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基于VO2纳米颗粒/VO2平面薄膜结构的复合薄膜性能研究

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基于VO2纳米颗粒/VO2平面薄膜结构的复合薄膜性能研究

作者：尹卓群天津理工大学

学位级别：硕士

微囊藻毒素MCLR转化产物抑制蛋白磷酸酶PP2A毒性效应评价

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微囊藻毒素MCLR转化产物抑制蛋白磷酸酶PP2A毒性效应评价

作者：于卉群山东师范大学

学位级别：硕士

微囊藻毒素（Microcystins,MCs）是有毒蓝藻所产生的次生代谢产物,对水生生态系统和人体健康构成了严重的威胁。MCs被机体摄入后,会不可逆地抑制蛋白磷酸酶（Protein Phosphatase,PPs）的活性,从而导致细胞骨架蛋白的过度磷酸化、肝细... 详细信息

微囊藻毒素（Microcystins,MCs）是有毒蓝藻所产生的次生代谢产物,对水生生态系统和人体健康构成了严重的威胁。MCs被机体摄入后,会不可逆地抑制蛋白磷酸酶（Protein Phosphatase,PPs）的活性,从而导致细胞骨架蛋白的过度磷酸化、肝细胞变形、细胞代谢周期紊乱等变化。鉴于MCs的危害,调控其浓度与毒性效应已成为环境科学研究人员所关注的重点问题之一。目前,相关研究更多侧重于各调控策略的效果评价与技术优化,而对MCs生物毒性的调控机制涉及较少。因此,针对MCs生物毒性具体调控机制的研究,对于削弱MCs的生物毒性、完善MCs的调控策略至关重要。例如,来自天然水体和沉积物中的微生物降解是去除环境中MCs的主要途径,但其生物降解产物（MC-BDPs）可能保留了抑制PPs生物活性的关键结构,目前,关于MC-BDPs对PPs潜在抑制作用的分子机制的研究尚未开展;饮用水消毒工艺对于MCs具有较高的去除效率,但是,消毒过程会不可避免地产生各种次级消毒副产物（MC-DBPs）,这些MC-DBPs可能保留了原毒素的毒性基团,从而对饮用水安全造成了极大威胁,目前,关于MC-DBPs潜在毒性的作用机制尚未完全阐明;生物转化途径通过典型生物巯醇与MCs的Mdha中的不饱和羰基发生亲核反应,生成了MCs生物转化产物（MC-BTPs）,这阻断了MCs和PPs之间的共价结合,从而削弱了MCs的生物毒性,目前的研究多侧重于对生物巯醇解毒效果的评价,而对生物转化途径的具体调控机制尚未研究。本研究在深入考察微囊藻毒素-LR（Microcystin-LR,MCLR）及其转化产物对PP2A毒性效应与分子机制的基础上,实现了对MCLR及其转化产物生物毒性的全面和有效评估。通过模拟生物降解过程、氯消毒工艺、亲电加成反应分别制取了MCLR-BDPs、MCLR-DBPs以及MCLR-BTPs,并基于MS、LC/MS、MS/MS分析,对MCLR-BDPs、MCLR-DBPs以及MCLR-BTPs进行了纯化制备。随后,通过传统的PPs抑制试验评估了MCLR、MCLR-BDPs、MCLR-DBPs以及MCLR-BTPs抑制PP2A的剂量-效应关系。采用同源模建策略和分子对接模拟探究了MCLR/MCLR-BDPs/MCLR-DBPs/MCLR-BTPs与PP2A之间的相互作用模式以及相互作用强度。综合考虑抑制试验数据和理论模拟数据,从而阐明了MCLR各转化途径调控其生物毒性的分子机制（厘清各类转化产物之间的差异抑制机制）。主要工作如下:（1）MCLR-BDPs抑制PP2A毒性效应评价:模拟生物降解过程制取了典型MCLR-BDPs,并通过MS、LC/MS、MS/MS分析对BDPs进行了鉴定、纯化和制备。PPs抑制试验评估了MCLR/MCLR-BDPs对PP2A的抑制作用,结果表明,MCLR环状结构的打开在MCs解毒过程中发挥着至关重要的作用,但部分MCLR-BDPs保留了原毒素的关键结构,因此仍具有潜在毒性（约占MCLR的2.8%-43.5%）,其毒性顺序依次为:MCLR>线性化MCLR>Adda-Glu-Mdha-Ala>Glu-Mdha-Ala-Leu-Me Asp-Arg>Glu-Mdha-Ala>Leu-Me Asp-Arg>Adda。基于同源模建策略和分子对接模拟,进一步探究了MCLR-BDPs对PP2A潜在抑制作用的分子机制:MCLR环状结构的打开使得氢键Leu←Arg和pi-H键Adda-His丢失,这是线性化MCLR生物毒性显著降低的主要原因。对于其他MCLR-BDPs-PP2A复合物,关键氢键Ala←Arg、Me Asp←Arg、Arg→Pro、Arg←Arg、Adda←Asn、Adda←His、Glu←Arg、Mdha←Arg、关键离子键Glu-Arg、Glu-Mn、关键金属键Glu-Mn均有不同程度的保留。上述保留的相互作用进一步维持了与催化中心Mn相关的次级相互作用,包括离子键Asp-Mn、金属键Asp-Mn、Asp-Mn、Asp-Mn、Asn-Mn,从而减少了Mn的暴露。同时,保留的氢键Arg←Arg减少了Arg的暴露,这阻碍了磷酸基团（-PO）与Arg的结合。因此,MCLR-BDPs呈现出潜在毒性。（2）MCLR-DBPs抑制PP2A毒性效应评价:模拟氯消毒工艺制取了典型MCLR-DBPs,基于MS、LC/MS、MS/MS分析,分离、鉴定了相同分子量DBP的多种异构体（P1-P8）,并表明Adda中的共轭二烯是主要的反应位点。PPs抑制试验表明MCLR-DBPs对PP2A仍具有潜在的抑制作用,其抑制顺序依次为:MCLR>P1>P4>P3≈P2>P7≈P6≈P5>P8。基于同源模建策略和分子对接模拟,进一步探究了MCLR-DB

关键词：微囊藻毒素-LR及其转化产物蛋白磷酸酶2A 同源模建分子对接毒性评价

NFT交易模式下数字藏品的版权保护问题研究

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NFT交易模式下数字藏品的版权保护问题研究

作者：周振群西北民族大学

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面向疼痛识别的脑电信号分析

面向疼痛识别的脑电信号分析

作者：朱健群齐鲁工业大学

学位级别：硕士

疼痛是与实际或潜在的组织损伤相关的不愉快的情绪体验,其种类繁多,临床表现各异。疼痛不仅是身体反应的自然警告,还可能诱发严重的精神困扰,影响患者的生活质量和精神状况。有效治疗疼痛的前提是准确评估疼痛,包括评估疼痛类型、程度... 详细信息

疼痛是与实际或潜在的组织损伤相关的不愉快的情绪体验,其种类繁多,临床表现各异。疼痛不仅是身体反应的自然警告,还可能诱发严重的精神困扰,影响患者的生活质量和精神状况。有效治疗疼痛的前提是准确评估疼痛,包括评估疼痛类型、程度和影响因素。疼痛的测量和评估存在一些挑战,传统主观疼痛评估方法存在个体主观因素和记忆偏差的影响,因此客观评估方法备受关注。基于生物标志物的客观评估方法主要使用的工具为脑电图、心电图或功能磁共振。随着人工智能技术和脑科学的发展,使用疼痛患者的脑电信号的数据,客观有效的判断识别疼痛程度,辅助医生对病情进行判断,进而达到对病情的有效治疗,已经变成一种趋势。基于脑电信号分析的疼痛评估方法,因其客观性、实时性和准确性具有不可替代的优势,能够弥补传统评估方法的不足,为疼痛评估提供了新的有效的途径。使用客观数据对临床上疼痛的提前干预和有效治疗具有重要的意义。本文主要面向疼痛识别这一应用场景进行脑电信号分析研究。通过机器学习的方法提取疼痛相关的脑电特征,实现疼痛脑电信号的分类识别。主要工作如下:(1)本文为分析关于疼痛的脑电信号特征,设计了一个激光刺激疼痛实验范式,并进行数据采集。针对激光刺激疼痛脑电数据,本文设计了一套完整的脑电信号的预处理流程。流程包括针对环境干扰的脑电信号滤波和降噪、重参考以及针对脑电伪迹信号的ICA处理,从而得到较为干净的疼痛脑电信号,为后续的数据分析和研究建立了可靠的基础。(2)本文提出了基于WGAN-GP的疼痛脑电数据增强系统。其中特征提取部分使用改进S变换的方法,然后为了更好的筛选与疼痛相关的脑电特征,设计了一系列面向分类效果的特征优化筛选方法,包括筛选脑电频段特征、改进S变换窗口优化参数、与疼痛特征最为相关的脑区特征。最后通过多个指标的实验对比,验证了该系统针对激光刺激疼痛脑电数据增强的优势。从大脑顶叶区域特征良好的分类性能可以推断,在疼痛发生过程中,顶叶区域的感觉功能被有效激活。该系统可以有效提高疼痛识别的准确率,达到疼痛脑电数据增强的效果。(3)本文还设计了一种面向激光刺激疼痛识别的脑电信号处理系统。该系统采用基于样本熵的脑电特征提取方法,并与改进S变换进行特征融合,得到同时具有时频特性和非线性动力学特性的疼痛脑电特征。利用多尺度的卷积神经网络对融合特征进行处理,进一步提取针对激光刺激疼痛的特征。为了增强脑电特征中的空间特征,引入了挤压激励残差神经网络进行自适应的校准MSCN的级联特征。最后,通过多个对比实验验证了系统的性能,并通过挤压激励模块的可视化展示了特征校准的有效性。实验结果表明,结合多尺度卷积网络和挤压激励残差网络的脑电融合特征提取方法在疼痛识别中具有重要价值,同时相较于其他最先进的方法取得了更好的结果。(4)本文为了进一步优化针对激光刺激疼痛的识别模型,提出了一种结合了自编码器和Transformer编码器模型的新颖系统架构用于疼痛脑电特征分类识别。自编码器作为无监督学习的神经网络结构,能够在压缩和解压缩过程中重构原始数据,从而学习得到数据的高效压缩表示。自编码器的引入让疼痛识别模型能学习到与疼痛相关的有效脑电特征表示,并通过降低特征数据维度来提升对疼痛识别的泛化性。Transformer编码器利用其优势提高分类准确性和效率。结果表明,该系统在疼痛识别任务中取得了显著的性能提升,相较于传统疼痛识别方法具有更高的准确性和泛化能力。这表明自编码器和Transformer的结合在疼痛脑电信号分类识别任务中具有显著优势,为未来相关研究提供了新思路和新方法。本文的研究工作有利于推动脑电信号研究在疼痛识别领域的发展,有利于进一步推动对疼痛的研究。

关键词：脑电图生成对抗网络疼痛识别深度学习

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PA金融公司助贷业务发展策略研究

PA金融公司助贷业务发展策略研究

作者：王少群广西大学

学位级别：硕士

基于滚环扩增反应体系构建Au@DNA纳米传感平台用于肿瘤细胞生物标志物高灵敏度检测

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基于滚环扩增反应体系构建Au@DNA纳米传感平台用于肿瘤细胞生物标...

作者：杨宏群北京化工大学

学位级别：硕士

MicroRNA（miRNA）是一种内源性的短核糖核酸链段,参与人体内的基因调节过程,与多种肿瘤细胞的增殖密切相关,是一种公认的肿瘤生物标志物。实现对miRNA的高灵敏度检测有利于及早发现癌症并进行及时治疗,从而大大提高癌症患者的生存概率... 详细信息

MicroRNA（miRNA）是一种内源性的短核糖核酸链段,参与人体内的基因调节过程,与多种肿瘤细胞的增殖密切相关,是一种公认的肿瘤生物标志物。实现对miRNA的高灵敏度检测有利于及早发现癌症并进行及时治疗,从而大大提高癌症患者的生存概率。生物传感器是一类基于DNA构建的传感装置,通过结合众多的DNA功能器件及传感方式可实现对miRNA的检测。但传统的生物传感器存在检测限不理想、检测范围受限等问题,如何将信号放大策略与生物传感器相结合以提高传感效果是目前亟需解决的问题。滚环扩增反应是一种高效、便捷的DNA扩增技术,作为信号放大策略与生物传感器相结合具备极高的潜力。同时,金纳米颗粒（AuNPs）作为生物传感器的载体具有优良的生物相容性、负载效率以及荧光猝灭效果。本论文致力于挖掘滚环扩增反应作为信号放大策略的潜力,并且与多种DNA功能器件以及传感方式相结合,以金纳米颗粒为载体构建不同类型的Au@DNA纳米传感平台以实现对miRNA-21的高灵敏度检测。综上所述,本论文主要包括以下两大部分:（1）在第一部分中,我们在AuNPs表面引发了两次滚环扩增反应并分别与DNA Walker、类过氧化物酶相结合,构建了针对miRNA-21的荧光、比色双模生物传感器。我们选择了肿瘤细胞中过表达的miRNA-21作为待测靶标,通过置换封闭链的方式引发扩增反应;扩增产生的长ssDNA作为多足DNA Walker并在肿瘤细胞内源性APE1酶的驱动下实现在AuNPs表面的行走;Walker结合并切割底物链,释放带有荧光基团的底物半链,输出荧光信号;随后留在AuNPs表面的底物半链可再次引发扩增反应,扩增产生大量的富G序列在K+存在的情况下会折叠为四链体构象,Hemin嵌入后产生类过氧化物酶活性,催化底物发生颜色变化,输出比色信号。由于体系在无靶标时无DNA Walker存在,于是双模传感具有极低的背景信号;同时,3D DNA Walker与双重扩增相结合的方式也大大放大了信号的输出,做到了低浓度靶标的灵敏检测;两种传感信号之间可相互校准,进一步提高了我们输出信号的准确性。经过一系列实验条件的优化后,我们的双模传感平台对miRNA-21的检测限可达飞摩尔级别,并具有良好的检测范围与线性关系,同时具备优异的特异性及抗干扰能力,最终可实现对实际样品的检测,为肿瘤细胞的检测指明了一条全新的道路。（2）在本部分中,我们在AuNPs表面通过双引物双模板的方式引发了滚环扩增反应,并与具有自切割活性的I-R3 DNAzyme相结合,构建了针对双靶标的逻辑门荧光生物传感平台。选择双肿瘤生物标志物miRNA-21及APE1酶作为我们的待测靶标,在AuNPs表面引发扩增反应并结合Zn2+作为DNAzyme的金属辅离子;扩增产生的序列中有大量自封闭的I-R3 DNAzyme序列,并使用修饰了AP位点与荧光基团的封闭链进行二次封锁以构建“AND”逻辑门荧光传感平台;之后向搭建完毕的传感平台中加入我们的双靶标,APE1酶首先切割封闭链减弱结合活性,miRNA-21随后置换封闭链半链以打开DNAzyme构象,激活自切割活性,使得AuNPs表面的DNA凝胶层解体,释放带有荧光基团的封闭半链,输出荧光信号。我们“AND”逻辑门的设计可同时做到对两种肿瘤细胞生物标志物的高灵敏检测,在优化过实验条件后传感平台可在1 pM至200 nM内检测miRNA-21、在0.01 U/mL至100 U/mL内检测APE1酶,具备宽泛的检测范围及优异的线性关系;同时具备优异的RNA特异性以及酶特异性,最终可实现对不同种类、不同数量肿瘤细胞的区分与检测,有望应用于实际临床的诊断及治疗中。

关键词：滚环扩增反应荧光生物传感器比色生物传感器 DNA Walker APE1酶 DNAzyme