目的:通过一项多中心研究，在全国多个地区招募参考个体，建立中国3 d至6岁儿童外周血降钙素原（PCT）的生物参考区间。方法:于2020年10月至2021年5月，在全国11个省市的18家医院中招募3 d至6岁表观健康儿童和无特定疾病儿童3 353例，分为3~28 d、29 d~1岁、1~3岁、4~6岁4个年龄组，收集其血清，使用罗氏Cobas e601电化学发光分析仪和诺尔曼NRM411-S7化学发光分析仪对其PCT进行测定，并采集末梢全血，使用诺尔曼NRM411-S7化学发光分析仪测定其末梢血PCT，剔除离群值后通过Man-Whitney U检验和Kruskal-Wallis检验分析性别、年龄和标本类型间差异，不同的分组分别取右侧单侧95%可信区间作为其生物参考区间。 结果:参考人群的外周血PCT水平未检出性别差异，各年龄段的末梢全血与血清PCT水平差异有统计学意义（ P<0.01），3~28 d年龄组与其他年龄组间差异有统计学意义。罗氏系统血清PCT 参考区间为：3~28 d，<0.23 μg/L，29 d~6岁，<0.11 μg/L。诺尔曼系统血清PCT 参考区间为：3~28 d，<0.21 μg/L；29 d~1岁，<0.09 μg/L；1~6岁，<0.10 μg/L；末梢全血PCT 参考区间为：3~28 d，<0.26 μg/L；29 d~6岁，<0.15 μg/L。 结论:末梢全血PCT水平分布，静脉血清和末梢全血间均存在有显著性差异；不同年龄组的儿童，尤其是28 d以下组，与其他年龄组之间的PCT水平分布也有显著性差异，故需分别建立其生物参考区间；另外考虑到儿童是高度异质性的群体，不同实验室引用该参考区间前应进行必要的验证。

目的:分析国家自然科学基金委员会（简称自然科学基金委）2010—2021年检验医学领域项目整体申请与资助情况。方法:采集2010—2021年自然科学基金委检验医学领域申请与资助数据，重点针对学科内资助项目经费、地域、依托单位分布情况、关键词以及代表性论文进行分类统计，并分析和总结10余年来整体的项目特点。结果:2010—2021年自然科学基金委检验医学领域共收到项目申请7 746项、累计资助1 152项、资助金额共计50 631.7万元。项目申请数由2010年的228项增加至2021年1 184项，项目资助数由2010的36项增加至2021年的137项，项目资助金额也相应地由2010年的1 012.0万元增长至2021年的6 538.0万元，均逐年上升。在检验医学领域（H26）中，分支学科H2605（分子生物学检验）与H2606（检验医学研究新技术与新方法）是受资助数量最多的2个方向，占59.7%（688/1 152）。地域获资助情况中，北京、广东、上海、重庆、浙江和江苏为获资助数较多的前6个地区，占60.2%（695/1 152）。30家依托单位获得检验医学领域826项资助，占总数71.7%（826/1 152）。在检验领域1 152资助项目中，肿瘤（37.1%，427项）、感染类疾病（26.9%，310项）、循环系统疾病（5.3%，61项）、自身免疫疾病（4.3%，49项）、内分泌与代谢性疾病（2.8%，32项）是出现频率较高的疾病类型；蛋白（33.4%，385项）、DNA（19.4%，224项）、RNA（17.3%，199项）、外泌体（6.0%，69项）和细胞（5.9%，68项）是研究较多的标志物；纳米技术（6.0%，69项）、质谱技术（3.0%，34项）、探针技术（1.82%，21项）、电化学技术（1.6%，19项）和二代测序技术（1.6%，18项）是研究较多的检验技术。检验领域10年来在建立参考值范围、鉴定新型疾病标志物、开发检验新技术等方面取得多项突破，形成多个具有特色方向的研究团队。结论:自然科学基金委2010—2021年检验医学资助项目数及金额均显著上升，不同二级代码、地域和依托单位资助情况差异明显，研究范围广泛，多个团队在新型标志物挖掘与检验新技术等方面已取得标志性成果，整体水平有望进一步提升。

肿瘤转移是癌症患者死亡的主要原因，其中肿瘤细胞通过循环系统转移尤为常见。循环肿瘤细胞(CTCs)的检测对肿瘤早期诊断和治疗评估具有重要意义。传统检测方法存在灵敏度和特异性不足的问题。电化学传感器技术结合核酸适配体可提高CTCs检测的准确性和效率，具有速度快、成本低、操作简便等优点。核酸适配体在医学上的应用包括检测CTCs、细胞外囊泡、生物标志物分析及治疗等方面，但稳定性差是其主要缺点。通过改进适配体检测方法，未来电化学传感器联合适配体技术有望解决CTCs检测的敏感性和特异性问题，进一步推动临床研究发展。

目的:分析血清二胺氧化酶(DAO)及内毒素(ETX)在脓毒性休克患者肠道功能及预后中的评估价值.方法:选取80例脓毒性休克患者的临床资料,根据住院期间是否并发肠道功能障碍分为肠道功能障碍组(42例)和非肠道功能障碍组(38例),再根据入院28 d内患者死亡情况分为死亡组(20例)和生存组(60例).采用酶联免疫吸附(ELISA)法检测血清C反应蛋白(CRP)水平,采用电化学发光免疫分析仪检测降钙素原(PCT)、血清DAO水平,采用血细胞分析仪检测外周血白细胞计数(WBC),采用微生物快速动态检测系统检测ETX水平;血清DAO及ETX与实验室指标的相关性用Pearson法分析;血清DAO及ETX水平对脓毒性休克患者死亡的预测价值用受试者工作特征(ROC)曲线分析.结果:肠道功能障碍组CRP、PCT、WBC、DAO及ETX高于非肠道功能障碍组(P均＜0.001).死亡组CRP、PCT、WBC、DAO、ETX及肠道功能障碍发生率高于生存组(P＜0.001或P＜0.05).肠道功能障碍及死亡的脓毒性休克患者血清DAO及ETX与CRP、PCT及WBC呈正相关(P均＜0.001).DAO、ETX及二者联合预测脓毒性休克患者死亡的 AUC 分别为 0.844(95％CI:0.756～0.933)、0.855(95％CI:0.766～0.944)、0.952(95％CI:0.908～0.995).结论:肠道功能障碍及死亡的脓毒性休克患者血清DAO及ETX明显较高,对预测脓毒性休克患者死亡可能有重要价值.

电活性微生物奥奈达希瓦氏菌的胞外电子传递(extracellular electron transfer,EET)在污染物降解、环境修复、生物电化学传感、能源利用等方面具有广泛的应用潜力;四血红素细胞色素CctA(small tetraheme cytochrome)是希瓦氏菌周质空间中最丰富的蛋白质之一,能够参与多种氧化还原过程,但目前对CctA在EET中的行为和机理认识仍然有限.[目的]研究阐明CctA蛋白在希瓦氏菌模式菌株MR-1周质空间以偶氮染料作为电子受体的EET中的作用,补充和拓展希瓦氏菌的厌氧呼吸产能机制.[方法]以周质还原型偶氮染料甲基橙(methyl orange,MO)作为电子受体,在mteal reduction(Mtr)蛋白缺失菌株△mtr中研究MO的周质还原特点,并通过基因敲除和回补表达研究CctA蛋白在周质电子传递中的作用.[结果]在缺失Mtr通道的情况下,细胞色素CctA可以介导周质空间的电子传递而还原MO.重组表达CctA在低水平时,MO在周质空间中的还原速率与其表达水平呈正相关,更高水平的CctA表达无助于进一步提高MO的还原速率.蛋白膜伏安结果展示了 CctA与周质空间内其他高电位氧化还原蛋白的显著区别,可能参与构成一条低电位的MO还原通道.[结论]从分子动力学层面揭示了 CctA在周质MO还原中的独特电子传递行为,为进一步推进对细菌周质电子传递机制的理解,以及通过合成生物学设计或改造胞外氧化还原系统、强化生物电化学在污染物降解中的应用提供了重要信息.

电化学生物传感器将固定化的生物大分子或生物体本身作为敏感元件,利用电化学方法检测和分析电信号,具有专一性强、灵敏度高、响应快、检测范围广等优点,在现代军事医学领域有广阔的应用前景.文章介绍了电化学生物传感器的检测原理,分析了六类电化学生物传感器的结构与特点,探讨了电化学生物传感器在检测生物化学战剂、监测生理特征等方面的优势,并对其未来研究作出展望,提出电化学生物传感器将向微系统化、超微型化、多参数化发展.

二氧化碳(CO2)资源化利用是近年来的一个研究热点,利用生物电化学系统还原CO2生产能源物质是一种新兴技术.在微生物电合成系统(MES)中利用混合微生物富集阴极功能微生物,评估阴极电势对其还原CO2产甲烷的影响.当阴极电势从-0.70 V降低到-0.90 V vs Ag/AgC1时,MES产甲烷的量和速率都在增加,最大的产甲烷量和速率分别达到了0.265 mol/m2和0.025 mmol/h.与此同时,MES的电流密度从0.002 A/m2增加到0.18 A/m2,阴极产甲烷的库伦效率在49％和90％之间.当阴极电势更负时,MES阴极几乎不产甲烷.扫描电镜分析(SEM)表明,有多种不同形态的微生物吸附在阴极碳毡上,它们的形态主要呈杆状和球状.16S rDNA测序分析表明Methanobacterium是MES阴极生物膜上优势的产甲烷菌.本研究表明,微生物电合成系统还原CO2产甲烷的阴极电势必须控制在适当的范围内,才能高效地还原CO2产甲烷.

目的:开发一种适用于便携式睡眠监测设备的电极,并对该电极监测到的眼动图(electrooculogram,EOG)和脑电图(electroencephalography,EEG)信号结果进行验证.方法:通过微机电系统(microelectromechanical systems,MEMS)技术制备柔性电极,其中电极为金/铬双层结构,柔性衬底采用具有良好生物兼容性的聚对二甲苯(parylene).电极被设计并制作成网状结构,使得下层的胶带能更有效地与皮肤贴合,降低与皮肤的接触阻抗.在电极制作完成后,使用CHI660E电化学工作站对电极的交流阻抗特性进行测试,此外,将电极连接到包含生物信号采集和数字化处理专用芯片的无线信号采集套件,采集志愿者眼周不同位点、不同方向眼动的电信号,并对眼动信号的信噪比进行分析.最后使用标准多导睡眠监测仪来对比皮肤贴电极和金杯电极采集脑电信号时的噪声幅度.结果:皮肤贴电极在小于100 Hz交流电范围的阻抗为4～ 13 kΩ,使用皮肤贴电极可以采集到不同方向眼动的眼电信号,皮肤贴电极采集到的脑电信号噪声幅度低于金杯电极采集到的脑电信号噪声幅度.结论:皮肤贴电极可以作为开发适用于便携式睡眠监测设备中眼动电信号和脑电信号监测的备选电极.

目的 研究腺苷衍生物差向异构体YZG-330和YZG-331对小鼠中枢神经系统的抑制作用,并探讨其对小鼠脑内γ-氨基丁酸(GABA)和谷氨酸(Glu)水平的影响.方法 采用开场实验测定小鼠自主活动,以翻正反射消失和恢复的时间作为受试物催眠作用的评价指标;应用OPA柱前衍生化后高效液相色谱-电化学检测法测定小鼠下丘脑及大脑皮层内GABA和Glu含量.结果 差向异构体YZG-330(0.125、0.5、2 mg·kg-1)和YZG-331(1.25、5、20 mg·kg-1)对小鼠自主活动均有较明显的抑制作用,均能明显延长小鼠的睡眠持续时间,并缩短小鼠的入睡潜伏期;YZG-330对小鼠下丘脑和皮层中GABA和Glu水平无明显影响;YZG-331使小鼠下丘脑和皮层中GABA含量明显升高,对Glu水平无明显影响.结论 YZG-330和YZG-331均有明显的镇静、催眠作用,YZG-330表现出的中枢抑制作用强于YZG-331十倍左右,但二者发挥中枢抑制作用的机制存在一定的差异.

生物电化学系统(BES)因兼有污染物去除与能量回收等优点,近年来已成为环境污染治理领域的关注热点.对生物电化学技术在脱氮方面的基本原理、含氮污染物的转化途径进行综述,主要的生物脱氮过程包括阴极反硝化、阳极氨氧化以及阴极同步硝化反硝化等,而非生物脱氮过程包括NH3/NH4+的跨膜转移、氨气逃逸等. 总结已报道的BES中主要脱氮微生物及其脱氮机制,BES中多数反硝化菌属于变形菌门(Proteobacteria);硝化细菌主要是亚硝化菌属( Nitrosomonas)和硝化杆菌属( Nitrobacter);在同步硝化反硝化过程中,电极上的硝化、反硝化菌有明显的分层现象. 最后阐述了生物电化学脱氮技术在生活污水、渗滤液、地下水处理等领域的最新应用研究,通过改变反应器构型以及运行模式等条件构建不同BES处理各类污水,以达到去除污染物同时回收电能或资源的目的. 基于目前BES的优势,认为减少脱氮中间产物(NO2---N、N2O)的积累及扩大BES规模对电能输出和污染物去除效果的影响将是未来的研究方向. (图3 表2 参66)