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运城盐湖湿地土壤重金属污染特征与风险评价

生态毒理学报 2024年第3期19卷 396-406页

作者：李元杨海鑫齐昊宇喻其林郭东罡张全喜山西大学环境与资源学院山西省黄河实验室太原030006 山西大学环境科学研究所太原030006 南开大学生命科学学院天津300071

为了解运城盐湖湿地土壤中重金属污染状况,于2023年4月对研究区表层土壤进行了取样,分别测定了36个土壤样品所含的8种重金属元素,包括砷(As)、镉(Cd)、锌(Zn)、铅(Pb)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)和汞(Hg)。根据不同筛选值以潜在生态风险... 详细信息

为了解运城盐湖湿地土壤中重金属污染状况,于2023年4月对研究区表层土壤进行了取样,分别测定了36个土壤样品所含的8种重金属元素,包括砷(As)、镉(Cd)、锌(Zn)、铅(Pb)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)和汞(Hg)。根据不同筛选值以潜在生态风险指数法和健康风险模型对研究区内土壤重金属的生态风险和健康风险进行了评价,该评价结果为当地的环境治理与生态恢复提供了科学依据,也为当地的人体健康风险管控提供了重要参考。结果表明:运城盐湖湿地表层土壤呈强碱性,研究区土壤中8种重金属的平均含量从高到低依次是:Zn>Cr>Pb>Cu>Ni>As>Hg>Cd,其中Zn与Cr的平均含量占比超53.21%。研究区土壤中重金属含量的空间分布差异大,南部区域的含量最高。以国家土壤质量筛选值对研究区土壤重金属状况评价后发现,单一和综合潜在生态风险等级仅为轻微。研究区土壤中单一和复合重金属污染对成人及儿童无致癌风险。单一重金属污染对成人及儿童的非致癌风险在可接受范围之内,但复合重金属污染可能对儿童产生了非致癌风险。

关键词：重金属湿地土壤污染特征风险评价

“翻转课堂”在微生物学实验“细菌鉴定中常用的生理生化反应”教学中的应用与体会

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微生物学通报 2024年第4期51卷 1314-1320页

作者：靳永新魏东盛陈容容徐欣欣李明春喻其林吴卫辉南开大学生命科学学院微生物学系天津300071

微生物学实验是高等学校微生物学课程的重要组成部分。开展微生物学实验的目的不仅是对微生物学基本技能的传授、理论的验证与拓展,也是对高年级本科生走向毕业设计及进一步开展研究生科研工作的训练。为了训练学生的科研思维,在已掌握... 详细信息

微生物学实验是高等学校微生物学课程的重要组成部分。开展微生物学实验的目的不仅是对微生物学基本技能的传授、理论的验证与拓展,也是对高年级本科生走向毕业设计及进一步开展研究生科研工作的训练。为了训练学生的科研思维,在已掌握微生物基本操作与实验技术的基础上,将最后一个实验“细菌鉴定中常用的生理生化反应”设计为“翻转课堂”形式。学生通过课前查阅资料,课上讲解实验原理、预期实验结果、观察与修正实验结果、分析与讨论实验结果完成该实验。“翻转课堂”的教学形式活跃了课堂气氛,使学生们能够更好地查阅资料进行预习,结果分析及实验结论的修订训练了学生细致观察、深入分析和严谨结论的科学素养。

关键词：微生物学实验翻转课堂细菌生理生化实验科研思维

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内质网靶向纳米药物的研究进展

生物工程学报 2021年第2期37卷 418-428页

作者：赵妍喻其林南开大学生命科学学院分子微生物学与技术教育部重点实验室天津300071

内质网作为真核细胞内极为重要的细胞器,在生物大分子合成与加工、物质转运、离子稳态维持、信号转导、细胞器间物质与信号交流等诸多方面发挥关键作用,其功能异常与癌症、自身免疫疾病、病原微生物感染、神经退行性疾病、糖尿病等诸多... 详细信息

内质网作为真核细胞内极为重要的细胞器,在生物大分子合成与加工、物质转运、离子稳态维持、信号转导、细胞器间物质与信号交流等诸多方面发挥关键作用,其功能异常与癌症、自身免疫疾病、病原微生物感染、神经退行性疾病、糖尿病等诸多重大疾病紧密相关。随着纳米技术的不断发展,内质网靶向纳米药物的开发与应用逐渐成为生物工程、纳米医学、材料化学等领域的研究热点。文中结合近年来国内外相关研究进展,对内质网功能紊乱与疾病发生的关系、内质网靶向纳米药物的设计原理、内质网靶向纳米药物的应用进行了综述。内质网靶向纳米药物基于纳米药物载体或生物活性分子自组装原理进行设计。它们以主动或被动方式靶向内质网,通过破坏或维持内质网功能而发挥作用,在癌症靶向治疗、免疫调节、神经系统功能修复等诸多方面具有广泛的应用前景。

关键词：内质网纳米药物分子自组装纳米载体癌症

基于卟啉的荧光成像介导线粒体靶向光动力/光热协同癌症治疗

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Science China Materials 2022年第2期65卷 527-535页

作者：尚登辉喻其林刘伟张守婷李轶陈晶张振卢小泉 Key Laboratory of Bioelectrochemistry&Environmental Analysis of Gansu Province College of Chemistry&Chemical EngineeringNorthwest Normal UniversityLanzhou 730070China Tianjin Key Laboratory of Molecular Optoelectronic Science Department of Chemistry School of ScienceTianjin UniversityTianjin 300072China Key Laboratory of Molecular Microbiology and Technology Ministry of EducationDepartment of MicrobiologyCollege of Life ScienceNankai UniversityTianjin 300071China

线粒体是细胞的动力中心,在激活癌细胞凋亡通路中起关键作用.而线粒体易受具有细胞毒性的活性氧物种(ROS)和局部过热的影响.本文中,我们开发了一种线粒体靶向的"纳米导弹",即卟啉接枝的聚多巴胺纳米材料(PTPF-MitP),它具有自供氧的光动... 详细信息

线粒体是细胞的动力中心,在激活癌细胞凋亡通路中起关键作用.而线粒体易受具有细胞毒性的活性氧物种(ROS)和局部过热的影响.本文中,我们开发了一种线粒体靶向的"纳米导弹",即卟啉接枝的聚多巴胺纳米材料(PTPF-MitP),它具有自供氧的光动力治疗(PDT)和光热治疗(PTT)的特性,通过靶向单元MitP选择性地传递至线粒体,在650 nm激光刺激下,线粒体功能遭到严重的损伤,释放凋亡因子细胞色素C(Cyt C),从而激活癌细胞的凋亡途径,增强肿瘤的治疗效果.体外实验发现此纳米药物对人肺肿瘤细胞(A549)的细胞毒性比缺乏线粒体靶向单元的PTPF提高了2倍,此外,它对小鼠体内的肿瘤表现出实时可视化和高效抑制作用.这为癌症治疗策略的发展提供了有力指导.

关键词：癌症治疗线粒体靶向光动力细胞色素C 光热治疗凋亡因子细胞毒性荧光成像

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水下特种装备锂离子二次电池使用安全性研究

电源技术 2022年第7期46卷 707-709页

作者：叶明刚喻其林胡利民中国船舶集团有限公司第七〇五研究所昆明分部云南昆明650033

随着国内外新能源电池技术的不断发展,锂离子二次电池的比能量和放电倍率性能均取得显著提升,具备了在水下特种装备上应用的条件。目前国外已有将锂离子二次电池应用在训练用水下特种装备上的实例,并有望实现在作战用水下特种装备上的... 详细信息

随着国内外新能源电池技术的不断发展,锂离子二次电池的比能量和放电倍率性能均取得显著提升,具备了在水下特种装备上应用的条件。目前国外已有将锂离子二次电池应用在训练用水下特种装备上的实例,并有望实现在作战用水下特种装备上的应用。对水下特种装备用锂离子二次电池做了简要介绍,对锂离子二次电池的使用安全性进行了总结归纳。认为在经过电池安全性技术突破和严格遵守安全使用规范的情况下,锂离子二次电池可以安全可靠地使用在水下特种装备上。

关键词：水下特种装备锂离子二次电池使用安全性

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根际微生物群落功能与调控的研究进展

微生物学杂志 2023年第5期43卷 1-8页

作者：喻其林赵梓润刘琳南开大学生命科学学院分子微生物学与技术教育部重点实验室

根际微生物群落是随植物长期进化及地球生境变迁而形成的动态微生物系统。随着多组学技术的不断发展，人们对根际微生物群落结构与功能的研究日益深入。根际微生物群落中的功能微生物类群，如植物促生细菌、植物促生真菌等，通过与植物... 详细信息

根际微生物群落是随植物长期进化及地球生境变迁而形成的动态微生物系统。随着多组学技术的不断发展，人们对根际微生物群落结构与功能的研究日益深入。根际微生物群落中的功能微生物类群，如植物促生细菌、植物促生真菌等，通过与植物建立紧密的物质、能量与信息联系，参与植物激素合成、难溶营养物解离、生物固氮、微生物拮抗、生长因子供应等系列生物学过程，从而提高植物营养物质吸收与抗逆能力，为植物的健康和高效生长提供重要保障。这些微生物中的某些成员已被开发成微生物刺激剂，广泛应用于作物增产抗逆与农田地力提升。近年来，多学科的交叉融合为根际微生物群落结构-功能-调控策略的交互式研究提供新的机遇，推动了基于合成生物学与材料科学技术的合成微生物组的发展。尤其是在核心微生物互作方面，人工蛋白创制、磁性组装、生物炭强化等策略能够增强核心微生物与目标植物之间的物理连接作用，大幅提高合成微生物组的工作效率和稳定性，从而有效驱动作物增产增收，提高污染修复效率。因此，根际微生物群落结构、功能与调控的深入研究，必将为绿色农业发展提供不竭动力。

关键词：根际微生物群落微生物刺激剂植物促生细菌合成生物技术合成微生物组

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白念珠菌钙稳态系统及钙信号途径的研究进展

微生物学报 2012年第4期52卷 422-428页

作者：喻其林徐宁李明春南开大学微生物学系分子微生物学与技术教育部重点实验室天津300071

白念珠菌是临床重要的条件致病菌,其胞内的钙稳态及钙信号途径与宿主侵染、压力应答等诸多生理过程紧密相关。研究该菌的钙稳态系统及钙信号调控网络,对明确白念珠菌的侵染机制与耐药机理,以及开发具有新靶点的抗真菌药物具有重要意义... 详细信息

白念珠菌是临床重要的条件致病菌,其胞内的钙稳态及钙信号途径与宿主侵染、压力应答等诸多生理过程紧密相关。研究该菌的钙稳态系统及钙信号调控网络,对明确白念珠菌的侵染机制与耐药机理,以及开发具有新靶点的抗真菌药物具有重要意义。本文对这些内容的研究进展进行了综述。

关键词：白念珠菌钙稳态钙信号途径压力应答

鸡粪好氧堆肥氨氧化霉菌的筛选及生物学特性研究

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鸡粪好氧堆肥氨氧化霉菌的筛选及生物学特性研究

作者：喻其林东北农业大学

学位级别：硕士

异养氨氧化作用是异养型的细菌或霉菌等将铵态氮或其他负三价氮氧化为羟胺、亚硝态氮或硝态氮的过程。作为氮素循环的重要环节,异养氨氧化作用对高有机物、高氮环境中的氮素转化具有重要意义。鸡粪等固体废弃物的好氧堆肥是高有机物、... 详细信息

异养氨氧化作用是异养型的细菌或霉菌等将铵态氮或其他负三价氮氧化为羟胺、亚硝态氮或硝态氮的过程。作为氮素循环的重要环节,异养氨氧化作用对高有机物、高氮环境中的氮素转化具有重要意义。鸡粪等固体废弃物的好氧堆肥是高有机物、高氮的好氧体系,因其中的氨挥发致使氮素严重损失,影响堆肥肥效。在该体系中强化异养氨氧化,即将铵态氮转化为亚硝态氮和硝态氮,具有遏制其中氮素挥发、保持肥效的意义。本研究以鸡粪好氧堆肥中分离的10株霉菌为对象,测定受试菌株的氮转化能力,筛选高效氨氧化菌株;测定高效氨氧化菌株不同生长时期的氮转化能力,明确菌体生长与氮转化作用的关系;改变培养条件,明确各环境因素对高效氨氧化菌株氮转化作用的影响;将高效菌株回归至鸡粪好氧堆肥,验证其实际效果。该研究旨在明确鸡粪好氧堆肥体系中氨氧化霉菌的存在情况、作用特性及实际效果,为降低该体系的氮素损失提供依据。主要研究结果:(1)受试的10株霉菌均能将铵态氮氧化为亚硝态氮和硝态氮,即均为氨氧化霉菌,提示该类霉菌在鸡粪好氧堆肥中普遍存在。确定的两株高效氨氧化霉菌菌株M25-22(Penicillium sp.)与M40-4(Aspergillus sp.)在氨氧化霉菌培养基中培养5d后,均能使铵态氮降低0.3mg·mL-1以上,生成亚硝态氮和硝态氮总量分别约在1.1×10-3mg·mL-1、1.5×10-3mg·mL-1。(2)M25-22菌体生长量及铵态氮利用率在1～5 d迅速增加;硝态氮浓度3～5d上升迅速,以后维持在1.1～1.2μg·mL-1;亚硝态氮在2d后开始有微量生成,4d后呈降低趋势。M40-4菌体生长量及铵态氮利用率在1～3d迅速增加;硝态氮3～5d迅速增加;亚硝态氮在2d后开始增加,4d后趋于稳定。提示两株菌的氨氧化作用均属于次级代谢。(3)M25-22与M40-4均能在以葡萄糖、蔗糖、淀粉或纤维素为唯一碳源的培养基中进行氨氧化作用,能氧化硫酸铵、蛋白胨、乙酰胺、尿素或L-天冬氨酸中的负三价氮,其中可溶性淀粉、纤维素、蛋白胨等缓效碳、氮源对该作用更有利。在以蔗糖为唯一碳源、铵盐为唯一氮源的培养基中,M25-22氨氧化的最适条件为:蔗糖浓度12g·L-1、铵态氮浓度2.438 mg·mL-1、pH 7.5和培养温度30℃;M40-4氨氧化的最适条件为:蔗糖浓度10g·L-1、铵态氮浓度2.014 mg·mL-1、pH 7.0和培养温度45℃。(4)M25-22与M40-4分别回归堆肥后,均能明显降低堆肥氮素损失,促进堆肥腐熟,在鸡粪等固体废弃物的好氧堆肥中具有应用价值。

关键词：好氧堆肥氨氧化霉菌筛选氮素损失氮转化

锂空气电池三维自支撑氧化物正极的制备及电化学性能研究

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锂空气电池三维自支撑氧化物正极的制备及电化学性能研究

作者：喻其林北京理工大学

学位级别：硕士

锂空气电池具有极高的理论比容量和理论比能量,环境友好且可多次循环使用,被认为是一种极具发展潜力的电源体系。目前对锂空气电池的研究仍处在初级阶段,电池的循环性能和能量转换效率等都需要提升,而研究和开发高效的正极催化剂材料被... 详细信息

锂空气电池具有极高的理论比容量和理论比能量,环境友好且可多次循环使用,被认为是一种极具发展潜力的电源体系。目前对锂空气电池的研究仍处在初级阶段,电池的循环性能和能量转换效率等都需要提升,而研究和开发高效的正极催化剂材料被认为对锂空气电池性能的提高有关键作用。本文主要研究了几种自支撑氧化物锂空气电池正极材料的制备及其电化学性能。通过CVD法、水热法和电化学聚合法分别制备得到三维石墨烯、三维石墨烯-CoO及三维石墨烯-CoO-PPy电极。SEM、XRD、能谱等测试结果表明,得到了高品质的三维石墨烯,呈网络状的CoO纳米阵列,并在三维石墨烯-CoO表面成功负载了PPy。分别将三维石墨烯、三维石墨烯-CoO及三维石墨烯-CoO-PPy电极装配成锂空气电池。首次放电比容量分别为731.3 mAh g-1、2384.5 mAh g-1和498 mAh g-1,其中三维石墨烯-CoO电极的锂空气电池,在500 mAh g-1下限容测试,稳定循环30次。通过水热法在泡沫镍表面原位生长制备得到无碳无粘结剂的网状CoO纳米阵列复合电极(Ni@CoO-WNFs)。制备得到的CoO纳米纤维阵列相互交织,构成特殊的网络状多孔的介孔结构,且晶体结构良好。Ni@CoO-WNFs复合电极作为正极装配成锂空气电池进行电化学性能测试,首次放电容量为17118 mAh g-1,在限容500 mAh g-1的条件下,稳定循环128次;限容1000 mAh g-1时,稳定循环超过61次。通过水热法原位生长制备得到无碳无粘结剂的CoO纳米线阵列的电极(Ni@CoO-NWs),在Ni@CoO-WNFs电极表面电化学聚合沉积PPy得到Ni@CoO-WNFs-PPy复合电极。SEM和XRD等测试表面,前者具有良好的CoO晶型,纳米线阵列均匀分布构成相互间隔的线丛结构;后者PPy填补了Ni@CoO-WNFs材料的网状介孔孔洞,遮蔽了CoO活性物质。分别将Ni@CoO-NWs和Ni@CoO-WNFs-PPy复合电极材料装配成锂空气电池,首次放电比容量分别为2396.4和1057 mAh g-1。限定充放电比容量为500 mAh g-1时,分别可以稳定循环13和14次。通过水热法原位生长制备得到无碳无粘结剂的FeO纳米片阵列电极(Ni@FeO-WNPs)。SEM和XRD等测试结果表明,FeO晶相良好,由纳米片构成的网格结构均匀且稳定地负载于泡沫镍上,片与片之间形成大量介孔。将此复合电极作为正极装配成锂空气电池,首次放电比容量为1955 mAh g-1,在限容500 mAh g-1的情况下,电池可以稳定循环21次。

关键词：锂空气电池 Co3O4 Fe3O4 网状介孔无碳双催化剂