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。     

微流控芯片技术及其在血液分析中的研究进展

微流控芯片技术是在微机电系统(micro electro-mechanical system,MEMS)基础上发展起来的新型技术平台。随着该技术的日益发展,其微型化与集成化的特点决定了它在生物医学领域中的巨大应用潜力及广阔的发展前景。文章结合微流控芯片技术研究最近涌现出的新技术、新材料及其在血液分析中的最新研究进展,总结了微流控芯片技术研究的新特点、新材料与制作方法、检测技术及其在血液分析中的应用,最后对微流控芯片的发展前景进行了展望,以加快微流控芯片技术向分子、细胞以及全血分析等研究领域的渗透。     

香芋冬瓜果实挥发性香气化合物的固相微萃取优化及解析

【目的】优化香芋冬瓜果实挥发性香气化合物萃取的工艺条件,充分解析果实中的挥发性香气化合物,为香芋冬瓜香气成分的深入研究和香气品质的进一步挖掘提供理论参考。【方法】以香芋冬瓜果实为试验材料,利用固相微萃取（SPME）—气质联用技术（GC-MS）充分萃取和鉴定香芋冬瓜果实中的挥发性香气化合物,采用Box-Behnken方法优化预热时间、萃取时间、萃取温度和解吸时间4个萃取工艺参数。【结果】响应面试验结果表明,各因素对香芋冬瓜果实挥发性香气化合物总峰面积的影响程度依次为:萃取温度>解吸时间>预热时间>萃取时间。SPME的最佳萃取条件:预热时间6.6 min、萃取温度62℃、萃取时间43 min、解吸时间4.5 min。在最优条件下,共鉴定出44种挥发性香气化合物,其中醛类物质14种,醇类10种,酮类、酯类和芳香类各4种,酸类3种,以及少量炔烃类物质和其他物质;主要挥发性香气化合物分别为反-2-己烯醛（83.51±2.43 μg/mL）、棕榈酸（38.56±1.24 μg/mL）、正己醇（38.08±1.52 μg/mL）、正己醛（32.07±1.67 μg/mL）、己酸（24.71±1.59 μg/mL）、硬脂酸（17.56±0.80 μg/mL）、反-2-壬烯醛（14.87±0.93 μg/mL）和苯甲醛（13.68±0.83 μg/mL）。【结论】利用响应面法优化得到最佳萃取条件,香芋冬瓜候选特征性挥发性香气化合物成分主要有反-2-己烯醛、棕榈酸、正己醇、正己醛、己酸、硬脂酸、反-2-壬烯醛和苯甲醛。     

微流控技术在解决猪体外受精中多精入卵问题中的应用进展

凭借自动化、高灵敏度和高精确度的优势,微流体技术可以实现复杂精细的生物学实验流程控制,保证对试验现象与试验结果的实时准确获取。通过检索近年来微流体装置在哺乳动物卵母细胞体外成熟、体外受精以及胚胎体外培养中的研究报道,总结了微流控技术在哺乳动物胚胎学研究中的应用,提出了将微流控技术应用于猪体外受精技术,目的在于解决并克服猪体外受精中存在的多精入卵,为完善猪体外受精技术提供可行的解决方案,同时为人类医学辅助生殖技术的优化完善提供新思路。     

一株新分离雨生红球藻培养条件的优化

为探究一株新分离雨生红球藻的适宜生长条件,以藻细胞密度为响应值,通过单因子试验方法,获得该株雨生红球藻生长的最佳光照强度、培养温度和接种密度分别为105 μmol/(m²·s)、21 ℃和 7.5×10⁴ cells/mL。然后采用响应曲面法(RSM)耦合Box-Behnken设计,建立了预测雨生红球藻细胞密度的二次多项式方程,培养光照强度、温度和接种密度及其二项式对雨生红球藻细胞培养密度有着显著影响。各因素影响强弱的顺序:接种密度>光照强度>培养温度。响应曲面法获得雨生红球藻的最佳培养条件为光照强度120 μmol/(m²·s),温度20 ℃,接种密度9.25×10⁴ cells/mL,在此组合条件下雨生红球藻细胞密度可达45.08×10⁴ cells/mL,比单因素实验得到的最高藻细胞密度高出6.9%。     

不同温度下氟苯尼考在鳗鲡体内药代动力学的比较

采用对个体连续采血的方法,研究了不同水温条件下氟苯尼考以30 mg/kg的单剂量混饲口灌给药后在日本鳗鲡（Anguilla japonica）体内的药代动力学特征。利用DAS软件的统计矩原理计算每个个体的药时曲线关系,获得药动学参数,单因素方差分析结果表明,不同温度实验组间多个药动学参数存在显著性差异（P<0.05）。20 ℃、24 ℃和28 ℃实验组药物峰浓度（Cmax）分别为（7.839±1.125）、（13.010±2.334）和（18.267±3.717） μg/mL,达峰时间（Tmax）分别为（6.500±2.070）、（4.500±1.414）和（3.429±0.926） h,这表明温度越高吸收越多越快。表观分布容积（Vz/F）分别为（3.964±0.594）、（2.466±0.672）和（1.841±0.485） L/kg,表明温度较高时氟苯尼考与血浆蛋白的结合更多。平均滞留时间（MRT0-∞）分别为（31.503±7.117）、（22.881±4.940）和（22.134±6.204） h,消除半衰期（t1/2z）分别为（21.243±5.166）、（14.994±4.293）和（14.656±5.061） h,24 ℃和28 ℃水温下的消除速率显著快于20 ℃实验〖JP〗组。药时曲线下面积（AUC0-∞）分别为（235.580±62.013）、（271.983±75.023）和（353.192±92.491）μg·h/mL,表明水温对相对生物利用度有显著影响。     

科技文摘

20220208基于微流控芯片的气传病害孢子分离富集方法//DOI:10.25165/j.ijabe.20211405.6375空气传播的病害可导致温室作物减产,引起了人们的广泛关注。为了实现温室作物气传病害孢子的分离和富集,该研究设计了一种基于复合场的具有两级分离富集结构的微流控芯片,用于从气流中直接分离富集温室气传病害孢子。该微流控芯片主要由具有电弧结构的预处理通道、半圆形电极结构和收集槽三部分组成。     

矛线总科线虫2个新纪录种

作者在2014年采集到的青岛市牡丹花根际土壤中,分离鉴定出2个线虫中国新纪录种,分别是大盘唇线虫Discalaimus major Andrássy,2002和菲利亚前矛线线虫Prodorylaimus iliarum Andrássy,1992.其中,大盘唇线虫的鉴别特征是体型较大,齿针较长,开口占据齿针长度的一半左右.唇区吸盘状、宽大,宽度约为33～37 μm.尾短,呈圆锥形.菲利亚前矛线线虫的鉴别特征是虫体细长,唇区轻微缢缩,齿针相对较短,约为16～20 μm.前直肠是肛门处体宽的3～4倍.尾呈线状,长度为310～380 μm,是肛门处体宽的12～15倍.     

微流控芯片平台上细胞胞吞性能的研究

[目的]考察流速对细胞吞噬二氧化硅荧光微球能力的影响。[方法]在自制微流控芯片上进行细胞培养以研究流动状态下细胞对二氧化硅微球的胞吞性能。[结果]显微镜照片显示,对照细胞发出强烈的红光,表明细胞吞噬了大量的二氧化硅微粒;在通道中培养的细胞在流动状态下传输二氧化硅微粒,其荧光强度比对照组低,随着通道内流速增大,其荧光强度下降,表明流动状态下细胞对二氧化硅的摄入量降低。以在细胞瓶中与二氧化硅微粒共培养6h后的细胞为对照组,以其荧光强度为100%,微通道中液流流速从0.023mm/s增加到0.079mm/s时,荧光强度从51.2%下降到28.2%,表明随着流速的增加,细胞对二氧化硅微球的吞噬量明显下降。[结论]该实验为研究细胞的胞吞性能提供了新方法。     

耐草甘膦转基因大豆对土壤线虫多样性的影响

为了评价耐草甘膦转基因大豆对土壤线虫的影响,在网室盆栽试验条件下,研究了成熟期耐草甘膦转基因大豆M88根际土壤线虫丰度、营养类群组成和生态学指数以及土壤环境因子和线虫群落之间的相关性。结果表明：试验共分离鉴定出23个土壤线虫属,8个功能群,其中非转基因大豆中黄13（Z13）种植条件下分离鉴定出土壤线虫23属,耐草甘膦转基因大豆M88种植条件下分离鉴定出土壤线虫21属;耐草甘膦转基因大豆M88的土壤线虫平均丰度为（1 143.42±135.04）·100 g-1干土,显著高于（P<0.05）非转基因大豆中黄13[（756.83±141.33）·100 g-1干土];耐草甘膦转基因大豆M88显著升高了杂食捕食性线虫拟桑尼属（Thorneella）的相对丰度（P<0.01）。虽然非转基因大豆中黄13种植条件下的自由生活线虫成熟度指数MI和结构指数SI显著低于耐草甘膦转基因大豆M88（P<0.05）,但是两种大豆种植条件下土壤线虫的Shannon-Wiener多样性指数H′、属丰富度指数GR和营养多样性指数TD均无显著差异,说明耐草甘膦大豆M88对线虫群落结构多样性影响不显著。冗余分析RDA排序图显示：线虫功能组Om4和土壤有机质OM呈显著的正相关,而与硝态氮NN呈显著的负相关。     

壬基酚溶液暴露对秀丽隐杆线虫的毒性研究

为探究壬基酚溶液暴露对秀丽隐杆线虫的急性致死毒性和非致死毒性效应,将同期化后的秀丽隐杆线虫暴露于壬基酚溶液24 h,考察壬基酚对秀丽隐杆线虫的半致死浓度、性腺臂发育、子代数目、虫体长度和身体弯曲频率等毒性指标的影响。结果表明,以L4期野生型秀丽隐杆线虫为受试生物,对壬基酚溶液24 h的半数致死浓度即LC50值为8.09 mg·L~(-1)。壬基酚暴露干扰了秀丽隐杆线虫性腺臂的正常发育,与对照组相比,0.081 mg·L~(-1)和0.162 mg·L~(-1)染毒组对秀丽隐杆线虫的子代数目和虫体长度均有显著性影响(P0.05);低剂量染毒组身体弯曲频率与对照组相比没有统计学差异(P0.05),而高剂量组与对照组有显著性差异(P0.05)。毒性试验研究表明,模式动物秀丽隐杆线虫对壬基酚的毒性响应比较敏感,在环境激素的生态毒理学研究中具有潜在的应用价值。     

镉对土壤秀丽隐杆线虫的毒性效应

为明确镉(Cd)对土壤无脊椎动物线虫的毒性效应及不同类型土壤中Cd的毒性差异,以生长量、生育率和繁殖量为评价终点,研究江西鹰潭红壤、江苏苏州水稻土、吉林长春黑土3种土壤中外源Cd对模式生物——秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的毒性效应。结果表明：以3种土壤总Cd含量推导出的Cd对秀丽隐杆线虫的生长毒性的EC₅₀(半数效应浓度)分别为54.37、197.54mg·kg^-1和287.02 mg·kg^-1,对生育毒性的EC₅₀分别为7.07、77.41 mg·kg^-1和103.09 mg·kg^-1,对繁殖毒性的EC₅₀分别为5.75、13.84 mg·kg^-1和85.94 mg·kg^-1。通过毒性阈值可知,线虫的评价终点对Cd毒性的敏感性由高到低分别为繁殖、生育、生长。相关性分析表明,土壤pH、阳离子交换量、有机质、碳酸钙和锰氧化物含量是影响土壤中Cd毒性的主要因素。基...     

表没食子儿茶素没食子酸酯和茶黄素对秀丽隐杆线虫耐温性的影响

为探究绿茶和红茶中的代表性组分对秀丽隐杆线虫在不同温度条件下的作用效果及机制,试验设置0.25、2.5、25 μmol/L 表没食子儿茶素没食子酸酯（epigallocatechin gallate,EGCG）和茶黄素（theaflavin,TF1）,测定线虫在4 ℃和35 ℃条件下的存活率,进而测定在4 ℃、20 ℃和30 ℃条件下经25 μmol/L EGCG和TF1孵育后线虫体内脂肪含量和线粒体膜电位的变化。结果显示,25 μmol/L EGCG将热应激线虫的最大寿命和中位寿命分别提高了8.15%、22.44%,将冷应激线虫的最大寿命和中位寿命分别降低了20.25%、17.94%。25 μmol/L TF1对热应激线虫的存活率无显著影响,将冷应激线虫的最大寿命和中位寿命分别提高了9.43%、19.01%。在4 ℃条件下,EGCG和TF1孵育均提高了线虫体内的脂肪含量,TF1孵育降低了线虫的线粒体膜电位水平。在20 ℃条件下,EGCG和TF1具有明显的降脂作用,长时间孵育可显著提高衰老线虫线粒体活性。在30 ℃条件下,EGCG和TF1提高了线虫体内的脂肪含量。以上结果表明,在低温条件下TF1通过促进线粒体产热而非脂肪动员提高了线虫的存活率,而EGCG孵育可诱导线虫死亡。     

优雅粗端叶蝉成虫触角感器的超微形态研究

【目的】观察优雅粗端叶蝉(Taurotettix elegans(Melichar))雌、雄成虫触角及其感器的形态、数量和分布,为叶蝉科(Cicadellidae)昆虫触角感器的系统研究提供参考。【方法】应用扫描电镜,系统观察优雅粗端叶蝉雌、雄成虫触角及其感器的类型、数量和分布。【结果】优雅粗端叶蝉雌、雄成虫触角结构相似,均呈刚毛状,包括柄节、梗节和鞭节3部分,其中柄节和梗节较粗短,其上分布有许多鱼鳞状突起;鞭节细长,由许多亚节组成。优雅粗端叶蝉成虫的触角感器分为4种类型,其中毛形感器(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ)和锥形感器(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ)主要位于梗节和鞭节基部,钟形感器(Ⅰ和Ⅱ)位于柄节和鞭节基部,腔锥形感器位于柄节基部。【结论】优雅粗端叶蝉触角鞭节上的各种感器分布具有一定的规律性,首次发现在其柄节上分布有腔锥形感器和钟形感器。     

生姜提取物缓解秀丽隐杆线虫热胁迫的研究

为研究生姜提取物（ginger extract，GE）对高温胁迫的影响及机制，建立秀丽隐杆线虫急性热应激（37 ℃）模型，测定了生姜对热应激下野生型线虫的寿命及运动状态、基因缺失株系的热应激寿命以及不同热应激程度下野生型线虫中与热休克反应相关基因的mRNA表达量。结果显示，相比于对照组（CK），30、60、120 μg/mL的GE处理组分别显著延长野生型线虫热应激寿命16.96%、18.73%、14.44%，显著改善热应激过程中（1 h、2 h、3 h）线虫的运动状态。GE介导的野生型线虫热应激寿命的延长依赖调控热休克反应（heat shock response，HSR）的转录因子hsf-1。GE的干预显著上调常温（20 ℃）下野生型线虫HSR相关基因hsf-1、hsp-90和hsp-16.2的mRNA表达水平以及HSP-16.2的蛋白表达水平。此外，在不同程度热应激（短暂热应激、持续热应激）状态下，GE对野生型线虫体内参与HSR相关基因的mRNA表达水平都具有调节作用。相比于常温（20 ℃），短暂热应激使野生型线虫hsf-1、hsp-16.2、hsp-70和hsp-90显著上调，而GE处理后显著下调；相比于常温（20 ℃），持续热应激使线虫HSR相关基因下调，而GE处理后hsp-16.2显著上调，并且hsf-1和hsp-90具有上调趋势，表明膳食补充GE在一定程度上可以使参与HSR相关基因的mRNA表达恢复至常态水平。以上结果表明，生姜提取物可通过调节HSR缓解秀丽隐杆线虫热胁迫。     

两种常用氯氰菊酯对秀丽隐杆线虫生殖发育影响的信号转导通路

应用模式生物秀丽隐杆线虫(Caenorhabdites elegans)研究了在0.005～3.2 mg·L~(-1)范围内顺式氯氰菊酯(α-CPM)和高效氯氰菊酯(β-CPM)的暴露对机体生殖发育的影响,探讨了两种氯氰菊酯导致线虫生殖发育损伤的信号转导通路。结果表明,0.05 mg·L~(-1)的α-CPM和β-CPM暴露均诱导线虫发生显著的生殖细胞凋亡,具有剂量效应;生殖损伤信号的转导主要依赖JNK MAPK信号通路,部分依赖p38 MAPK信号途径。较低浓度的α-CPM和β-CPM暴露亦诱导线虫生殖腺的DNA损伤,主要表现在线虫产卵量的减少和卵孵化率的降低,并具有剂量效应。研究表明,α-CPM和β-CPM暴露均诱导显著的生殖细胞凋亡,且β-CPM生殖毒性较α-CPM大。     

锑对土壤中秀丽隐杆线虫的毒性效应

为明确锑（Sb）对土壤无脊椎动物线虫的毒性效应及不同类型土壤中Sb的毒性差异,以生长量、生育率和繁殖力为评价终点,研究了3种土壤（西安垆土、鹰潭红壤、江门红壤）中外源Sb对模式生物——秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）的毒性效应。结果表明：基于西安垆土、鹰潭红壤、江门红壤的土壤总Sb含量推导得出的Sb对线虫生长毒性的EC₅₀ （半数效应浓度）分别为1 138、2 163、4 074 mg·kg^-1,对线虫生育毒性的EC₅₀分别为849、1 472、3 244 mg·kg^-1,对线虫繁殖毒性的EC₅₀分别为574、836、1 470 mg·kg^-1。通过毒性阈值可知,线虫的评价终点对Sb毒性的敏感性由高到低依次为繁殖、生育、生长。相关性分析表明,阳离子交换量、有机质含量和非晶质铁氧化物含量是影响土壤中Sb毒性的主要因素。基于有效态Sb含量推导得出的3种土壤中Sb的毒性阈值差异缩小,说明有效态Sb含量能够更好地解释不同土壤中Sb毒性的差异。     

秀丽线虫缺氧相关剪接调节因子的筛查

【目的】基于RNA干涉文库,寻找与秀丽线虫缺氧损伤表型相关的剪接调节因子。【方法】利用喂饲RNA干涉(RNA interference,RNAi)文库筛选技术,对秀丽线虫基因组中的351个RNA结合蛋白(RNA bindingprotein,RBP)基因进行筛选。【结果】经过2次筛选共得到5个与缺氧相关的RBP编码基因,其中剪接因子1个,参与mRNA翻译过程的基因4个。【结论】剪接调节因子可能在mRNA的剪接和翻译水平上参与低氧应答。     

摘除眼柄与注射眼柄粗提物对凡纳滨对虾性腺发育相关基因表达的影响

利用荧光定量PCR技术,检测了眼柄粗提物对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)性腺发育相关基因(DMC1、VASA和VTG)表达的影响,探讨性腺抑制激素(GIH)在性腺发育过程中的调控机制,结果表明:DMC1和VASA只在凡纳滨对虾精巢和卵巢中表达;摘除眼柄后,精巢和卵巢中DMC1表达量均显著性降低(P0.05),而注射眼柄粗提物后精巢和卵巢中DMC1表达显著增高(P0.05);相反,摘除眼柄后,精巢和卵巢中VASA以及卵巢中VTG基因表达量显著增高,但注射眼柄粗提物后性腺中的VASA和卵巢中的VTG表达量显著降低。结果表明眼柄粗提物通过影响生殖相关基因的表达影响凡纳滨对虾的性腺发育。     

线虫对采煤矿区水环境和土壤环境质量评价的作用

【目的】评价淮北采煤矿区生态环境质量,为矿区生态环境变化监测提供理论依据。【方法】采用秀丽隐杆线虫Caenorhabditis elegans在矿区水质中的生长发育状况及矿区土壤线虫群落结构的变化进行淮北采煤矿区生态环境质量的评价研究。【结果】采煤矿区水环境使秀丽隐杆线虫寿命和成活率降低、体长变短、产卵数减少,同时诱导线虫生殖细胞凋亡,且煤矿开采时间越长,采样点距离矿井愈近,对线虫发育指标的抑制作用越显著。采煤矿区土壤环境使土壤线虫属的数目减少,植物寄生线虫的相对丰度增高,同时线虫香农多样性指数、瓦斯乐斯卡指数和自由生活线虫成熟度指数显著降低,植物寄生线虫成熟度指数显著提高,表明采煤矿区环境降低了土壤质量。煤矿开采时间越长、采样点距离矿井愈近,对土壤线虫群落结构的影响越大。【结论】秀丽隐杆线虫生长发育指标对水环境的响应,以及土壤线虫群落结构对土壤环境的响应,很好地指示了淮北采煤矿区的水环境质量和土壤环境质量;因此,可以利用线虫对采煤矿区水环境和土壤环境质量进行评价。