激光生物学报

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    基于5-ALA-TS-FA体外光动力疗法灭活HL60细胞实验研究
    鲁〓丽， 孙广宇， 陈〓丽， 艾保全， 熊建文
    2018, 27(1): 1-9.
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    本文通过癌症靶向性分子叶酸（FA），硅壳包裹的TiO2（TS）纳米颗粒和5氨基乙酰丙酸（5ALA）进行结合形成新型光敏剂5ALATSFA，并研究其在光动力疗法（photodynamic therapy，PDT）治疗白血病肿瘤细胞HL60中的灭活效果。实验采用表面修饰的方法成功制备了5ALATSFA纳米颗粒，表征样品通过透射电镜（TEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、紫外可见光吸收光谱（UVVis）等测试方法，通过加入不同浓度的复合纳米颗粒5ALATSFA与HL60细胞共育12 h，分别测量纳米颗粒的暗毒性和PDT灭活效应，其中PDT灭活效应采用Cell Counting Kit8（CCK8）法检测。实验结果表明，5ALATSFA复合纳米颗粒分散性良好；当药物浓度为100 μg/mL与HL60细胞共育12 h后，5ALATSFA对HL60细胞的暗毒性较低，在光动力疗法中5ALATSFA灭活效率可达到74.65%，显著高于TiO2和TSFA的灭活效率。因此5ALATSFA作为一种潜在的光敏剂具备良好的应用前景。
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    RAC2对黑色素瘤细胞辐射敏感性的影响
    朱〓琳，毛卫东，周光明，胡文涛
    2018, 27(1): 10-15.
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    黑色素瘤具有恶性程度高、转移早、死亡率高等特点，而且对常规放射治疗不敏感，因此，提高黑色素瘤细胞的辐射敏感性对于此种疾病的治疗具有重要意义。本研究中构建了辐射诱导型过表达Ras相关的C3肉毒素底物2（RAC2）和敲低RAC2的黑色素瘤细胞系，通过测定其辐照后的克隆存活率、γH2AX foci水平、ROS产额以及NADPH氧化酶活性研究了RAC2基因对于黑色素瘤细胞辐射敏感性的影响及可能的作用机制，发现RAC2能通过增强NADPH氧化酶活性和提高ROS产额显著增强黑色素瘤细胞的辐射敏感性。
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    人体皮肤的双光子图像纹理特征提取方法
    刘高强，李吉春，林海洪，余浩天，陈冠楠
    2018, 27(1): 16-20.
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    近年来通过计算机技术对瘢痕实现无损诊断的研究进展迅速，其对瘢痕图像纹理特征的量化分析得到了很好的诊断效果。在这个过程中出现了很多纹理描述方法，这些方法的提出也促进了纹理研究的发展。本文在对灰度共生矩阵（GLCM）、局部三值模式（LTP）等统计纹理分析方法进行介绍的情况下，在瘢痕图像上利用梯度迭代回归树算法给出了不同方法的实验结果，得到了不同方法的回归模型。这些模型的性能体现在对不同年龄瘢痕的预测能力，其中局部差异局部二值模式（LDLBP）和局部方向三值模式（LOTP）得到的模型预测能力最好，说明它们是目前对瘢痕图像纹理描述比较准确的方法之一，同时表明统计纹理分析方法适合用于瘢痕图像的纹理研究。
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    叶酸修饰增强CdS-TiO2光动力体外灭活HL60细胞效果探究
    孙广宇，张〓卿，熊建文
    2018, 27(1): 21-27.
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    本文研究了叶酸修饰硫化镉掺杂二氧化钛（FA-CdS-TiO2）纳米颗粒体外光动力（PDT）灭活HL60细胞的作用效果，探讨了叶酸修饰增强CdS-TiO2体外PDT效果的作用机理。采用表面修饰的方法制备FA-CdS-TiO2；通过透射电镜（TEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、荧光激发光谱（FS）方法，对纳米颗粒进行结构和光学性质的表征；采用CCK8法检测细胞活性；利用荧光探针标记技术分析细胞内活性氧水平和细胞对纳米颗粒的摄取效率。实验结果表明：叶酸修饰后，纳米颗粒粒径大小和光学性质符合光敏剂要求，且不会引起新的细胞毒性；通过叶酸修饰，细胞对纳米颗粒的摄取效率提升，细胞内活性氧产量提高，FA-CdS-TiO2纳米颗粒的PDT效率明显增强，在FA-CdS-TiO2浓度为20 μg/mL时，暗室细胞存活率约为85%，可见光下对HL60细胞的灭活率达78%，实现了较低暗毒性下的较高PDT灭活效率。
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    三角褐指藻光合与生长参数测量方法的研究
    陈禹先，佟少明，侯和胜
    2018, 27(1): 28-35.
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    三角褐指藻是生产生物柴油的优势藻种，监测其光合和生长参数是利用它们生产生物柴油的关键环节。本研究通过细胞计数对细胞生长量进行监测，利用多激发波长调制叶绿素荧光仪（Multicolor PAM）、NanoDrop紫外分光光度计与荧光分光光度计分别检测叶绿素荧光参数、培养基中硝酸盐含量、细胞叶绿素荧光强度与中性脂相对含量。结果显示细胞密度与叶绿素荧光强度只有在生长期才具有线性关系，达到稳定期后，叶绿素荧光强度显著性下降，此时与细胞密度不成比例；PSII 最大光化学量子效率Fv/Fm与叶绿素荧光值比生长速率呈正相关，在整个培养阶段Fv/Fm的变化趋势呈现两次上升与下降的过程；光化学淬灭系数qL在培养过程中呈上升趋势，而相对电子传递速率rETR与实际光合效率Y(II)均呈现先升后降的趋势；培养基中硝酸盐含量消耗到一定程度后保持恒定，不再降低；细胞中性脂相对含量在藻细胞接种1天后稍下降，随后持续上升，并在培养基硝酸盐含量不再下降后继续增加。本研究中光合与生长参数测量得到的相关数据，以及培养基硝酸盐含量和细胞中性脂相对含量测量方法的建立，可以为三角褐指藻实验室培养及其代谢产物积累的研究提供必要的研究基础与检测手段。
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    发光杆菌TT01中Tc毒素复合体基因簇的直接克隆
    李〓纯，陈汉娜，谢芝玲，潘〓登, 丁学知，夏立秋，涂〓强，张友明
    2018, 27(1): 36-44.
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    本研究通过NCBI数据分析得知Photorhabdus luminescens TT01基因组中表达Tc毒素蛋白复合体的基因簇包含了6个相关的Tc毒素基因，分别为tcaZCB（plu05140515）、tccAB3（plu08050806）、tccAB1（plu41654169）、tcd（plu09600971）、tccC4（plu0976）和tccC7（plu4488）。利用Red/ET直接克隆技术，快速获得发光杆菌TT01基因组DNA上的4个Tc毒素基因tcaZCB（6 804 bp）、tccAB3（7 419 bp）、tccAB1（10 954 bp）和tcd（51 406 bp）分别构建到相应的重组质粒p15AcmtcaZCB、p15AcmtccAB3、p15AcmtccAB1和p15Acmtcd上。通过PCR技术分别扩增得到tccC4基因（2 891 bp）和tccC7基因（2 871 bp），并进行T载体连接后，分别获得质粒pMD18tcc4和pMD18tcc7。本研究通过两种不同的生物技术方法成功克隆到发光杆菌TT01基因组上的Tc毒素蛋白复合体的所有相关基因，为后续的研究打下一定的基础。
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    红鲫Gsk3β基因克隆与分化表达模式
    张卉琴，张永勤，邓美霞，桂赛玉，文苑桧，刘锦辉，陈志男，李晓超，肖亚梅，李万程，刘文彬
    2018, 27(1): 45-52.
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    目的：本文以糖原合成酶激酶3β（glycogen synthase kinase 3 beta，Gsk3β）为研究对象，探讨Gsk3β基因在红鲫胚胎发育及成体组织中的表达模式，以及在镉金属胁迫下的分子应答初探。方法：采用RACE克隆技术获得红鲫Gsk3β cDNA全长，半定量RTPCR技术和Western Blot技术分析Gsk3β在mRNA水平和蛋白水平的表达情况，最后通过特定浓度的镉处理分析Gsk3β的表达情况。结果：通过克隆发现Gsk3β基因全长为2 195 bp，5′端非编码区（UTR）共692 bp，3′非编码区有237 bp。编码含421个氨基酸的蛋白质，蛋白分子量约为46 846.40，等电点为9.05，且与斑马鱼和青鳉的亲缘关系最近。Gsk3β基因在胚胎发育和成体组织中呈现不同程度的表达，在不同组织中，Gsk3β在大脑组织表达最丰富，其次在眼睛，肌肉和精巢中表达相对较高，在卵巢、肝脏、肾脏和皮肤组织表达量相对较低。在不同发育时期，Gsk3β在两细胞期没有表达，之后在后续的不同时期呈现差异表达，出膜期表达最强，其次为肌效期、体节期、神经胚、囊胚期表达次之，在黑色素期和体色素期蛋白表达较弱。在镉处理后的红鲫肝脏中检测Gsk3β基因的表达，发现Gsk3β表达下调。结论：Gsk3β基因在红鲫胚胎发育中起着重要作用，且参与了镉金属胁迫应答，但其具体的分子机制仍有待进一步研究。
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    大豆Lea5基因过表达提高烟草抗旱和耐盐性的研究
    何道一，夏仁杰,周秀杰，徐萍莉
    2018, 27(1): 53-59.
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    大豆Lea5基因是LEA基因家族成员之一。为分析大豆Lea5基因的功能，构建了大豆Lea5基因植物过表达载体pBI121Lea5。通过农杆菌介导法转化烟草,获得TL06、TL09、TL17和TL32等4个转大豆Lea5基因烟草株系。RTPCR分析表明大豆Lea5基因在4个转基因烟草株系的T2代植株均有不同程度的表达。以转基因TL09和TL32株系T2代植株为材料，进行了干旱和盐渍处理，结果表明，2个转大豆Lea5基因烟草株系T2代植株对干旱和盐渍的抗性显著强于野生型烟草，说明大豆Lea5基因可以提高植物抗干旱和盐碱的能力。
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    水稻-油菜双序列复种免耕、翻耕土壤真菌多样性
    陈力力，刘〓金，李梦丹，张立钊，邹应斌，黄〓敏
    2018, 27(1): 60-68.
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    研究水稻油菜双序列复种免耕、翻耕稻田土壤真菌的多样性。采用MiSeq 高通量测序方法，对湖南安乡（AX）、农大（ND）、南县（NX）3个相同处理试验点免耕、翻耕土壤样品进行ITS 区高通量测序、多样性比较分析、物种组成分析及样品聚类分析。结果表明6个样品共得到真菌优化序列221 105条，分属于1 356个OTU，真菌种类覆盖7门、121科、230属；指数分析表明NT样品菌群相对丰度及群落多样性均略高于CT样品；在门水平上各试验点菌群结构相似，前三位为子囊菌门、接合菌门和担子菌门，但是同一试验点NT样品子囊菌相对丰度均低于CT样品，接合菌和担子菌相对丰度均高于CT样品。科属水平比较表明，3个试验点NT样品被孢霉科相对丰度比CT样品的大35倍，毛壳菌科的相对丰度小12倍；NT样品Carpoligna、栓菌属（Trametes）、网孢菌属 (Filobasidium)、被孢霉属(Mortierella)的序列数明显大于CT样品，毛壳属(Chaetomium)、柄孢壳菌属(Podospora)及瓜亡革菌属(Thanatephorus)的序列数明显小于CT样品。土壤理化因子测定表明NT样品的有机质、全氮及速效钾含量均高于CT样品。本研究得出水稻油菜双序列复种免耕、翻耕稻田土壤样品真菌物种组成丰富，不同耕作方式土壤真菌种群结构存在差异，菌群组成及丰度对土壤理化因子有一定影响
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    狼疮性肾炎患者经环磷酰胺治疗前后血清LP-a、HCY水平变化及其与疗效的关系
    秦〓鹏
    2018, 27(1): 69-74.
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    目的：探讨狼疮性肾炎（LN）患者经环磷酰胺治疗前后血清脂蛋白a（LP-a）、同型半胱氨酸（HCY）水平变化及其与疗效的关系。方法：回顾性选取2013年12月至2016年12月我院收治的LN患者100例作为LN组，依据环磷酰胺治疗结果分为有效组（n=72）和无效组（n=28），同期选取门诊健康人员30例作为健康组，留取24 h尿液检测24 h尿蛋白定量（24 h UAP），采用酶联免疫吸附法检测血清LP-a、HCY水平，分析血清LP-a、HCY水平与24 h UAP、疗效的关系。结果：在24 h UAP、血清LP-a、HCY水平方面，LN组明显高于健康组，有效组明显低于无效组，有效组治疗后明显低于治疗前，差异有统计学意义（P<0.05），无效组治疗前后基本相同，差异有统计学意义（P<0.05）；Pearson相关性分析结果显示，24 h UAP与血清LP-a、HCY水平呈正相关（r1=0.651，P<0.05；r2=0.688，P<0.05）；Logistic回归性分析结果显示，高血清LP-a、HCY水平是LN患者治疗无效的独立危险因素（P<0.05）。结论：血清LP-a、HCY水平与LN患者的发生及其经环磷酰胺治疗后疗效转归有关，检测上述指标水平可能可作为评估患者病情及疗效的重要指标，值得临床作进一步推广。
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    马铃薯挤压重组米品质改良剂配方优化
    曾希珂，章丽琳，张〓喻
    2018, 27(1): 75-80.
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    为提高马铃薯挤压重组米品质，选用单甘酯、海藻酸钠和瓜尔豆胶作为品质改良剂，以马铃薯挤压重组米综合评分为评价指标，通过单因素试验和正交试验优化得到马铃薯挤压重组米品质改良剂配方。结果表明：3种改良剂对马铃薯挤压重组米品质影响的大小顺序为：瓜尔豆胶>单甘酯>海藻酸钠；最佳品质改良剂配方为：单甘酯添加量0.3%，海藻酸钠添加量0.4%，瓜尔豆胶添加量0.4%。此时马铃薯挤压重组米综合评分可达85.97，明显高于对照样品的综合评分72.80，说明此品质改良剂能够明显提高马铃薯挤压重组米的品质。
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    微波热声实时成像系统及应用
    崔永胜，计〓钟
    2018, 27(1): 81-86.
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    本文建立了一套微波热声实时成像系统，该系统由脉冲微波发生器，多元环形探测器，多通道数据采集装置和数据重建装置共同组成。在实验中，利用填充盐水的两个塑料管验证其实时成像的性能，结果表明，该系统能够实现每秒16.7帧的成像速度。随后，对活体小鼠的正常区域和肿瘤区域分别进行热声成像，得到肿瘤和正常区域的对比度为1.7〖DK1〗∶1，证明了该系统在肿瘤检测中有较高的对比度。最后，利用该系统监控细管趋近离体肿瘤的过程。因此该系统有望应用于实时监测。综上所述，该热声成像系统具有无损，成像速度快和大视场的良好性能，有望在生物医学中得到广泛的应用，尤其在肿瘤筛查和实时监控方面发挥作用。
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    茚三酮显现潜血指纹后对DNA-STR荧光图谱的影响
    施〓健，宋佳宾，屈少华，钟志成，梁桂杰，李望南
    2018, 27(1): 87-90.
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    采用3130XL遗传分析仪系统研究了白纸上的潜血指纹经茚三酮熏显后对于DNA短串联重复序列（STR）荧光图谱的影响。结果表明：与对照组（未熏显）相比，潜血指纹经茚三酮熏显后DNA检出效率有所降低；经茚三酮熏显后的潜血指纹，随着潜血指纹浓度的稀释，能够检出的基因座数逐渐减少。本文对案件现场的证据提取具有重要的指导意义。
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    周口地区汉族人群26个Y-STR基因座的遗传多态性
    尚〓蕾，莫晓婷，张〓建，马温华，马〓新，余政梁，丁光树，王〓郗
    2018, 27(1): 91-96.
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    为探讨26个Y-STR基因座在河南周口地区汉族人群中的法医学应用价值，本研究采用DNATyperY26荧光标记复合扩增试剂盒，对来自河南周口地区不同区县的802名无关个体血样进行复合扩增、检测及分析，统计等位基因数量，并计算各法医学参数。802份血样共检出180个等位基因，等位基因频率分布为0.001~0.854，Y-STR基因座的基因多样性（GD）值分布为0.261~0.965，研究检出777种单倍型，单倍型多样性（HD）为0.9999，试剂盒的系统分辨能力（DC）高达0.969。此外，在周口四个不同区县（商水、沈丘、西华、项城）分别统计得5、5、10、7个私有等位基因。综上，26个Y-STR基因座在河南周口人群中具有良好的遗传多态性，体现了DNATyperY26试剂盒在群体遗传学及法医学研究方面广阔的应用前景。此外，本文提出的私有等位基因分析可在推断人员来源地域方面提供重要线索，未来有待深入研究。