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微流控技术在生命分析化学中的应用进展

分析化学 2016年第12期44卷 1942-1949页

作者：张逢高丹梁琼麟清华大学深圳研究生院生命与健康学部清华大学化学系

微流控分析系统与宏观条件下的分析体系相比,具有样品和试剂消耗小、传质传热效率高、生物相容性较好、高通量并行分析、功能单元集成化、微型化及自动化控制等特点,在分析化学尤其是生命分析化学领域得到了广泛应用。本文以涉及细胞的... 详细信息

微流控分析系统与宏观条件下的分析体系相比,具有样品和试剂消耗小、传质传热效率高、生物相容性较好、高通量并行分析、功能单元集成化、微型化及自动化控制等特点,在分析化学尤其是生命分析化学领域得到了广泛应用。本文以涉及细胞的微流控技术为切入点,主要介绍了近五年来微流控芯片相关技术的发展,如芯片材料与制作技术、表面改性技术和液滴技术等,并简单总结微流控技术在药物筛选和细胞分析等生命分析化学领域的研究应用进展。

关键词：微流控技术药物筛选细胞分析综述

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脉冲电磁场预防骨质疏松模型的实验研究

高电压技术 2007年第2期33卷 97-100页

作者：杨小卫王黎明关志成张雅鸥王向朋清华大学深圳研究生院电工电能新技术实验室深圳518055 清华大学深圳研究生院生命科学部深圳518055

为检验脉冲电磁场对去卵巢大鼠骨质疏松模型的预防效果,用30只质量180-220 g 3月龄雌性未孕SD大鼠去势建立骨质疏松模型,并随机分成正常对照组(SHAM)、去势对照组(OVX)、脉冲电磁场(PEMFs)组,每组10只,其中SHAM组作假手术,不切除卵巢,其... 详细信息

为检验脉冲电磁场对去卵巢大鼠骨质疏松模型的预防效果,用30只质量180-220 g 3月龄雌性未孕SD大鼠去势建立骨质疏松模型,并随机分成正常对照组(SHAM)、去势对照组(OVX)、脉冲电磁场(PEMFs)组,每组10只,其中SHAM组作假手术,不切除卵巢,其余2组做双侧卵巢切除术;PEMFs组选用15 Hz脉冲电磁场,2 h/d,1次/d;SHAM组和OVX组不予任何处理,分别作为阳、阴性对照组,并用双能X射线骨密度仪检测腰椎和股骨骨密度。实验结果表明,脉冲电磁场照射后,校正骨密度低于正常对照组;与OVX组相比,脉冲电磁场照射后去势大鼠椎骨校正骨密度(16周时,P<0.001和24周时P<0.01)和股骨校正骨密度(16周时P<0.001和24周时P<0.01)提高,脉冲电磁场能改善去势大鼠骨质疏松具有预防作用,对脉冲电磁场应用于人体骨质疏松相关疾病的防治具有现实意义。

关键词：脉冲电磁场骨质疏松去势校正骨密度骨病预防作用

主要干性基因与衰老相关基因表达水平的相互拮抗关系

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生物化学与生物物理进展 2014年第7期41卷 627-631页

作者：谢振华吴耀炯清华大学深圳研究生院生命与健康学部深圳518055

目前广泛地利用传统的体细胞衰老理论和方法对成体干细胞衰老进行研究,忽视了成体干细胞特有的自我更新功能和相应的干性基因的作用.干性基因的下调可能是导致间充质干细胞衰老的主要原因.通过查阅相关资料发现主要干性基因与衰老相关... 详细信息

目前广泛地利用传统的体细胞衰老理论和方法对成体干细胞衰老进行研究,忽视了成体干细胞特有的自我更新功能和相应的干性基因的作用.干性基因的下调可能是导致间充质干细胞衰老的主要原因.通过查阅相关资料发现主要干性基因与衰老相关基因表达水平的相互拮抗关系,这体现在以下4个方面:a.干细胞衰老伴随着干性基因的下调;b.干性基因表达抑制细胞的衰老;c.干性基因抑制衰老相关基因的表达;d.抑制衰老相关基因促进干性基因的表达.干性基因与衰老相关基因的表达水平存在相互拮抗关系,这为成体干细胞衰老可能源于成体干细胞的干性降低的观点提供了坚实的分子基础.

关键词：成体干细胞衰老干性干性基因衰老相关基因

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脉冲电磁场对骨质疏松的生物效应

高电压技术 2007年第2期33卷 1-6页

作者：关志成杨小卫王黎明张雅鸥刘瑛岩清华大学深圳研究生院能源电工实验室深圳518055 清华大学深圳研究生院生命学部深圳518055 清华大学电机系北京100084

电磁场作为非创伤性疗法在骨病治疗中已得到广泛的关注,故清华大学深圳研究生院以近10年的工作为基础,从细胞水平、动物模型和临床研究3个方面总结了脉冲电磁场应用于防治骨质疏松研究所取得的成果。研究发现,电磁场能够促进DNA的合成... 详细信息

电磁场作为非创伤性疗法在骨病治疗中已得到广泛的关注,故清华大学深圳研究生院以近10年的工作为基础,从细胞水平、动物模型和临床研究3个方面总结了脉冲电磁场应用于防治骨质疏松研究所取得的成果。研究发现,电磁场能够促进DNA的合成和影响成骨细胞的增殖和分化,且其效果存在一定的窗口效应;骨质疏松动物模型研究显示,脉冲电磁场能够改善去势诱导骨质疏松模型骨密度;初步临床实验证实了细胞研究和动物模型研究的作用效果,并且能够有效改善骨质疏松病人的疼痛和改善骨密度水平。因此认为脉冲电磁场将在骨质疏松的防治中发挥重要作用。

关键词：脉冲电磁场骨质疏松机理成骨细胞动物模型临床研究

不同营养条件下铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和小球藻(Chlorella vulgaris)的生长竞争行为

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海洋与湖沼 2016年第5期47卷 1013-1023页

作者：张晶晶周进张怀瑾汪翔宋俊廷蔡中华清华大学生命科学学院北京100084 清华大学深圳研究生院深圳518055

蓝藻的暴发通常是藻类之间竞争的结果,了解环境中蓝藻与其它藻类的竞争特点和生存策略对揭示藻华暴发的机制及治理具有重要意义。本文以营养竞争为例,以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和小球藻(Chlorella vulgaris)为受试对象,通... 详细信息

蓝藻的暴发通常是藻类之间竞争的结果,了解环境中蓝藻与其它藻类的竞争特点和生存策略对揭示藻华暴发的机制及治理具有重要意义。本文以营养竞争为例,以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和小球藻(Chlorella vulgaris)为受试对象,通过测定细胞密度、胞内C、N、P、S四种主要元素含量以及培养基中总氮(TN)、总磷(TP)的消耗,研究不同营养等级(超富营养、富营养、中营养、贫营养)以及单独N、P限制下两种藻在单独培养和共生培养条件下的生长特征和竞争行为。结果表明:(1)在超富营养、富营养、中营养、贫营养条件时,单独培养下的两种藻生物量与营养丰富程度呈正相关;(2)共培养条件下,在高营养水平时铜绿微囊藻在竞争中占优势,低营养水平时小球藻具有竞争优势;(3)胞内C、N、P、S的测定发现,随着营养水平的下降,两种藻胞内N、P的百分含量逐渐减少,而C、S并未呈现显著变化;(4)N限制时,铜绿微囊藻的半饱和常数Ks及最大比增长率μmax均大于小球藻;P限制条件下铜绿微囊藻的半饱和常数Ks小于小球藻,而最大比增长率μmax大于小球藻。综合分析,同一营养条件下,铜绿微囊藻竞争优势的先决因子是N,小球藻是P。因此,从营养竞争与生物适应力角度考虑,降低水体中富余的N或适当提高P的浓度可让小球藻获得竞争优势,对限制单一物种的形成具有平衡作用,可作为防治藻华的潜在方法。

关键词：铜绿微囊藻小球藻营养控制竞争优势氮磷

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在PDMS-玻璃微流控芯片上的细胞培养

清华大学学报（自然科学版） 2010年第3期50卷 458-461页

作者：李雷张雅鸥叶大田清华大学生物医学工程系北京100084 清华大学深圳研究生院生物医学工程研究中心深圳518055 清华大学深圳研究生院生命科学学部深圳518055

微流控芯片上的细胞培养技术是构建一个整体化的片上细胞分析实验室的基础。针对芯片上细胞培养存活率低、容易污染等问题,该文提出了一套polydimethylsiloxane(PDMS)-玻璃微流控芯片的制备、处理方法及片上细胞培养的操作流程,并讨论... 详细信息

微流控芯片上的细胞培养技术是构建一个整体化的片上细胞分析实验室的基础。针对芯片上细胞培养存活率低、容易污染等问题,该文提出了一套polydimethylsiloxane(PDMS)-玻璃微流控芯片的制备、处理方法及片上细胞培养的操作流程,并讨论了影响微管道细胞培养的因素,包括准备细胞悬液、避免气泡、芯片表面处理和培养液中的血清浓度等。应用这套方法,在微流控芯片上成功培养了多种哺乳动物细胞。

关键词：微流控芯片片上实验室 PDMS-玻璃细胞培养

透明质酸酶对慢性压迫性神经损伤模型中神经源性疼痛的作用研究

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针刺研究 2005年第2期30卷 88-93页

作者：聂勇蔡国平清华大学深圳研究生院生命科学学部深圳518055

目的:研究透明质酸酶对坐骨神经的疏松结扎(CCI)模型神经源性疼痛的作用,初步探讨临床通过相关穴位点注射透明质酸酶治疗慢性疼痛的机制。方法:采用CCI模型,记录损伤神经异位自发放电和热痛刺激的敏感程度。结果:用透明质酸酶作用于术... 详细信息

目的:研究透明质酸酶对坐骨神经的疏松结扎(CCI)模型神经源性疼痛的作用,初步探讨临床通过相关穴位点注射透明质酸酶治疗慢性疼痛的机制。方法:采用CCI模型,记录损伤神经异位自发放电和热痛刺激的敏感程度。结果:用透明质酸酶作用于术后7d大鼠的损伤处并进行坐骨神经自发放电的测量,发现在测量的12只模型中,有8只模型的自发放电得到了有效的抑制,这8只的平均抑制率为50.9%±12.4%。在热刺激行为学实验中,损伤局部持续注射透明质酸酶溶液的CCI大鼠在术后3d、6d和14d的热刺激敏感度明显低于局部注射生理盐水的对照组CCI大鼠。通过CCI大鼠损伤坐骨神经组织切片观察,发现神经纤维排列混乱,纤维间存在空泡状间隙,并且在间隙周围分布着染成深色的多糖链;而经过透明质酸酶作用后CCI损伤坐骨神经切片观察,空泡状空隙与深色多糖链沉淀消失,神经排布较处理前更加规则。结论:细胞外基质与神经生理功能密切相关,透明质酸酶能够有效降低CCI模型的异位自发放电;临床穴位注射透明质酸酶改变穴位点聚集的细胞外基质,从而起到镇痛作用。

关键词：神经源性疼痛慢性压迫性损伤透明质酸酶细胞外基质

脂多糖诱导成骨细胞中CHI3L1表达的分子机制研究

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生物化学与生物物理进展 2009年第5期36卷 574-579页

作者：高磊蔡国平清华大学生物科学与技术系北京100084 清华大学深圳研究生院生命学部深圳518055

慢性骨髓炎因其病程漫长、易出现并发症以及复发率高成为临床上棘手的难题,其主要致病原因是金黄色葡萄球菌等革兰氏阴性菌感染.脂多糖(LPS)是革兰氏阴性细菌细胞壁的重要成分,用LPS在体外刺激骨组织相关细胞在一定程度上可以模拟骨髓... 详细信息

慢性骨髓炎因其病程漫长、易出现并发症以及复发率高成为临床上棘手的难题,其主要致病原因是金黄色葡萄球菌等革兰氏阴性菌感染.脂多糖(LPS)是革兰氏阴性细菌细胞壁的重要成分,用LPS在体外刺激骨组织相关细胞在一定程度上可以模拟骨髓炎患者的病理特征.实时荧光定量PCR和Western blot等试验结果表明,在骨髓炎患者的骨组织和LPS刺激的成骨细胞中,几丁质酶家族成员CHI3L1的表达均有明显升高.核因子κB(NF-κB)萤光素酶报告载体检测结果显示,LPS能诱导细胞的NF-κB活化,NF-κB活化抑制剂Bay11-7082能抑制LPS诱导的CHI3L1表达升高.用抗肿瘤坏死因子α(TNF-α)的抗体预处理细胞,或采用siRNA干扰的方法抑制TNF-α受体的表达,都能明显抑制LPS诱导的CHI3L1表达上调.同时,NF-κB活化抑制剂Bay11-7082预处理细胞能抑制LPS对TNF-α表达的诱导作用.结果提示,LPS通过激活NF-κB诱导TNF-α分泌上调,刺激CHI3L1表达.提出骨髓炎及脂多糖刺激条件下CHI3L1表达上调,并在细胞水平上初步探讨了脂多糖诱导CHI3L1表达的分子机制.

关键词：骨髓炎脂多糖 CHI3L1 成骨细胞

燃料电池铂合金纳米晶催化剂的形貌控制及稳定性研究进展

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科学通报 2017年第25期62卷 2905-2918页

作者：马洋博干林清华大学深圳研究生院能源与环境学部深圳518055

具有可控形貌的铂合金纳米晶,尤其是表面由(111)面构成的纳米八面体或二十面体等,被认为是一种理想的高催化活性燃料电池电极催化剂,其重要的应用价值吸引了国际上许多研究组的兴趣和大量研究.近年来有关铂合金纳米晶的形貌可控合成和... 详细信息

具有可控形貌的铂合金纳米晶,尤其是表面由(111)面构成的纳米八面体或二十面体等,被认为是一种理想的高催化活性燃料电池电极催化剂,其重要的应用价值吸引了国际上许多研究组的兴趣和大量研究.近年来有关铂合金纳米晶的形貌可控合成和催化性能取得了突飞猛进的进展;但与此同时,如何在长期的催化反应服役过程中保持合金纳米晶的形貌和催化性能的长期稳定是拓展其实际应用的重要瓶颈.本文首先回顾了近年来在铂合金纳米晶的形貌调控和催化性能提升上的重要进展,进一步介绍了铂合金纳米晶在催化反应前后形貌和催化性能的稳定性,以及基于高分辨透射电子显微镜和谱学分析的失效机制研究;最后,总结了提高形貌和催化性能稳定性的一些可行途径.这些结果对进一步设计具有高活性、长寿命的燃料电池铂合金纳米催化剂具有较好的指导作用,同时也对用于其他催化反应的金属合金纳米晶催化剂具有一定的借鉴作用.

关键词：铂合金纳米晶燃料电池电催化形貌调控