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基于核酸探针的光学传感方法和细胞成像研究

化学进展 2019年第6期31卷 858-871页

作者：张聪岳巧丽陶丽霞胡莹莹李晨钟唐波聊城大学化学化工学院聊城252000 山东师范大学化学化工与材料科学学院济南250014 美国佛罗里达国际大学生物医学工程系美国迈阿密33174

许多疾病的特征在于各种生物分子表现出的异常活性,这些物质通常在细胞内外显示过表达现象,因此对其灵敏靶向识别可以提供诊断和治疗效用。由于基因诊疗和化学传感技术的发展,用于灵敏检测细胞内外生物化学物质的核酸探针突显优势。核... 详细信息

许多疾病的特征在于各种生物分子表现出的异常活性,这些物质通常在细胞内外显示过表达现象,因此对其灵敏靶向识别可以提供诊断和治疗效用。由于基因诊疗和化学传感技术的发展,用于灵敏检测细胞内外生物化学物质的核酸探针突显优势。核酸探针可以在稳定进入细胞的同时,特异性地结合目标物质,通过光学方法检测或通过成像技术标识出来。本文综述了采用光学传感方法和成像技术,基于核酸探针检测生物分子的新进展。根据检测对象进行分类,概括分析了几个代表性体系:核酸序列、蛋白质和酶、化学物质和物理化学条件,并详细阐述其关键设计原理、灵敏度及样品检测等结果,同时指出了各类核酸探针的优缺点。

关键词：核酸探针光学传感方法成像细胞生物活性物质

具有主动阻力的膝关节矫正器对髌股关节疼痛患者肌肉活动的影响(上)

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中华骨科杂志 2008年第6期28卷 526-528页

作者： Naiquan Zheng Glenn S.Fleisig James R.Andrews Bo Gao 美国北卡罗来纳大学夏洛特分校机械工程系美国运动医学研究所 3. 美国佛罗里达大学生物医学工程系

髌股关节疼痛综合征(patellofemoral pain syn-drome,PFPS)通常由关节的承重异常所致。可调节阻力的膝关节矫正器能够在膝关节屈曲时提供阻力,逐渐发展为一种治疗髌股关节疼痛的有效手段。本文的研究目的是考察膝关节在具有主动阻力的... 详细信息

髌股关节疼痛综合征(patellofemoral pain syn-drome,PFPS)通常由关节的承重异常所致。可调节阻力的膝关节矫正器能够在膝关节屈曲时提供阻力,逐渐发展为一种治疗髌股关节疼痛的有效手段。本文的研究目的是考察膝关节在具有主动阻力的矫正器(Protonics装置)保护下完成不同活动时腿部肌电活动的变化。我们假设在配戴膝关节矫正器后,股四头肌和腘肌的肌电活动会相应发生改变。18例PFPS患者在配戴与不配戴矫正器的两种情况分别下进行测试,10名对照组受试者在不配戴矫正器的情况下进行测试。测试活动包括:上下楼梯、水平地面行走、下蹲以及跨步。活动过程中的膝关节屈曲度由运动分析系统实时测量,3.股四头肌和2个腘肌的肌电活动信号由肌电仪(electromyogra-phy,EMG)同步记录。研究结果显示,在配戴膝关节矫正器后,股四头肌和腘肌的活动有明显变化。这些变化通常具有阶段性而非贯穿于整个运动范围。本研究表明在日常活动以及康复训练时配戴膝关节矫正器对于改善髌股关节疼痛综合征具有良好的作用。

关键词：阻力膝关节矫正器

人支气管上皮样细胞中苯并[a]芘代谢物-DNA加合物图谱:基于染色质免疫共沉淀测序技术

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环境与职业医学 2024年第3期41卷 323-329页

作者：冀婷玉曹彬吕懿佟晓敏孙宏宇郑金平山西医科大学公共卫生学院卫生毒理学教研室山西太原030001 长治医学院公共卫生与预防医学系山西长治046000

[背景]苯并[a]芘(BaP)的活性代谢产物7,8-二羟-9,10-环氧苯并[a]芘(BPDE)可与DNA加合,但BPDE-DNA加合物图谱尚不明确。[目的]采用染色质免疫共沉淀测序技术(ChIP-Seq),在全基因组水平上鉴定BPDE加合位点分布及加合基因,为深入研究BaP的... 详细信息

[背景]苯并[a]芘(BaP)的活性代谢产物7,8-二羟-9,10-环氧苯并[a]芘(BPDE)可与DNA加合,但BPDE-DNA加合物图谱尚不明确。[目的]采用染色质免疫共沉淀测序技术(ChIP-Seq),在全基因组水平上鉴定BPDE加合位点分布及加合基因,为深入研究BaP的毒作用机制提供依据。[方法]人支气管上皮样细胞16HBE培养至第四代达对数生长期。收获细胞并加入染色质免疫共沉淀裂解缓冲液,将裂解产物等分为实验组和对照组,实验组添加终浓度20μmol·L^(–1)的BPDE溶液,对照组添加相同体积的二甲基亚砜溶液,在3.℃环境下孵育24 h。超声获得100~500 bp的染色质小片段。使用BPDE特异性抗体(anti-BPDE 8E11)富集与BPDE加合的DNA片段,高通量测序检测BPDE加合位点,使用MEME和DREME软件对前1000个峰序列进行模体分析,注释BPDE在全基因组水平的加合靶基因,并通过生物信息学技术对BPDE加合靶基因进行基因本体论(GO)功能分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析。[结果]高通量测序共检测出842个BPDE结合位点,在各染色体上均有分布。BPDE可以与基因编码区和非编码区共价结合,73.9%的结合位点分布在基因间区,19.6%分布在内含子区,上游2千碱基区域、外显子区、下游2千碱基区域及5′非翻译区也有少量分布。对前1000个峰序列进行分析,寻找到4条可靠的模体,发现富含鸟嘌呤(G)和腺嘌呤(A)的位点易于结合。对结合位点进行富集,共鉴定出199个BPDE加合靶基因,大多分布在1号、5号、7号、12号、17号和X染色体上。GO分析显示,靶基因主要富集于核酸和蛋白质结合,参与调节催化活性、转运活性、翻译延伸因子活性,在细胞分裂、分化、运动、物质运输和信息传递方面发挥重要作用。KEGG分析显示靶基因主要富集于心血管疾病、癌症、免疫炎症反应等相关通路。[结论]利用ChIP-Seq在全基因组水平上共鉴定出199个BPDE加合靶基因,主要影响细胞分裂、分化、运动、物质运输和信息传递等生物学功能,与心血管疾病、肿瘤及免疫炎症反应密切相关。

关键词： 7 8-二羟-9 10-环氧苯并[a]芘人支气管上皮样细胞染色质免疫共沉淀测序 DNA加合物生物信息学

时间聚类分析功能MRI对癫痫病灶定位的初步研究

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中华放射学杂志 2008年第2期42卷 162-166页

作者：王俊鹏卢光明张志强钟元季学满郑玲高家红刘一军南京军区南京总医院医学影像科 210002 南京航空航天大学生物医学工程系美国芝加哥大学放射学系美国佛罗里达大学精神与神经科学系

目的探讨癫痫病灶的定位方法。方法对12例颅内有明确局灶性病变的癫痫患者行静息状态下的功能MR成像（fMRI）。采用时间聚类分析（TCA）软件程序实现TCA算法，并对fMRI数据进行分析，经统计分析后得到脑解剖-功能融合图像，观察病变区... 详细信息

目的探讨癫痫病灶的定位方法。方法对12例颅内有明确局灶性病变的癫痫患者行静息状态下的功能MR成像（fMRI）。采用时间聚类分析（TCA）软件程序实现TCA算法，并对fMRI数据进行分析，经统计分析后得到脑解剖-功能融合图像，观察病变区有无激活反应，并对TCA反应聚类时间曲线与统计参数图（SPM）头部运动曲线进行比较。结果观察脑解剖-功能融合图像发现，12例中8例在病变区有激活反应，4例未发现明显病灶区激活反应。病灶区无论有无激活反应，反应幅度较大的TCA反应聚类时间点和头部运动曲线之间有一定的对应关系。结论TCA作为一种探索性数据驱动方法，一定程度上可以对癫痫的发作间期痫样放电活动进行检测和定位，但其结果会受到头部运动的影响，分析时需考虑到生理、病理及运动等多种因素。

关键词：磁共振成像癫痫时间聚类分析功能病灶定位

跨步或不跨步下的前弓步和侧弓步动作中的髌股关节压力与应力(二)

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中华骨科杂志 2009年第7期29卷 697-700页

作者： NaiquanZheng RafaelFEscamilla GlennSFleisig KevinEWilk JamesRAndrews 美国北卡罗来纳大学机械工程和工程科学系生物医学工程中心美国加利福尼亚大学理疗系美国阿拉巴马州伯明翰市美国运动医学{3. 美国阿拉巴马州伯明翰市冠军运动医学中心

结果髌股关节的压力与应力随膝关节屈曲角度的增加而升高,随膝关节屈曲角度的减小而降低(图3.8)。不同膝关节屈曲角度下弓步变化和跨步变化的髌股关节压力见表1。膝关节屈曲相内屈曲角度80°～90°及膝关节伸展相内屈曲90°时,侧弓步... 详细信息

结果髌股关节的压力与应力随膝关节屈曲角度的增加而升高,随膝关节屈曲角度的减小而降低(图3.8)。不同膝关节屈曲角度下弓步变化和跨步变化的髌股关节压力见表1。膝关节屈曲相内屈曲角度80°～90°及膝关节伸展相内屈曲90°时,侧弓步的髌股关节应力大于前弓步。膝关节屈曲相内屈曲角度10°～50°及膝关节伸展相内屈曲角度50°～20°时,跨步的髌股关节应力明显大于不跨步。弓步与跨步之间无明显的交互作用。

关键词：跨步不跨步前弓步侧弓步髌股关节压力与应力

帕金森病相关线粒体功能障碍及运动对其潜在的改善作用

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中国组织工程研究 2024年第27期28卷 4413-4420页

作者：孔健达解瑛傲马雯刘友涵王清路曲阜师范大学体育科学学院山东省济宁市272000 济宁医学院临床医学院山东省济宁市272000 山东体育学院体育科学研究院山东省济南市250000

背景:帕金森病是一种神经退行性疾病,其发病机制涉及线粒体功能障碍,运动对帕金森病相关线粒体功能障碍具有潜在的改善作用,但目前尚无综述对这一领域进行综合回顾和深入分析。目的:综合回顾并深入分析帕金森病相关线粒体功能障碍及运... 详细信息

背景:帕金森病是一种神经退行性疾病,其发病机制涉及线粒体功能障碍,运动对帕金森病相关线粒体功能障碍具有潜在的改善作用,但目前尚无综述对这一领域进行综合回顾和深入分析。目的:综合回顾并深入分析帕金森病相关线粒体功能障碍及运动对其潜在的改善作用,旨在为帕金森病的治疗和预防提供新的思路和方法。方法:检索Web of Science、PubMed、中国知网、万方和维普数据库,中文检索词:“线粒体,线粒体功能,线粒体病,线粒体异常,帕金森病,帕金森,运动,体育活动,运动训练,运动治疗,线粒体功能障碍,线粒体损伤,线粒体缺陷,运动训练”;英文检索词:“Mitochondria,Parkinson’s disease,Parkinson disease,Physical exercise,Exercise,Physical activity,Mitochondrial dysfunction,Mitochondrial damage,Mitochondrial impairment,Athletic training,Exercise training,Rehabilitation”。最终纳入文献89篇进行综述分析。结果与结论:①帕金森病与线粒体功能障碍密切相关,包括帕金森病患者体内线粒体生物发生受阻、自噬减少、细胞凋亡增加、Ca2+浓度异常升高和氧化应激增加等现象。②运动对帕金森病相关的线粒体功能障碍有着正面的改善作用,通过促进线粒体生物发生、自噬和调节线粒体形态,改变线粒体呼吸链的可塑性,减少氧化应激,从而有助于改善帕金森病相关的发展和进展。③然而,目前线粒体功能障碍与运动对其的改善作用之间的详细机制仍不完全清楚,未来可开展临床研究验证动物模型结果,深入了解运动对帕金森病患者的益处及机制。

关键词：帕金森病线粒体线粒体功能障碍线粒体生物发生线粒体自噬氧化应激运动有氧训练抗阻训练耐力训练

在背撑蹲起和单腿支撑蹲起过程中十字韧带的受力分析(下)

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中华骨科杂志 2009年第12期29卷 1185-1188页

作者： Naiquan Zheng Rafael F.Escamilla Glenn S.Fleisig 美国北卡罗来纳大学夏洛特机械工程和工程科学系生物医学工程中心美国加利福尼亚大学理疗系美国运动医学中心冠军运动医学中心安德鲁斯研究教育中心

结果 6为十字韧带力的平均值曲线,十字韧带力在三种蹲起之间差异有统计学意义(P<0.001),在10个膝关节屈曲角度之间差异有统计学意义(P<0.001),在蹲起的两相之间差异也有统计学意义(P<0.001).

关键词：单腿支撑过程十字韧带统计学意义差异屈曲角度均值曲线膝关节两相

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食指力量对指浅屈肌运动单元募集模式的影响

医用生物力学 2012年第6期28卷 648-654页

作者：侯文生安媛杨丹丹吴小鹰郑小林 JIANG Ying-tao 重庆大学生物医学工程系重庆400044 重庆市医疗器械质量与安全控制工程技术研究中心重庆400044 美国内达华大学电气与计算机工程系

目的检测不同食指力量水平下指浅屈肌运动单元的募集模式。方法设计食指20%、40%、60%最大随意收缩力量(maximum voluntary contraction,MVC)3.单指力量输出任务,采用8×1(行×列)阵列电极采集8名受试者的指浅屈肌sEMG信号,利用快速独... 详细信息

目的检测不同食指力量水平下指浅屈肌运动单元的募集模式。方法设计食指20%、40%、60%最大随意收缩力量(maximum voluntary contraction,MVC)3.单指力量输出任务,采用8×1(行×列)阵列电极采集8名受试者的指浅屈肌sEMG信号,利用快速独立分量分析算法提取sEMG信号中运动单位动作电位(motor unit action potential,MUAP)信息,分析不同类型MUAP发放模式与力量的相关性。结果在原始信号中成功提取4种MUPA,且随力量水平的增加,MUAP总数目呈现递增趋势;不同力量水平下,4种类型MUAP所占比重不同,且随力量变化趋势不同。结论不同力量水平下,指浅屈肌改变运动单元募集模式以产生相应肌力。

关键词：指浅屈肌表面肌电运动单元独立分量分析手指力量

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融合蛋白链间连接肽的优化设计探讨

自然科学进展 2008年第7期18卷 742-746页

作者：张建华尚志刚张晓晖潘伯荣郑州大学生物医学工程系郑州450001 美国南佛罗里达大学医学院美国fl33647 第四军医大学西京医院肿瘤科西安710032

以单链抗体为元件构建的基因工程双价抗体分子在肿瘤的治疗方面显示出良好的应用前景,但融合蛋白的亲和性及抗肿瘤活性分别较衍生因子的功能及活性有所变化.合适的链间连接肽(Linker)可以赋予单链双特异性抗体更适于临床应用需求的生物... 详细信息

以单链抗体为元件构建的基因工程双价抗体分子在肿瘤的治疗方面显示出良好的应用前景,但融合蛋白的亲和性及抗肿瘤活性分别较衍生因子的功能及活性有所变化.合适的链间连接肽(Linker)可以赋予单链双特异性抗体更适于临床应用需求的生物学活性,如何优化选择或设计Linker则成为构建单链双特异性抗体的关键步骤.在对影响融合蛋白亲和性及抗肿瘤活性的主要因素进行分析的基础上,文中提出采用生物信息学方法,同源模建后分析衍生因子的构效关系、衍生因子分子之间相互影响的空间位置关系,并综合考虑影响融合蛋白生物学活性的相关因素,尝试运用改进的遗传算法进行Linker的优化设计.对未来的研究工作进行了展望.

关键词：链间连接肽设计单链双特异性抗体同源模建遗传算法