数时um的离散性最小。

建立基于fimY基因的LAMP技术检测食源性沙门菌

沙门菌是人类一种常见的食源性致病菌,沙门菌主要污染肉类、鱼、禽、奶、蛋等食品。食用了这些未煮透的污染食品是引起沙门菌食物中毒的最主要原因。研制能对食品中的沙门菌进行现场快速精准检测的试剂盒,对于保障人们的食品安全具有重要意义。本研究以沙门菌的fimY基因作为特异性的检测靶基因,建立一种可视化、低成本的环介导等温扩增技术,以快速检测食源性沙门菌。建立的LAMP方法具有良好的特异性,对肠出血性大肠杆菌O157、肠毒性大肠杆菌ETEC、空肠弯曲菌、小肠结肠炎耶尔森菌、金黄色葡萄球菌、单增李斯特菌等其他食源性致病菌和空白对照(水)的检测结果均为阴性。灵敏性检测结果表明,建立的LAMP检测沙门菌的灵敏度为3.8×10^(1)CFU/mL,而常规PCR检测沙门菌的灵敏度为3.8×10^(4)CFU/mL,LAMP法检测比常规PCR检测的灵敏度高1000倍。另外,采用建立的LAMP方法对18株鸡源和猪源的沙门菌分离株进行检测,结果均为阳性,与基于invA基因的常规PCR结果的一致。本研究中建立的LAMP检测方法为食源性沙门菌的检测提供一种可视化、灵敏、成本低的快速检测技术。

犬细小病毒实时荧光RPA检测方法的建立

由犬细小病毒(CPV)引起的犬细小病毒病是我国出入境口岸宠物检疫的重要疫病。为了提高检疫效率,本研究拟建立检测CPV的实时荧光重组酶聚合酶扩增(RPA)方法并进行评价。本研究根据CPV衣壳蛋白基因序列设计RPA引物,以GB/T 27533-2011中的PCR方法作为参照,通过检测其他4种犬病毒和3种其他种属的细小病毒来分析实时荧光RPA的特异性、检测不同浓度的模板分析实时荧光RPA的灵敏度、检测CPV阳性或阴性犬的不同组织、血液、尿、粪便等样本以及7株CPV野毒株来分析实时荧光RPA的稳定性。结果显示,本研究建立的实时荧光RPA特异性好、灵敏度高,检测临床组织、体液、粪便样本以及野毒株时都具有良好的稳定性。结果表明,本研究建立的实时荧光RPA可满足CPV快速检测要求。

基于ARM的32电极电阻抗成像系统设计

电阻抗成像是一种新型的医学成像技术,在生物信息检测与成像方面具有广阔的应用前景。针对现有电阻抗成像系统采集速度不高、实时性较低、分辨率不理想的情况,进行了改进设计。采用ARM处理器构建嵌入式电阻抗成像系统,搭建32电极物理模型作为检测对象,利用32通道多路开关实现激励电流和电压采集通道的切换,向模型中注入激励电流信号并通过前置滤波、两级放大等信号处理技术获得成像数据。采用敏感矩阵算法对有无目标时的数据差值进行图像重建。实验结果表明,该系统具有较好的成像效果,分辨率高,能有效地实现对目标区域的检测。