目的:探讨高血压患者的红细胞力学性能.方法:采集32例高血压患者的静脉血,根据血压水平(Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级)将其分为H1、H2、H3组,同时获取8例健康成年人的静脉血作为对照组,分离出血样中的红细胞,常规检验获得红细胞体积分布宽度-变异系数(red cell distribution width-variation coefficient,RDW-CV),用原子力显微镜分别检测各组红细胞的高度和弹性模量(elastic modulus,EM),并进行统计分析.结果:H2、H3组高血压患者红细胞的平均RDW-CV与对照组相比明显增大(P＜0.05,P＜0.01),H2、H3组高血压患者红细胞的平均高度明显低于对照组(P＜0.05),H2、H3组高血压患者红细胞EM明显大于对照组(P＜0.05);EM和RDW-CV存在一定相关性(R2=0.629).结论:高血压可影响红细胞的EM,原子力显微镜在单细胞水平上为红细胞的力学特征提供有效的检测.该研究从生物力学的角度探讨了高血压与红细胞结构和功能的关系.

目的 探索线粒体DNA3243A＞ G(mt.3243A＞ G)突变糖尿病患者和正常对照外周血单个核细胞(PBMC)表面形貌和力学性能差异.方法 采集5例mt.3243A＞G突变糖尿病患者和5例年龄、性别匹配的正常对照外周血2ml,然后利用聚蔗糖-泛影葡胺(Ficoll-hypaque)密度梯度离心法分离出PBMC.应用原子力显微镜(AFM)对突变患者和正常对照的PBMC进行表面形貌和力学性能测量.结果 运用AFM测量和分析发现,在表面形貌方面,mt.3243A＞G突变糖尿病患者的PBMC高度(0.73±0.24μm vs 2.49±1.17μm,P=0.011)低于正常对照组;但其表面粗糙度(Ra:161.8±33.2nm vs66.4±16.3nm,P=0.000;Rq:202.2±40.9nm vs 85.4±17.1nm,P=0.000)高于正常对照组.在力学性能方面,mt.3243A＞G突变糖尿病患者PBMC黏附力约比正常对照组高3倍(779.6±190.0pN vs 161.1±83.1pN,P=0.000).与正常对照组相比,mt.3243A＞G突变糖尿病患者PB-MC杨氏模量(138.3±77.2kPa vs 421.4±140.0kPa,P＜0.01)显著增加,病变细胞表面硬度增加.结论 本研究利用AFM从单细胞水平上揭示了mt.3243A＞G突变糖尿病患者PBMC的表面形貌和力学性能变化,有助于加深对该疾病病理生理机制的理解.

原子力显微镜(AFM)的发明为微纳尺度下高分辨率探测天然状态生物样本的物理特性提供了强大工具,是对传统生化特性检测方法的有力补充.近年来,多参数成像模式AFM的出现使得人们不仅可以获取生物样本表面形貌特征,还能同时获取生物样本多种力学特性图(如杨氏模量、黏附力、形变等),为研究生物结构、力学特性及其生理功能之间的关联提供了新的技术手段.多参数成像AFM的生物医学应用研究为细胞/分子生理活动及相关疾病内在机理带来了大量新的认识.本文结合作者在AFM细胞探测方面的研究工作,介绍了多参数成像AFM工作原理,总结了多参数成像AFM在细胞及分子力学特性探测方面的研究进展,并对其存在的问题进行了讨论和展望.

人肠道病毒-D68是小RNA病毒科、肠道病毒属D组成员,于1962年首次被分离鉴定,2005年以来在全球多个地区频繁暴发,引发严重的呼吸系统和中枢神经系统症状,危害公众健康.目前对EV-D68的研究主要集中在流行病学,其病毒学特征及发病机制仍有待进一步探究.本文就近期EV-D68病毒流行的基因特征、感染机制、与宿主相互作用及其与新发神经系统疾病关系的研究进展做一综述,期望为EV-D68致病机制的研究及抗病毒治疗提供有效信息.

目的 探讨亲水处理对纯钛和钛锆合金种植体表面形貌及表面特性的影响,为种植体表面改性研究提供参考.方法 使用喷砂酸蚀或喷砂酸蚀+亲水处理的方法,制备纯钛组、亲水性纯钛组、钛锆合金组、亲水性钛锆合金组试件(每组11个).通过表面接触角仪、扫描电镜、光学轮廓仪、原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)以及拉曼光谱仪分析4组钛试件表面形貌及表面特性.结果 亲水性纯钛及亲水性钛锆合金表面接触角分别为1.6°±0.3°和1.5°±0.2°,纯钛及钛锆合金表面接触角分别为101.4°±4.6°和96.2°±3.0°.扫描电镜显示纯钛及钛锆合金表面的纳米突起较少甚至缺如,亲水性纯钛及亲水性钛锆合金表面的纳米突起则相对较多;亲水性纯钛表面纳米突起直径小且相对密集,亲水性钛锆合金表面纳米突起直径大且相对分散.光学轮廓仪及AFM显示亲水性纯钛和亲水性钛锆合金表面粗糙度均显著大于纯钛及钛锆合金(P＜0.05).拉曼光谱分析可见纯钛组表面仅存在非结晶型TiO2,而另3组均可见金红石型TiO2特征峰,但表现为横向不均匀性,在拉曼位移610 cm-1后4组拉曼光谱相似.结论 喷砂酸蚀+亲水处理可提高纯钛和钛锆合金的表面亲水性与表面粗糙度,提高纯钛和钛锆合金种植体的表面性能.

为阐释不同污染程度下城市绿化植物吸滞PM2.5机理、解析污染物来源,应用气溶胶再发生器定量测定长沙市常见的2种园林绿化树种(桂花和香樟)植物叶片PM2.5吸附量,同时应用原子力显微镜(AFM)观察了不同污染区(交通区、文教区、清洁区)植被的叶表面微形态特征,使用离子色谱仪测定样品中水溶性离子含量.结果表明:污染程度与植物叶表面PM2.5吸附量呈正相关,不同植物单位叶面积PM2.5吸附量全年均值表现为交通区(0.56±0.04μg·cm-2)＞文教区(0.48±0.06 μg·cm-2)＞清洁区(0.33±0.02 μg·cm-2),植物单位叶面积PM2.5吸附量季节变化为冬季(0.70±0.10 μg·cm-2)＞春季(0.43±0.14 μg·cm-2)＞秋季(0.39±0.12 μg·cm-2)＞夏季(0.31±0.09 μg·cm-2),桂花的单位叶面积PM2.5吸附量大于香樟;污染程度轻的区域的植物叶片比较光滑,污染程度重的区域的叶片较粗糙,植物粗糙度排序为交通区(195.45±16.09 nm)＞文教区(176.99±8.45 nm)＞清洁区(131.88±12.98 nm);不同污染程度地区PM2.5离子含量均表现为冬季最大,其次是春季和秋季,夏季最低;3个污染区PM2.5离子成分均以Na+、NH4+、Cl-和Br-这4种离子为主,不同程度污染区PM2.5污染均以移动源污染为主.

目的:从车前子中分离纯化得到均一多糖(PSP-B9),并研究其化学结构特征及抗炎活性.方法:采用水提醇沉法获得车前子粗多糖,通过阴阳离子交换树脂、离子交换琼脂糖凝胶等柱层析对其进行分离纯化,得PSP-B9;采用高效液相色谱法(HPLC)测定纯度和相对分子质量(M),利用单糖组成分析、部分酸水解等化学方法和UV、傅氏转换红外线光谱(FTIR)等光谱方法分析PSP-B9结构特征,扫描式电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等方法考察形貌及分子形态;通过体外实验法观察PSP-B9对细菌脂多糖(LPS)诱导小鼠巨噬细胞RAW264.7炎症模型的作用,对抗炎活性进行研究.结果:PSP-B9是纯度较好的车前子均一多糖,相对分子量为7.69×105 Da,由葡萄糖(Glc)、半乳糖(Gal)、木糖(Xyl)、甘露糖(Man)、葡萄糖醛酸(GluA)、半乳糖醛酸(GalA)、阿拉伯糖(Ara)和岩藻糖(Fuc)组成,物质的量比为3.21∶9.15∶22.1∶10.92∶7.5∶17.85∶61.35∶35.06;其主链由1,3,6-Man、1,4-Man、1,6-Gal、1,4-Araf、4-Araf、2,6-Gal等组成,1,6-Glc、1,4-Fuc、1,3,4-Rha等位于支链上,由1-Ribf、1-Glc和1-Fuc构成糖链的非还原性末端,是含有糖醛酸和少量蛋白的酸性多糖,分子形态为非晶态固体.PSP-B9能对LPS诱导的RAW264.7细胞NO分泌有一定的抑制作用.结论:PSP-B9是一个单糖组成丰富,支链较多的结构复杂酸性多糖,具有一定抗炎活性.

目的 合成TPGS修饰的羧甲基壳聚糖-大黄酸 (TPGS-CR) 偶联物, 其能在水中自组装成聚合物胶束, 为难溶性抗肿瘤药物递送提供一个新型载体材料.方法 通过酰化反应, 将TPGS与大黄酸 (R) 接枝于羧甲基壳聚糖 (CMCS) 上, 经FT-IR与1H-NMR验证其结构.通过UV法测R取代度, HPLC法测定TPGS的取代度, 荧光分光光度法测定CMC值, DLS法测定胶束的粒径、分布及电位, 综合各因素, 确定最佳合成工艺, 并通过TEM和AFM观察其形态特征.通过MTT法评估TPGS-CR偶联物对HepG-2细胞毒性.用透析法初步考察其载药性能.结果 TPGS与R通过酰胺键接枝于CMCS上, 形成TPGS-CR偶联物, 确定n (TPGS):n (CMCS):n (R) =0.75:1:1为最佳合成投料比, 此时R的摩尔取代度为 (5.73±0.23) ％, TPGS摩尔取代度为 (0.28±0.05) ％, 粒径为 (117.1±24.9) nm, Zeta电位为负值, 对HepG-2细胞毒性较小, 载药性能较好.结论 所设计合成的TPGS-CR偶联物能在水中自组装成具有壳-核结构的胶束, 粒径较小, 可作为递送难溶性药物的载体材料.

以北京西山针阔叶树种(白皮松Pinus bungeana、油松Pinus tabulaeformis、柳树Salix babylonica、五角枫Acermono、银杏Ginkgo biloba、杨树Populus spp.)为研究对象,应用气溶胶再发生器测定植物叶片夏秋季PM2.5吸附量,同时用原子力显微镜(AFM)观察叶表面微形态特征,并分析叶表面粗糙度等参数,探讨树种叶表面特征与其PM2.5吸附能力间的相关性.结果 表明:针叶树种年均单位叶面积PM25吸附量(1.70 μg/cm2)＞阔叶树种(0.48μg/cm2);各树种年均单位叶面积PM25吸附量大小排序为白皮松(1.71μg/cm2)＞油松(1.67 μg/cm2)＞柳树(0.54 μg/cm2)＞五角枫(0.51 μg/cm2)＞银杏(0.47 μg/cm2)＞杨树(0.39 μg/cm2).针叶树种单位叶面积PM2.5吸附量季节变化趋势为冬(2.86 μg/cm2)＞春(1.39μg/cm2)＞秋(1.13 μg/cm2)＞夏(0.96μg/cm2);而阔叶树种则是秋(0.56μg/cm2)＞夏(0.55 μg/cm2)＞春(0.015μg/cm2).叶片粗糙度与单位叶面积PM2.5吸附量呈显著线性正相关(P＜0.01),其中,针叶树种吸附PM2.5能力受粗糙度影响较明显.北京作为国际化大都市,大气环境PM2.5污染趋于严重.因此,分析了北京西山典型针阔叶树种PM2.5吸附量的季节差异及其影响因素,探讨各树种叶片吸附PM2.5机理,根据各树种吸附PM2.5特征及其与叶表面形态的关系,对针阔叶树种进行合理配置,充分发挥城市绿地系统的生态服务功能,为城市绿化树种的科学选择提供参考.

目的 探讨纳米材料羧甲基石墨烯-精胺(CGS)用于抗生殖系统肿瘤的作用.方法 配置成浓度为20、40、60、80和100μg/ml的CGS液,对照组CGS浓度为0μg/ml.利用傅里叶变红外光谱、扫描电子显微镜X射线衍射和原子力显微镜来检测了CGS的物化学特性;并以卵巢癌细胞(Skov3)为细胞模型,检测CGS的抗肿瘤活性.结果 通过FTIR检测技术发现,CGS吸收峰在3415.42 cm-1、1629.37 cm-1、1402.08 cm-1、1058.39 cm-1有4处吸收峰.XRD图谱表明,CGS在10.6°时有且只有一个峰,表明CGS复合纳米材料中没有其它杂质.SEM表明相邻的石墨烯层被隔开,有很好的分散性.AFM展示了良好分散的CGS形态学特征,这些颗粒的粒径大约分布在87 nm左右.随着药物浓度的升高,Skov3细胞活性随之下降.CGS(浓度为20、40、60、80、100μg/ml)处理24 h后,Skov3细胞的活性相比于对照组分别下降到81％、82％、77％、75％和66％,100μg/ml时最为显著(P均<0.05).但100μg/ml浓度处理48 h与24 h相比较,细胞活性变化不显著(P>0.05).细胞内活化氧(ROS)随给药浓度升高而提高.结论 CGS具有可调控的微纳结构和宏观形态;CGS可抑制Skov3细胞的增殖,引起ROS的增加,并诱导细胞的线粒体膜电位降低.此为CGS用于生殖系统疾病的治疗奠定了良好的基础.