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运动神经系统在有色噪声干扰下信息传导过程模拟与稳定性分析

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系统科学与数学 2024年

作者：宋证远杨茹爽李焕荣重庆工商大学体育学院重庆工商大学数学与统计学院云南师范大学数学学院云南师范大学云南省现代分析数学及其应用重点实验室

运动神经系统是一个小型但复杂的综合系统,运动神经系统信息传导过程常常受到外界环境变化、细胞内部生化反应随机性、离子通道开关随机性等产生噪声的影响.研究有色噪声对神经系统信息传导过程的影响,对于深入理解神经元的信息处理机... 详细信息

运动神经系统是一个小型但复杂的综合系统,运动神经系统信息传导过程常常受到外界环境变化、细胞内部生化反应随机性、离子通道开关随机性等产生噪声的影响.研究有色噪声对神经系统信息传导过程的影响,对于深入理解神经元的信息处理机制具有重要意义.本文对有色噪声干扰下的随机FitzHugh-Nagumo神经系统信息传导模型,提出了全离散伽辽金谱方法,分析了该算法数值解的稳定性.通过数值实验,模拟了随机FitzHugh-Nagumo神经系统在单个有色噪声样本干扰下的信息传导过程以及在多个有色噪声大样本平均意义下的信息传导过程,并与无噪声干扰的确定性神经信息传导过程作比较,分析了有色噪声对神经系统信息传导的影响,有助于解释复杂运动神经系统在噪声影响下信息传导的动力学行为.

关键词：运动神经信息传导系统有色噪声伽辽金谱方法稳定性分析数值模拟

FitzHugh-Nagumo神经信息传导模型的数值模拟和分析

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应用数学 2024年第3期37卷 868-876页

作者：李定琪杨茹爽李焕荣重庆工商大学数学与统计学院重庆400067 云南师范大学数学学院/云南省现代分析数学及其应用重点实验室云南昆明650500

神经系统是一个小型但复杂的综合系统,本文对FitzHugh-Nagumo神经信息传导模型,提出时间半隐欧拉格式的有限元算法.通过一维和二维的数值实验,验证了本文提出的时间空间离散格式数值求解FitzHugh-Nagumo神经元模型的有效性和可靠性,且... 详细信息

神经系统是一个小型但复杂的综合系统,本文对FitzHugh-Nagumo神经信息传导模型,提出时间半隐欧拉格式的有限元算法.通过一维和二维的数值实验,验证了本文提出的时间空间离散格式数值求解FitzHugh-Nagumo神经元模型的有效性和可靠性,且与理论分析是一致的;同时,数值模拟可以在不知道神经元的空间结构和离子电流的情况下了解神经元是如何工作和处理信息的,有助于解释神经信息传导模型的一些生物学性质及复杂生物神经系统的信息传导等动力学行为.

关键词：神经信息传导模型有限元方法收敛性分析数值模拟动力学分析

预处理对赛买提杏片热风干燥特性和水分迁移的影响

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中国食品学报 2024年第8期24卷 311-324页

作者：陈恺承春平王雪妃杜雨桐许铭强李焕荣新疆农业大学食品科学与药学学院乌鲁木齐830052 新疆农业科学院农产品贮藏加工研究所乌鲁木齐830091

为研究不同预处理对赛买提杏片热风干燥特性及水分迁移规律的影响,以切分去核的赛买提杏片为原料,在消除酶促褐变的基础上,经4种预处理(热水漂烫、蒸汽漂烫、微波处理及硫处理),探究3个温度(40,50,60℃)下的干燥特性、水分有效扩散系数... 详细信息

为研究不同预处理对赛买提杏片热风干燥特性及水分迁移规律的影响,以切分去核的赛买提杏片为原料,在消除酶促褐变的基础上,经4种预处理(热水漂烫、蒸汽漂烫、微波处理及硫处理),探究3个温度(40,50,60℃)下的干燥特性、水分有效扩散系数及活化能,并建立干燥动力学模型,研究模型参数与干燥温度间的关系。结合低场核磁共振(LF-NMR)和成像技术(MRI),通过横向弛豫时间和成像伪彩图的变化阐明干燥过程中杏片内部水分迁移规律。结果表明:与40℃相比,经4种预处理的杏片干燥耗时分别缩短41.67%,36.36%,53.85%,50.00%。Deff随着温度的升高而增大,主要在5.9637×10^(-7)~1.3530×10^(-6)m^(2)/s范围。基于干燥动力学进行模型拟合,漂烫及微波等热处理的最适模型均为Wang and Singh模型,R2分别为0.9929,0.9955,0.9942,而非热预处理的硫处理最适模型为Page模型(R^(2)=0.9967)。LF-NMR试验表明干燥前期主要由表面汽化为主,杏片中自由水最先被脱除,干燥后期由内部扩散控制,部分自由水转化为不易流动水和结合水,水分扩散速率降低。护色预处理结合热风干燥对杏片干燥特性及水分迁移均有一定影响。方差分析显示,4种护色处理方式在各温度干燥时Deff无显著差异(P>0.05),干燥温度对干燥过程中的水分扩散起决定性作用。结合低场核磁共振技术可知,微波和硫处理组杏片至干燥结束,在干燥温度50℃和60℃,干燥时间相较于漂烫处理组可缩短4 h。

关键词：赛买提杏片漂烫硫处理微波处理模型验证低场核磁

猪源分泌性白细胞蛋白酶抑制因子的原核表达及单克隆抗体制备

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中国畜牧兽医 2024年第6期51卷 2556-2565页

作者：付明智李新新刘雪威李焕荣北京农学院动物科学技术学院北京102206 动物类国家级实验教学示范中心北京102206 生物芯片北京国家工程研究中心畜禽健康养殖分中心北京102206

【目的】制备猪源分泌性白细胞蛋白酶抑制因子(SLPI)及其单克隆抗体,为建立猪源SLPI检测方法及其功能研究提供试验材料。【方法】将经串联的猪源SLPI基因克隆至pET-28a(+)、pGEX-6P-1载体构建重组表达载体;利用大肠杆菌表达系统表达重... 详细信息

【目的】制备猪源分泌性白细胞蛋白酶抑制因子(SLPI)及其单克隆抗体,为建立猪源SLPI检测方法及其功能研究提供试验材料。【方法】将经串联的猪源SLPI基因克隆至pET-28a(+)、pGEX-6P-1载体构建重组表达载体;利用大肠杆菌表达系统表达重组蛋白,采用SDS-PAGE分析重组蛋白的诱导表达情况;重组菌经超声破碎以镍柱对重组蛋白进行纯化,并进行SDS-PAGE和Western blotting鉴定。用纯化后的重组蛋白免疫BALB/c小鼠,经细胞融合制备杂交瘤细胞,采用间接ELISA筛选和鉴定所制备单克隆抗体和亚类,利用Western blotting及间接免疫荧光(IFA)方法鉴定单克隆抗体的特异性。【结果】试验成功构建了pGEX-6P-1-SLPI、pET-28a-SLPI重组质粒,获得纯度较高的His-SLPI、GST-SLPI重组蛋白,分子质量分别为27和50 ku,前者为包涵体表达,后者为可溶性表达;获得3株可稳定分泌抗猪SLPI单克隆抗体的杂交瘤细胞株,其中,9D10为IgG3亚类,9G11、10E2为IgG2b亚类;3株单克隆抗体均可与猪肠上皮细胞内的SLPI结合,9D10在细胞核中显示较强的荧光信号,而9G11、10E2在细胞浆和细胞核中均有荧光信号。【结论】本研究成功制备了重组His-SLPI和GST-SLPI蛋白,获得3株稳定分泌抗猪源SLPI单克隆抗体,特异性良好,为进一步研究猪源SLPI特性及其在黏膜免疫中的作用搭建技术平台。

关键词：猪分泌性白细胞蛋白酶抑制因子(SLPI) 原核表达单克隆抗体

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沸石限域银纳米团簇发光材料的研究进展

黑龙江大学自然科学学报 2024年第3期41卷 253-263页

作者：李千蕊李焕荣河北工业大学化工学院天津300401

沸石限域银纳米团簇具有制备方法简单、成本低、发光性能优异和稳定性好等优点,是一类具有广阔前景的新型发光材料,在发光二极管(Light emitting diode,LED)照明、防伪和传感等高新技术领域具有较高的应用价值,近来逐渐受到中外学者的... 详细信息

沸石限域银纳米团簇具有制备方法简单、成本低、发光性能优异和稳定性好等优点,是一类具有广阔前景的新型发光材料,在发光二极管(Light emitting diode,LED)照明、防伪和传感等高新技术领域具有较高的应用价值,近来逐渐受到中外学者的广泛关注。本文总结了近年来沸石限域银纳米团簇的研究进展,重点讨论了这类发光材料的制备方法、发光性能调控以及它们在白光LED照明和小分子荧光检测方面的应用。此外,本文对该领域未来的发展进行了展望。

关键词：银纳米团簇沸石发光材料白光LED 荧光检测

基于体外试验和网络药理学探究虎杖抗PRRSV的作用机制

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中国兽医科学 2024年

作者：黄鹤李佳明张玲珑刘雪威李焕荣董虹王建舫周双海北京农学院动物科技学院北京农学院兽医学(中医药)北京市重点实验室

本研究旨在基于体外试验和网络药理学方法探究中药虎杖抗猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）的作用和潜在活性成分与机制。首先制备虎杖水提液，用CCK-8法在Marc-145细胞上测定其细胞毒性，用RT-qPCR、Western-blot及间接免疫荧光试验（IF... 详细信息

本研究旨在基于体外试验和网络药理学方法探究中药虎杖抗猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）的作用和潜在活性成分与机制。首先制备虎杖水提液，用CCK-8法在Marc-145细胞上测定其细胞毒性，用RT-qPCR、Western-blot及间接免疫荧光试验（IFA）分别测定不同时间和不同剂量的虎杖水提液对PRRSV增殖的抑制作用。然后用TCMSP 数据库筛选虎杖的活性成分及对应靶点，用GeneCards数据库筛选PRRSV疾病靶点，进而筛选虎杖和PRRSV疾病的交集靶点，将得到的交集靶点构建蛋白质互作网络并进行GO功能与KEGG富集分析。最后对筛选出的主要活性成分与核心靶点进行分子对接验证。体外试验结果显示，最大安全浓度的虎杖水提液在PRRSV感染后第24、36、48小时均显著抑制病毒增殖，高、中剂量的虎杖水提液均可抑制PRRSV增殖并呈现剂量依赖性。网络药理学结果显示，虎杖有11种活性成分，可作用于212个抗PRRSV靶点。GO功能富集分析得到1 383个条目，KEGG通路富集分析得到179条信号通路。分子对接显示，虎杖主要活性成分白藜芦醇、槲皮素和木犀草素均能够与白介素6（IL-6）、丝氨酸/苏氨酸激酶（AKT1）、肿瘤坏死因子（TNF）、白介素1β（IL-1β）、肿瘤蛋白P53（TP53）及AP-1转录因子亚单位（JUN）等核心靶点实现良好结合。研究结果表明，虎杖可能通过白藜芦醇、槲皮素和木樨草素等活性成分作用于IL-6、AKT1、TNF、IL-1β、P53、JUN等靶点而发挥抗PRRSV作用。

关键词：虎杖猪繁殖与呼吸综合征病毒网络药理学分子对接

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《家畜环境卫生学》中环境智能监控教学探讨

现代畜牧科技 2024年第9期 166-169页

作者：郭凯军申洁李焕荣北京农学院动物科学技术学院北京102206

该论文针对牧场环境智能监测发展的现状及其在《家畜环境卫生学》教学内容中欠缺的情况,总结分析智能监控系统在鸡场、猪场、牛场环境监测方面的应用,包括实时数据收集和分析、异常情况监测与报警等功能,通过教学内容改革、案列教学等手... 详细信息

该论文针对牧场环境智能监测发展的现状及其在《家畜环境卫生学》教学内容中欠缺的情况,总结分析智能监控系统在鸡场、猪场、牛场环境监测方面的应用,包括实时数据收集和分析、异常情况监测与报警等功能,通过教学内容改革、案列教学等手段,补充完善《家畜环境卫生学》中相关内容,旨在培养学生与时共进的创新思维和实践能力,更好地理解和应用物联网技术的环境监控内容,推动家畜养殖业的可持续发展。

关键词：家畜环境卫生学智能监控物联网教改

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副鸡禽杆菌lpxM蛋白的原核表达及免疫原性研究

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中国畜牧兽医 2024年第2期51卷 719-727页

作者：梁之瑄梅晨张雪徐浩钧支岩李焕荣王宏俊北京农学院动物科学技术学院北京102206 北京市农林科学院畜牧兽医研究所北京100097 河北北方学院张家口075000

[目的]探究副鸡禽杆菌(Avibacterium paragallinarum)外膜蛋白lpxM的免疫原性,为预防鸡传染性鼻炎提供理论参考。[方法]构建pET-28a-lpxM原核表达载体,经PCR扩增和双酶切鉴定后将阳性质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,用IPTG进行诱... 详细信息

[目的]探究副鸡禽杆菌(Avibacterium paragallinarum)外膜蛋白lpxM的免疫原性,为预防鸡传染性鼻炎提供理论参考。[方法]构建pET-28a-lpxM原核表达载体,经PCR扩增和双酶切鉴定后将阳性质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,用IPTG进行诱导表达,并对诱导时间和诱导浓度进行优化,用尿素缓冲液纯化重组蛋白lpxM并进行SDS-PAGE分析。利用Western blotting鉴定重组蛋白的特异性。将重组蛋白与MONTANIDEISA 71 VG佐剂制备成疫苗v-lpxM,通过动物试验观察重组蛋白的免疫效果。[结果]重组质粒pET-28a-lpxM转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,经IPTG诱导后成功表达,在37 ku处有目的蛋白特异性条带,在37℃、700 mmol/L IPTG、诱导4 h时蛋白表达量最高;重组蛋白lpxM在上清和沉淀中均有表达,且在沉淀中表达量相对较高;Western blotting结果显示,C型副鸡禽杆菌Modesto株的阳性鸡血清与纯化后的重组蛋白可发生免疫反应。免疫保护试验结果显示,v-lpxM疫苗对A、B和C型副鸡禽杆菌的保护率分别为0、20%和60%。[结论]本研究成功构建了原核表达载体pET-28a-lpxM,实现了lpxM重组蛋白的高效表达,且表现出良好的免疫原性。研究结果为探究副鸡禽杆菌外膜蛋白lpxM的免疫学特性以及为鸡传染性鼻炎的预防和疫苗的研发奠定了基础。

关键词：副鸡禽杆菌 lpxM蛋白原核表达免疫原性

牛早幼粒细胞白血病蛋白的原核表达及单克隆抗体制备

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中国畜牧兽医 2024年第9期51卷 4014-4024页

作者：程晶陈沛霖郭禹崔锦蔷江波周林宜刘文晓李焕荣李永清北京市农林科学院畜牧兽医研究所北京100097 北京农学院动物科学技术学院北京102206 河北农业大学动物医学院保定071001

【目的】牛早幼粒细胞白血病蛋白(promyelocytic leukemia protein,PML)是细胞核亚结构PML核体(nuclear bodies,NBs)的骨架蛋白,在抗病毒内源性免疫中发挥重要作用。本研究旨在制备牛PML单克隆抗体,为研究PML NBs结构和功能准备物质材... 详细信息

【目的】牛早幼粒细胞白血病蛋白(promyelocytic leukemia protein,PML)是细胞核亚结构PML核体(nuclear bodies,NBs)的骨架蛋白,在抗病毒内源性免疫中发挥重要作用。本研究旨在制备牛PML单克隆抗体,为研究PML NBs结构和功能准备物质材料。【方法】构建表达bPML基因截短体的重组质粒pET-32a-bPML,将重组质粒转化大肠杆菌Transetta(DE3)感受态细胞,IPTG诱导表达,利用SDS-PAGE和Western blotting对表达产物进行分析。将经镍柱亲和层析纯化后的重组蛋白免疫小鼠,制备单克隆抗体,应用ELISA方法鉴定单克隆抗体类/亚类和型,进一步鉴定该单克隆抗体识别的抗原表位;通过检测不同种属来源的细胞检测单克隆抗体的特异性;利用该单克隆抗体对外源转染牛PML的细胞进行Western blotting和间接免疫荧光试验(IFA)检测;利用该单克隆抗体建立的IFA检测不同的牛源细胞内源PML定位情况。【结果】牛PML在大肠杆菌中可溶性表达,分子质量大小为50 ku;以此纯化蛋白为免疫原制备出1株抗牛PML单克隆抗体bPML-2G5,其为IgG1亚类,轻链为Kappa型,识别表位位于牛PML结构域78 EQPRPSTSRA 88;Western blotting和IFA分析结果显示,bPML-2G5不仅可特异性识别外源转染的牛PML,而且还能特异性识别牛肾细胞、牛鼻甲骨细胞、牛胚气管细胞的胞核内核体结构中的PML。【结论】本研究成功制备了1株分泌牛PML单克隆抗体的杂交瘤细胞株,其分泌的单克隆抗体可用于检测外源性及内源性表达的牛PML。

关键词：牛早幼粒细胞白血病蛋白原核表达蛋白纯化单克隆抗体

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