长春花细胞大型生物反应器培养的初步研究

采用 70 L环形通气搅拌生物反应器对长春花细胞的大规模悬浮培养进行了初步的研究 ,2次培养取得成功 ,培养周期 15 d,最大 PCV值达 5 2 % ,生物量鲜重 2 0 5 .6 g/ L。研究结果表明 ,“种子”细胞的接种时期和培养基中的蔗糖质量浓度对培养细胞在 70 L反应器中的生长影响很大。从所做的 2次成功培养分析 ,将培养基的蔗糖质量浓度由 2 0 g/ L提高到 2 5 g/ L ,按 15 %的接种量接种正处于生长指数初期的细胞 ,在 70 L反应器中培养的长春花细胞长势最好 ,最大 PCV值为 5 2 % ,最终生物鲜重 2 0 5 .6 g/ L。     

准好氧矿化垃圾床的装填密度研究

[目的]研究：位好氧矿化垃圾床的装填密度对渗滤液处理效果的影响。[方法]在实验室构建准好氧矿化垃圾床,通过测定COD、NH3-N和TN,比较分析不同装填密度反应床处理渗滤液的效果。[结果]当每立方矿化垃圾的水力负荷约45L／d、有机负荷约540g／d时,反应床对渗滤液中COD、NH3-N和TN的去除率分别达86％以上、92％以上和88％以上;当装填密度由1426kg／m^3减小到858kg／m^3时,渗滤液中COD、NH3-N和TN的去除率分别接近99％、100％和96％。根据不同装填密度反应床对渗滤液处理的效果和影响分析。初步确定试验奈件下准好氧矿化垃圾床适宜的装填密度为860kg／m^3。[结论]该研究可为准好氧矿化垃圾床的构建和应用提供定量化依据。     

光合细菌几种培养方式的比较

分别采用40L光生物反应器、10L光生物反应器和10L发酵罐3种方式对光合细菌进行了通气培养的比较研究,测定了3种培养方式下光合细菌的生长曲线,比较了3者之间的差异,并研究了通气量和盐度对光合细菌生长速率的影响。结果表明,40L与10L新式光生物反应器和3L发酵罐中光合细菌的生长速率无明显的差别,表明新式光生物反应器在原来10L的基础上不用作参数和比例的更改即可进行进一步的放大;对该种新式光生物反应器的产业化应用提供了试验依据。该种新式光生物反应器与发酵罐相比,在相同培养条件下,达到光合细菌最大生长密度和最大产量,且所耗费的成本将大大降低,从而为光合细菌的产业化生产提供可能性,进而为光合细菌的大规模生产提供广阔的前景。     

鸡输卵管生物反应器研究进展

鸡输卵管生物反应器是一种很有市场前景的生产药物蛋白的生物反应器。综述了激素对输卵管细胞和卵清蛋白基因的调控、输卵管组织特异性调控元件的研究、转基因鸡的制作途径、新型逆转录病毒载体在转基因鸡制作上的应用和国内研究现状、最新成果及发展前景等。     

Marc-145细胞微载体悬浮培养及PRRSV增殖工艺的建立

采用分批式培养方法研究了Marc-145细胞微载体悬浮培养及猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)增殖工艺。结果表明,在3 g/L的微载体用量下,采用1 ml 3×105个细胞的初始接种密度及培养至第3 d进行换液操作工艺可以获得最佳的Marc-145细胞生长效能。采用感染复数为0.05的接毒比例及接毒后48 h收获毒液可获得最高的PRRSV增殖效价。在5 L反应器中重复验证上述工艺,获得较为稳定的试验结果,最大细胞密度均可高于1 ml 2×106个细胞,PRRSV的增殖效价均高于108.0TCID50/ml。为猪繁殖与呼吸综合征病毒疫苗的生物反应器规模化生产奠定了基础。     

接种密度、培养基中蔗糖和活性炭浓度对生物反应器内大花蕙兰原球茎增殖的影响

为了探明生物反应器内大花蕙兰原球茎增殖生长的影响因素,为大花蕙兰种苗生产中大量培养繁殖材料提供理论依据,以大花蕙兰茎尖诱导的原球茎为外植体,研究了接种量、蔗糖浓度、活性碳浓度对5 L气升式反应器内原球茎增殖和生长的影响。结果表明,大花蕙兰原球茎在5 L反应器内增殖时,接种量为20 g的处理原球茎鲜重显著优于10 g和30 g接种量处理;添加蔗糖30 g/L处理对大花蕙兰增殖生长有促进作用;活性炭浓度0.25 g/L处理原球茎的生长良好,高于0.25 g/L抑制原球茎的生长,增殖系数为7.5。利用5 L气升式生物反应器培养原球茎,接种量为20 g、蔗糖浓度为30 g/L、活性炭浓度为0.25 g/L时,大花蕙兰原球茎增殖较快,生长较好。     

Counting low-copy number proteins in a single cell

We have designed a microfluidic device in which we can manipulate, lyse, label, separate, and quantify the protein contents of a single cell using single-molecule fluorescence counting. Generic labeling of proteins is achieved through fluorescent-antibody binding. The use of cylindrical optics enables high-efficiency (approximately 60%) counting of molecules in micrometer-sized channels. We used this microfluidic device to quantify beta2 adrenergic receptors expressed in insect cells (SF9). We also analyzed phycobiliprotein contents in individual cyanobacterial cells (Synechococcus sp. PCC 7942) and observed marked differences in the levels of specific complexes in cell populations that were grown under nitrogen-depleted conditions.     

Microfluidic memory and control devices

We demonstrate microscopic fluidic control and memory elements through the use of an aqueous viscoelastic polymer solution as a working fluid. By exploiting the fluid's non-Newtonian rheological properties, we were able to demonstrate both a flux stabilizer and a bistable flip-flop memory. These circuit elements are analogous to their solid-state electronic counterparts and could be used as components of control systems for integrated microfluidic devices. Such miniaturized fluidic circuits are insensitive to electromagnetic interference and may also find medical applications for implanted drug-delivery devices.     

利用植物生物反应器表达抗肿瘤药物的研究进展

利用植物生物反应器表达抗肿瘤药物,来激发机体产生免疫应答反应已成为当今肿瘤免疫治疗的研究热点之一.在绝大多数动物实验研究中,利用植物生物反应器表达的外源蛋白,比如抗体、抗原、细胞因子等都能诱导机体产生体液免疫和特异性的细胞免疫反应,并且在临床试验中也取得了较好的疗效.综述了利用植物生物反应器表达抗肿瘤药物的研究进展,并...     

农田害鼠长期运动规律与持续控制技术研究

根据临海市1985—2004年农田鼠情监测情况,阐述了农田鼠类种群结构时空变化特征,揭示了农田鼠类运行的四个阶段特征以及长期运动规律,创建了鼠类种群数量变动的Logistic模型:Y(t)=22.8818/(1 0.1038e0.2219X)、X=｛1,2,3,……,n｝。提出了以农田生态调节为基础、积极保护利用天敌为重点、推广群众性测报防治为关键、改进药物灭鼠技术和因地制宜分类做好防治为保障的持续控制技术。2000—2004年推广应用面积8.04万hm2,将农田鼠密度控制在3%以下,将农田鼠害率持续控制在0.5%以下。     

基于CC1020的粮仓无线监控系统

设计了一种粮仓无线监控系统,主要完成对粮食温度、湿度参数的采集、存储和向监控中心传送数据以及执行监控中心指令等功能。介绍了系统硬件组成及工作原理,无线传输电路、温湿度采集电路和辅助电路等硬件设计及软件设计。     

Sequential establishment of stripe patterns in an expanding cell population

Periodic stripe patterns are ubiquitous in living organisms, yet the underlying developmental processes are complex and difficult to disentangle. We describe a synthetic genetic circuit that couples cell density and motility. This system enabled programmed Escherichia coli cells to form periodic stripes of high and low cell densities sequentially and autonomously. Theoretical and experimental analyses reveal that the spatial structure arises from a recurrent aggregation process at the front of the continuously expanding cell population. The number of stripes formed could be tuned by modulating the basal expression of a single gene. The results establish motility control as a simple route to establishing recurrent structures without requiring an extrinsic pacemaker.     

天峻县草原蝗虫发生与危害预测模型构建

本文对2010—2020年天峻县草原蝗虫秋季越冬数据和气象资料的相关性进行了分析，并采用逐步回归分析法构建了草原蝗虫种群密度、发生面积和危害面积的长期预测模型。结果表明：蝗虫发生密度主要与温度相关，发生和危害面积主要与温度、日照时数、相对湿度和降雨量相关；蝗虫发生面积预测模型预测准确率为80%，蝗虫危害面积和种群密度预测模型预测准确率均为100%。     

精原干细胞体外分离培养的研究进展

为探索提高精原干细胞分离和体外培养效率的技术方法,以建立长期稳定的动物精原干细胞培养体系,对动物精原干细胞的分离纯化和体外培养的研究进展进行综述。以"Spermatogonial stem cell,Isolation,Culture,Enrichment,in vitro"和"精原干细胞、分离、培养和体外扩增"为检索词,查阅精原干细胞相关文献,并进行归纳整理。精原干细胞分离主要有机械分离法和酶消化法,纯化精原干细胞的方法有差速贴壁法、密度梯度离心法、免疫磁珠法、流式细胞法等,目前大动物精原干细胞的富集常使用酶消化法、差速贴壁法和Percoll梯度离心法相结合。精原干细胞体外培养需模拟体内生境,通常在基础培养基中添加血清、饲养层细胞和各类生长因子等,培养条件会影响精原干细胞培养的效果。小鼠精原干细胞已建立较完善的培养体系,而人和多数大动物还缺乏完善的精原干细胞体外培养体系。     

单粒微米珠-单根DNA复合物的微流控分离初步研究

定点单分子DNA芯片有重要用途,但其制备极具挑战性,用光镊、磁镊及原子力显微镜等方法分离单分子DNA,为此建立的平台设备昂贵,且分离效率太低,难以满足实验要求。本研究采用微流控技术,在层流基础上电泳分离与富集单粒微米珠-单根DNA的复合物,旨在为基于微米孔阵列承载这种复合物的定点单分子DNA芯片的制备提供样本。此技术的完善将为单分子DNA芯片制作开辟新的途径。     

A bioartificial liver--state of the art

End-stage liver disease is treated by liver transplantation, but donor organ shortages remain a serious problem. This has prompted the design of bioartificial liver devices to "bridge" patients until they either recover or receive a liver transplant. In these devices, patient plasma is circulated extracorporeally through a bioreactor that houses liver cells (hepatocytes) sandwiched between artificial plates or capillaries.     

运动控制技术在根系监测系统中的应用

分析了根系监测系统的组成,采用步进电机作为执行元件组成运动控制系统,并分析了步进电机驱动电路的构成及细分驱动的方法。利用ATmega16单片机和TA8435设计根系监测运动控制系统,给出其电路原理图。该设计可以方便地利用上位机软件控制CCD旋转和直线运动,扫描根系的全景,很好地解决了常规的监测系统监测范围有限的问题,提高了系统的实用性。实践证明,利用该方法设计的运动控制系统具有很高的推广价值和广阔的应用前景。     

基于深度神经网络的芯片上活体虫黄藻检测

为了对活体虫黄藻进行快速、无标签和低成本的检测,笔者结合微流控技术、显微图像处理和深度学习神经网络,提出了基于深度神经网络的活体虫黄藻检测方法,对混合了微球、正常与漂白虫黄藻细胞溶液进行检测,结果表明：使用明场显微图像进行训练的神经网络模型泛化至微流控芯片上细胞检测当中,且能以93.9%的平均识别精确度识别不同生理状态下的虫黄藻细胞与其他目标,说明该方法可从大量复杂、异质的细胞群体中快速准确地识别出目标细胞。     

Bioreactors: design and operation

The bioreactor provides a central link between the starting feedstock and the product. The reaction yield and selectivity are determined by the biocatalyst, but productivity is often determined by the process technology; as a consequence, biochemical reaction engineering becomes the interface for the biologist and engineer. Developments in bioreactor design, including whole cell immobilization, immobilized enzymes, continuous reaction, and process control, will increasingly reflect the need for cross-disciplinary interaction in the biochemical process industry.     

High-Density Nanosecond Charge Trapping in Thin Films of the Photoconductor ZnODEP

An electrooptical memory effect is observed with solid thin films of the photoconductor zinc-octakis(beta-decoxyethyl) porphyrin (ZnODEP) sandwiched between two optically transparent electrodes. Upon irradiation with the simultaneous application of an electric field, electron-hole pairs are generated and separated within the photoconductive layer. These electron-hole pairs become "frozen" within the films when the irradiation is interrupted. These trapped charges can be released by irradiation of the cell, resulting in a transient short-circuit photocurrent. No cross talk between adjacent memory elements separated by approximately 0.2 micrometer (a density of 3 gigabits per square centimeter) was detected. The charge storage system is robust and nonvolatile. The response time for the write-read beam is in the subnanosecond range, and no refreshing is required for long-term retention of trapped charges.