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解析碳离子笔形束算法在头颈部肿瘤放疗计划设计中的剂量学分析

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原子核物理评论 2024年第02期41卷 742-747页

作者：车宇航黄盛聪张晖李亚洲刘新国方涛胡钦勇李强武汉经济技术开发区(汉南区)人民医院武汉大学重离子医学中心中国科学院近代物理研究所中国科学院大学甘肃省人民医院

碳离子束治疗因其倒转的深度剂量分布和较高的相对生物学效应，具有对正常组织损伤小、副作用低等优势，有望成为头颈部肿瘤放疗的主力。剂量算法的精确性直接影响临床照射剂量的准确性，减小碳离子束治疗剂量计算误差有助于提高患者生... 详细信息

碳离子束治疗因其倒转的深度剂量分布和较高的相对生物学效应，具有对正常组织损伤小、副作用低等优势，有望成为头颈部肿瘤放疗的主力。剂量算法的精确性直接影响临床照射剂量的准确性，减小碳离子束治疗剂量计算误差有助于提高患者生存率和局部控制率。本工作采用解析笔形束算法对5例头颈部患者病例进行碳离子束治疗剂量计算，并利用蒙特卡罗模拟方法对治疗计划进行剂量验证，对解析计算和蒙特卡罗模拟结果进行不同评价标准组合下(2%/2 mm、3%/2 mm、3%/3 mm、3%/5 mm)的伽马通过率分析、DVH图及参考指标分析、中心轴剂量分布对比。结果显示：笔形束算法在3%/2 mm的评价标准下平均伽马通过率为90.441%，接近满足碳离子束治疗头颈部肿瘤的剂量计算要求。笔形束算法在束流横向上的计算结果较为精准，但在沿束流入射方向上的计算结果受路径上组织非均匀性及空腔的影响，存在射程偏差。为降低笔形束剂量计算误差带来的影响，碳离子束治疗头颈部肿瘤时需要采用更保守的射野角度选择。本工作的对比结果可用于指导基于解析笔形束剂量算法的头颈部肿瘤碳离子束治疗计划设计。

关键词：碳离子束治疗笔形束算法蒙特卡罗模拟头颈部肿瘤

水痘-带状疱疹人免疫球蛋白制备用原料血浆初筛及投浆标准的初探

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微生物学免疫学进展 2024年

作者：周志军周晓燕郑静冯璐岳胜兰汪菲菲李娟陈克金胡勇张金国药集团武汉生物制药有限公司科研开发部上海荣盛生物药业股份有限公司质量控制室

目的通过膜抗原免疫荧光抗体检测法（fluorescence-antibody-to-membrane-antigen， FAMA）检测静脉注射用水痘-带状疱疹人免疫球蛋白（human varicella zoster immune globulin， VZIG）初筛获得的不同ELISA效价档位的小样混合血浆、... 详细信息

目的通过膜抗原免疫荧光抗体检测法（fluorescence-antibody-to-membrane-antigen， FAMA）检测静脉注射用水痘-带状疱疹人免疫球蛋白（human varicella zoster immune globulin， VZIG）初筛获得的不同ELISA效价档位的小样混合血浆、合并血浆及半成品的效价来确定原料血浆初筛及投料的实用标准。方法用已经建立并验证的VZV-IgG定量ELISA筛选1 300份血浆，按照不同ELISA 效价档位进行混合，制备小样混合血浆系列P1～P6，同时将收集到的200份整袋血浆按照不同ELISA效价进行不同比例的混合，用全层析纯化工艺制备2批10%的VZIG。将10个代表性样品[小样混合血浆系列P1～P6、2批VZIG的合并血浆P7和P8及半成品B1和B2]进行ELISA效价和FAMA效价的检测，比较2个方法结果的相关性，初步确定原料血浆初筛及投浆的实用标准。结果 ELISA效价为1.819 0～3.839 3 IU/mL的P1～P3小样混浆的FAMA效价为≥1.568 0 IU/mL，ELISA效价为5.059 8～8.527 4 IU/mL的P4～P5小样混浆的FAMA效价为≥3.136 0 IU/mL，ELISA效价为10.186 5 IU/mL的P6小样混浆的FAMA效价为≥12.544 0 IU/mL，2批VZIG的合并血浆P7（ELISA效价为2.872 3 IU/mL）和P8（ELISA效价为5.527 5 IU/mL）检测的FAMA效价分别为≥3.1360 IU/mL和≥6.272 0 IU/mL，半成品B1（ELISA效价为53.587 4 IU/mL）和B2（ELISA效价为74.374 1 IU/mL）检测的FAMA效价均为≥50.176 0 IU/mL。FAMA和ELISA检测的结果相关系数r=0.976，决定系数R2=0.951 7，P<0.000 1。结论制备VZIG所需原料血浆的投浆标准为合并血浆的ELISA效价≥3.000 0 IU/mL（100%±10%）或FAMA效价≥3.136 IU/mL，初筛标准为ELISA效价≥2.000 0 IU/mL（100%±10%）或FAMA效价≥1.568 0 IU/mL。

关键词：水痘-带状疱疹病毒免疫球蛋白G 膜抗原免疫荧光抗体检测法酶联免疫吸附试验相关性效价

追溯合格献浆员滚动采集较高效价水痘-带状疱疹病毒IgG血浆的可行性分析

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微生物学免疫学进展 2024年第4期52卷 34-41页

作者：周志军陈丽梅岳胜兰宋池忠张胜平汪菲菲李娟李策生胡勇张金国药集团武汉生物制药有限公司科研开发部湖北武汉430207

目的通过筛选合格献浆员、确定较高效价水痘-带状疱疹病毒(varicella-zoster virus,VZV)-IgG的维持时间并追溯合格献浆员的在库血浆,建立快速、高效的合格原料血浆采集方案,用于静脉注射水痘带状疱疹人免疫球蛋白[human varicella zoste... 详细信息

目的通过筛选合格献浆员、确定较高效价水痘-带状疱疹病毒(varicella-zoster virus,VZV)-IgG的维持时间并追溯合格献浆员的在库血浆,建立快速、高效的合格原料血浆采集方案,用于静脉注射水痘带状疱疹人免疫球蛋白[human varicella zoster immune globulin for intravenous administration,VZIG(IV)]的制备。方法随机抽取本公司辖属5个浆站的血浆留样,每个浆站随机抽取100份,用已经建立并验证的VZV-IgG定量ELISA检测VZV-IgG,筛选出VZV-IgG效价≥3.0000 IU/mL的合格血浆,并建立合格血浆对应的献浆员名单(编号202201);按照名单202201与2020年筛选的合格(以VZV-IgG效价≥1.5000 IU/mL为合格血浆标准)献浆员名单(编号2020),在本公司2022年12月尚未出库的血浆中找到名单中献浆员对应的所有未出库血浆,取小样检测VZV-IgG效价,2轮检测结果汇总,确定VZV-IgG效价稳定保持的时间,按照更新合格献浆员名单的同时滚动收集其对应的未出库血浆的流程建立合格血浆采集方案。按照该方案在本公司辖属另外8个浆站中筛选出更多合格献浆员(名单编号202202)和合格血浆。随机截取100份合格血浆留样进行混合,检测其VZV-IgG效价,确定原料血浆筛选标准是否合理;汇总1300份血浆的VZV-IgG效价检测结果,计算较高效价VZV-IgG在健康人群中的比例,进行部分成本核算。结果按照202201和2020合格献浆员名单共追溯到121份未出库的合格献浆员血浆,其中202001名单(48人)中仅有15名合格献浆员,在2022年未出库血浆中找到79份血浆,大部分献浆员超过2年后血浆中的抗体效价明显下降,仅有1名献浆员的血浆在2022年仍然合格;202201名单的8名合格献浆员中有7人对应的32份血浆保持较高效价VZV-IgG(最低效价>2.5000 IU/mL),保持时间最长为8个月;以同样的收浆标准检测其余8个浆站800份血浆获得15名合格献浆员(名单编号202202)。按照追溯合格献浆员滚动收集合格血浆的采集方案,本次1300份血浆初筛共获得合格献浆员23人,占比1.76%,获得对应的未出库的合格血浆152袋,其中15名为1年内连续献浆5次以上的献浆员,最长连续献浆时间达8个月。随机截取100份合格血浆的小样制备的合并血浆的VZV-IgG效价为5.5275 IU/mL,达到VZIG(IV)的投料标准(≥4.5000 IU/mL);用该方案采集合格的原料血浆预计减少血浆检测量约7336份,可以大幅缩小检测人群的范围,极大降低检测成本。结论采用追溯合格献浆员滚动采集较高效价VZV-IgG血浆的方案可用于小规模VZIG制备所需原料血浆的快速、高效采集。

关键词：水痘-带状疱疹病毒 IgG 效价献浆员原料血浆 ELISA

全层析工艺制备10%静脉注射用水痘-带状疱疹人免疫球蛋白的质量控制

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微生物学免疫学进展 2024年第5期 48-55页

作者：周志军岳胜兰彭焱陈克金陈曦李娟汪菲菲李策生胡勇张金国药集团武汉生物制药有限公司科研开发部

目的用全层析工艺制备10%静脉注射人水痘-带状疱疹免疫球蛋白[human varicella zoster immune globulin for intravenous administration, VZIG(IV)],对其纯化过程的关键步骤进行质量控制(包括IgG相对纯度、抗原回收率、杂质去除情况... 详细信息

目的用全层析工艺制备10%静脉注射人水痘-带状疱疹免疫球蛋白[human varicella zoster immune globulin for intravenous administration, VZIG(IV)],对其纯化过程的关键步骤进行质量控制(包括IgG相对纯度、抗原回收率、杂质去除情况及半成品检定)。方法取100袋含高效价水痘-带状疱疹病毒(varicella-zoster virus, VZV-IgG),ELISA效价>1.500 IU/mL的原料血浆融化后制备约50 L合并血浆，按照全层析工艺进行10%VZIG(IV)的制备，对其关键步骤样品用免疫比浊法进行特定血浆蛋白的蛋白含量检测，计算目标组分中各种蛋白的占比、IgG步骤回收率和工艺总回收率；用BCA法进行总蛋白含量检测，计算IgG相对纯度；对合并血浆和半成品按照《中华人民共和国药典》2020版(三部)(简称《中国药典》)要求进行关键项目(蛋白含量、分子大小分布、纯度、抗A抗B血凝素、激肽释放酶原激活剂)检测，同时增加半成品的辛酸钠、IgG亚类、IgA、IgM、ALB的蛋白含量检测，合并血浆及半成品的VZV-IgG的ELISA效价检测。结果全层析工艺中A50吸附主要去除的是CER、FNC、C1I,去除率分别是39.321%、46.407%、74.132%;IgG步骤回收率为97.44%,相对纯度为15.17%。亲和层析主要去除了血浆中大部分杂蛋白，其洗脱液中主要成分为IgG和FIB(占比分别为69.891%和17.994%),其他蛋白占比均中国药典》和《欧洲药典》11.0版的要求。

关键词： 10%静脉注射用水痘-带状疱疹人免疫球蛋白全层析工艺特定蛋白检测 BCA试验杂质去除回收率比活性

两种不同基质的垂直潜流人工湿地对尾水的处理效果研究

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环境污染与防治 2024年第4期46卷 484-489页

作者：孙健李卿蔡世颜夏娜汪博飞万年红程禹皓陈骞中国市政工程中南设计研究总院有限公司湖北武汉430010 中信清水入江(武汉)投资建设有限公司湖北武汉430200

为提高人工湿地对污水处理厂尾水的处理效率,采用以黄铁矿和砾石为基质的两种垂直潜流人工湿地处理武汉某污水处理厂尾水,研究了不同水力负荷下人工湿地去除污染物的效果,并分析了基质的微生物群落结构。结果表明,在低水力负荷(0.4~0.7 ... 详细信息

为提高人工湿地对污水处理厂尾水的处理效率,采用以黄铁矿和砾石为基质的两种垂直潜流人工湿地处理武汉某污水处理厂尾水,研究了不同水力负荷下人工湿地去除污染物的效果,并分析了基质的微生物群落结构。结果表明,在低水力负荷(0.4~0.7 m^(3)/(m^(2)·d))下,两种人工湿地对尾水化学需氧量(COD)、总氮(TN)、NO_(3)^(-)和总磷(TP)具有较好的去除效果;在高水力负荷(1.0~1.3 m^(3)/(m^(2)·d))下,对氨氮去除效果较好。黄铁矿人工湿地对尾水COD、TN、NO_(3)^(-)和TP的去除效果好于砾石,分析基质微生物发现,黄铁矿人工湿地中反硝化脱氮菌属主要为硫杆菌属(Thiobacillus)和硫氧化菌属(Sulfurifustis),相对丰度分别为16.68%和4.62%,且硫杆菌属具有提高磷去除能力的功能;而砾石人工湿地中反硝化脱氮菌属主要为类固醇杆菌属(Steroidobacter),相对丰度为4.56%,采用黄铁矿为基质后,人工湿地中的脱氮除磷菌丰度和多样性升高,有利于人工湿地对尾水的脱氮除磷。黄铁矿人工湿地出水存在SO_(4)^(2-)含量偏高的现象,建议工程应用中在人工湿地底部填充黄铁矿以达到出水SO_(4)^(2-)含量降低的目的。

关键词：垂直潜流人工湿地黄铁矿砾石尾水处理效果微生物

纤维增强复合材料-金属混合连接接头疲劳性能研究进展

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复合材料科学与工程 2024年第9期 105-112页

作者：宋建辉虞筱琛祝颖丹吴化平张雄军陈刚中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江省机器人与智能制造装备技术重点实验室宁波315201 浙江工业大学机械工程学院杭州310014 宁波曙翔新材料股份有限公司宁波315181

纤维增强复合材料由于其优异的力学性能已被广泛应用于各种轻量化场合。通常情况下,复合材料在实际应用中需要和金属等异质材料进行连接,其中混合连接接头相比胶接、传统机械连接具有更优异的力学性能。疲劳寿命是影响纤维增强复合材料... 详细信息

纤维增强复合材料由于其优异的力学性能已被广泛应用于各种轻量化场合。通常情况下,复合材料在实际应用中需要和金属等异质材料进行连接,其中混合连接接头相比胶接、传统机械连接具有更优异的力学性能。疲劳寿命是影响纤维增强复合材料-金属混合连接接头服役性能的关键,本文对混合连接接头各部分材料的疲劳性能进行了分析,探讨了混合连接接头疲劳寿命预测方法,分析了影响混合连接接头疲劳性能的重要因素,并对其发展趋势进行了总结和展望。

关键词：纤维增强复合材料金属混合连接疲劳性能寿命预测

两种基质下水平潜流人工湿地处理污水厂尾水的中试

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湿地科学与管理 2024年第3期20卷 20-25页

作者：李卿孙健卢卓君夏娜汪博飞邹磊宋威万年红张雪利中国市政工程中南设计研究总院有限公司湖北武汉430010 中信清水入江(武汉)投资建设有限公司湖北武汉430200

为比较页岩陶粒和砾石两种基质的水平潜流人工湿地在不同水力负荷条件下对污染物的去除效果,搭建一套人工湿地中试装置对武汉某污水处理厂尾水进行处理,并通过高通量测序技术比较分析两种基质中的微生物群落结构。结果表明:水平潜流湿... 详细信息

为比较页岩陶粒和砾石两种基质的水平潜流人工湿地在不同水力负荷条件下对污染物的去除效果,搭建一套人工湿地中试装置对武汉某污水处理厂尾水进行处理,并通过高通量测序技术比较分析两种基质中的微生物群落结构。结果表明:水平潜流湿地在低水力负荷[0.3~0.6m^(3)/(m^(2)·d)]运行时,COD、NH3-N和TN得到较好的去除,而在高水力负荷[1.2m^(3)/(m^(2)·d)]运行时,TP的去除效果较好。与砾石水平潜流人工湿地相比,页岩陶粒水平潜流人工湿地在不同水力负荷下对污染物的去除效果较优,且湿地中的Pseudomonas、Flavobacterium、Arenimonas、Saccharimonadales、Paracoccus、Nitrospira、Terrimonas等功能菌属丰度更高,有利于湿地对污染物的去除。页岩陶粒水平潜流人工湿地对污水厂尾水的净化效率更高,建议根据实际情况进行工程应用。

关键词：水平潜流人工湿地页岩陶粒砾石水力负荷微生物群落处理效果

大肠杆菌合成2'-岩藻糖基乳糖基因组整合型菌株构建及发酵优化

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安徽农业大学学报 2024年第1期51卷 124-131页

作者：劳才文吴金勇李忠奎廖迎雪王纪袁丽霞陈祥松姚建铭安徽大学物质科学与信息技术研究院合肥230601 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所合肥230031 淮南新能源研究中心淮南232000 武汉中科光谷绿色生物科技有限公司武汉430200

2’-岩藻糖基乳糖(2’-Fucosyllactose,2’-FL)是一种岩藻糖化人乳低聚糖,具有预防肠道疾病、提高免疫力、促进大脑发育等重要生理功能。基于基因组水平,通过敲除大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)中2’-FL合成前体物质相关代谢基因,... 详细信息

2’-岩藻糖基乳糖(2’-Fucosyllactose,2’-FL)是一种岩藻糖化人乳低聚糖,具有预防肠道疾病、提高免疫力、促进大脑发育等重要生理功能。基于基因组水平,通过敲除大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)中2’-FL合成前体物质相关代谢基因,如β-半乳糖苷酶基因(β-galactosidase,lac Z)、UDP-葡萄糖脂质载体转移酶基因(undecaprenyl-phosphate glucose-1-phosphate transferase,wca J)和GDP-甘露糖基水解酶基因(GDP-mannose mannosyl hydrolase,nud D),构建2’-FL合成底盘细胞;在此基础上,将外源α-1,2-岩藻糖基转移酶基因(α-1,2-Fucosyltransferase,wbg L)和磷酸甘露糖变位酶基因(phosphomannomutase,man B)、甘露糖-1-磷酸鸟苷转移酶基因(annose-1-phosphate guanylyltransferas,man C)、GDP-D-甘露糖-4,6-脱水酶基因(GDP-mannose 4,6-dehydratase,gmd)和GDP-岩藻糖合酶基因(GDP-L-fucose synthase,wca G)引入到大肠杆菌基因组中,探究在基因组水平过表达2’-FL合成基因对2’-FL产量的影响。结果表明,2’-FL在所构建菌株B-05的摇瓶含量达到了1.99 g·L^(-1)。进一步通过摇瓶发酵优化确定了最优发酵条件:IPTG诱导浓度为0.4 mmol·L^(-1)、诱导时OD600为2.4,诱导温度为28℃。在此条件下,摇瓶中2’-FL合成量达到了3.92 g·L^(-1)。最后在5 L发酵罐中,2’-FL含量达到了43.48 g·L^(-1)。研究表明通过将外源2’-FL相关合成基因导入基因组中进行过表达,实现了2’-FL高效合成,为构建整合型2’-FL菌株提供了数据支撑。

关键词： 2’-岩藻糖基乳糖重组大肠杆菌基因敲除发酵优化

体外靶向筛选小鼠精子特异性PRSS37基因最适siRNA

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生物技术 2024年

作者：高斯赵萍刘晓雅方桂杰任红艳毕延震湖北工业大学生物工程与食品学院发酵工程教育部重点实验室湖北省农业科学院畜牧兽医研究所动物胚胎工程及分子育种湖北省重点实验室

[目的]细胞水平靶向筛选出小鼠精子特异性PRSS37基因的最适si RNA序列。[方法]构建PRSS37过表达载体pc DNA3.1-Kozak-3×Flag-PRSS37,将过表达载体转染至GC-2细胞Western Blot检测PRSS37的异位表达。基于PRSS37设计并合成3对si RNA序列,... 详细信息

[目的]细胞水平靶向筛选出小鼠精子特异性PRSS37基因的最适si RNA序列。[方法]构建PRSS37过表达载体pc DNA3.1-Kozak-3×Flag-PRSS37,将过表达载体转染至GC-2细胞Western Blot检测PRSS37的异位表达。基于PRSS37设计并合成3对si RNA序列,将PRSS37过表达载体和si RNA共转染于GC-2细胞,实时荧光定量PCR检测si RNA对PRSS37干扰效率,筛选最有效的si RNA。[结果]PRSS37过表达载体在GC-2细胞中成功表达,与对照组相比实验组中PRSS37蛋白表达显著升高;设计合成的3对si RNA均能有效干扰PRSS37的表达,与未干扰组相比差异显著(P<0.05),其中si RNA-1干扰效率最高,干扰效率约为63%。[结论]成功实现了PRSS37在GC-2中的异位表达,细胞水平筛选出小鼠PRSS37最适si RNA序列。

关键词：丝氨酸蛋白酶37 表达载体异位表达 siRNA 共转染干扰效率