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            2018年46卷9期

            特約來稿
            核酸熒光探針在單細胞成像中的應用研究
            賈永梅 , 婁筱叮 , 夏帆
            2018, 46(9): 1329-1338. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.181340
            [摘要](872) [FullText PDF](143)
            摘要:
            單細胞成像研究技術具有觀測定位精準、獨特的時間和空間分辨率高等特點,成為分子水平上準確、實時、原位監測細胞內生物活性物質信號變化及觀測細胞形態的重要手段。在進行單細胞成像研究時,細胞內大多數生物活性物質自身無法產生易被儀器或肉眼所捕獲的信號,通常需要使用生物探針進入細胞內特異性識別生物活性物質。生物探針與特定的生物活性物質結合,形成穩定的復合物,產生相應信號變化。通過監測生物探針信號變化,實現對細胞內生物活性物質準確、實時、原位監測。生物探針的響應信號有多種,其中熒光信號不僅具有直觀、操作簡單、選擇性好、靈敏度高、無需參比、不受電磁場的影響、可遠程實時在線自動監測等特性,還具備對細胞進行靜態觀察、對細胞內分子動力學進行動態監測、對亞細胞結構進行定位和對蛋白質分子的相互作用進行研究等優點,在細胞成像技術研究中具有重要地位。本文綜述了近五年來核酸熒光探針在單細胞成像中的應用研究進展,討論了存在的問題,對發展方向進行了展望。
            評述與進展
            β-淀粉樣蛋白的分析檢測方法研究進展
            蔣萌 , 王曉英 , 王小兵
            2018, 46(9): 1339-1349. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171119
            [摘要](842) [FullText PDF](89)
            摘要:
            阿爾茲海默癥(AD)是一種神經退行性疾病,發病機制目前尚不明確。β-淀粉樣蛋白(Aβ)是AD的特異性生物標志物之一,眾多臨床研究提示血液、腦脊液和腦組織內的Aβ水平異常與AD的病程進展密切相關。Aβ的分析評估對AD早期發現、跟蹤、預防和治療具有重要意義。本文就目前國內外Aβ的常用檢測方法進行了概述和比較,重點闡述新型電化學生物傳感方法在檢測Aβ方面的相關應用及其最新研究進展,并對Aβ電化學傳感技術的未來發展提出展望。
            基于離子通道的電化學傳感技術研究進展
            姜曉晶 , 梁榮寧 , 秦偉
            2018, 46(9): 1350-1356. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.181317
            [摘要](711) [FullText PDF](87)
            摘要:
            近年來,基于離子通道的電化學檢測技術備受關注,目前該技術已廣泛應用于DNA測序、分子間相互作用測定以及無機離子、生物分子等檢測中。本文從電化學檢測方法的角度,綜述了近年來基于離子通道的電流型、阻抗型以及電位型檢測技術在化學與生物傳感中的應用研究進展,重點介紹了此技術的作用原理及傳感器構建方法,并對離子通道基電化學傳感技術進行了展望。
            研究報告
            富G寡聚核苷酸修飾的金納米粒子與細胞相互作用的研究
            孫艷紅 , 魏佳 , 王振新 , 孟憲瑛
            2018, 46(9): 1357-1362. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.181293
            [摘要](673) [FullText PDF](31)
            摘要:
            通過Au-S鍵將兩種鏈長一致、序列不同的富鳥嘌呤(G)單鏈寡聚核苷酸PolyG1和PolyG2分別修飾到13 nm金納米粒子(GNPs)表面,合成了兩種單鏈寡聚核苷酸(ssDNAs)與GNPs復合物(PolyG1-GNPs和PolyG2-GNPs)。所合成的PolyG1-GNPs和PolyG2-GNPs在復雜分散介質中具有良好的膠體穩定性。采用紫外-可見吸收光譜、細胞透射電鏡和電感耦合等離子體質譜等分析方法,考察ssDNA序列對PolyG1-GNPs和PolyG2-GNPs與細胞相互作用的影響。結果表明,PolyG1-GNPs和PolyG2-GNPs均具有較低的細胞毒性,并表現與能量相關的細胞內吞行為,ssDNA的序列決定PolyG1-GNPs和PolyG2-GNPs的細胞吞噬量及其在細胞內的分散狀態,具有G4二級結構的PolyG2能夠顯著增加細胞對其所修飾的GNPs的吞噬量和GNPs在細胞中的穩定性。
            單片集成微型氣相色譜芯片研究
            田博文 , 馮飛 , 趙斌 , 羅凡 , 楊雪蕾 , 周海梅 , 李昕欣
            2018, 46(9): 1363-1371. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.181027
            [摘要](721) [FullText PDF](33)
            摘要:
            基于微機電系統(Micro-electro-mechanical systems,MEMS)技術制備了一種由微色譜柱和微熱導檢測器構成的單片集成微型氣相色譜(Micro gas chromatography,μGC)芯片。與現有集成芯片相比,在高深寬比的微溝道內構筑了一層高比表面積的介孔二氧化硅納米顆粒薄膜作為固定相,有效提高了微色譜柱的柱容量和分離性能;微色譜柱的入口和出口處采用穩固的懸浮型微熱敏結構,提高了器件的熱隔離性能和穩定性。實驗結果表明,此單片集成芯片可實現基線分離輕烴類混合氣體組分(甲烷,乙烷,丙烷和丁烷),分析檢測時間為33 s。其中,乙烷和丙烷的分離度為8.34,丙烷的理論塔板數高達11420。單片集成微型氣相色譜芯片具有高分離度、高柱效、分析檢測時間短等優點,特別適用于便攜式氣相色譜與野外實地檢測。
            表面電性可控磁珠微流控芯片在DNA提取中的應用
            黃華斌 , 傅奇 , 胡佳 , 游其華 , 莊峙廈 , 楊朝勇 , 王小如
            2018, 46(9): 1372-1378. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171318
            [摘要](742) [FullText PDF](30)
            摘要:
            制備了表面電性可控的氨基化SiO2@Fe3O4磁性復合微球,采用激光刻蝕和熱壓鍵合的方法制作了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材質的DNA固相萃取芯片,將磁珠灌注于芯片通道中,借助永磁鐵固定并控制磁珠,將磁珠芯片應用于人類全血中的基因組DNA提取,優化了提取實驗條件,并對提取產物進行凝膠電泳和PCR分析。實驗結果表明,磁珠微流控芯片成功地從全血中提取出純度較高的基因組DNA,提取效率約35%,提取液的凝膠電泳條帶與商品化試劑盒提取的基因組DNA一致,提取液可用于進一步的PCR反應。
            一種改良的紅豆杉成熟針葉總RNA提取方法
            李德文 , 楊超 , 付金穎 , 劉英 , 于莉莉 , 付玉杰
            2018, 46(9): 1379-1385. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171456
            [摘要](691) [FullText PDF](22)
            摘要:
            紅豆杉(Taxus chinensis(Pilger)Rehd.)是一種重要的藥源植物,根據紅豆杉針葉特點,本研究提出改良RNA提取方法,即十六烷基三甲基溴化銨-氯化鋰(CTAB-LiCl)聯用法,以紅豆杉的幼嫩、成熟針葉為材料,采用TRIzol法提取RNA,結果表明,TRIzol法提取嫩針葉中的RNA質量完整,成熟針葉中的RNA質量不完整;針對成熟針葉采用CTAB法、SDS-酚法和改良的CTAB-LiCl法提取RNA,并進行了質量驗證比對顯示,CTAB法和SDS-酚法提取的RNA質量差,并存在不同程度的多糖、多酚和DNA污染,改良CTAB-LiCl聯用法提取紅豆杉成熟針葉的RNA質量完整,A260/A280比值在1.9~2.0之間,RNA產率最高,分別為CTAB法和SDS-酚法提取的RNA產率的1.37和1.24倍。進一步反轉錄后,利用特異性引物進行擴增驗證,發現擴增的片段條帶清晰,片段大小符合預期。成熟針葉中高質量的RNA更有利于紅豆杉分子生物學方面的深入研究。
            三維花狀硅酸鎂富集-X-射線熒光光譜法測定水中痕量鉛鋅銅
            朱萬軍 , 翟曉穎 , 黃人瑤 , 馮擁軍 , 袁懋 , 陳旭 , 楊文勝
            2018, 46(9): 1386-1392. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.181285
            [摘要](660) [FullText PDF](25)
            摘要:
            X-射線熒光光譜(XRF)分析技術在自動化程度、分析成本和對環境的影響等方面具有明顯優勢,已被應用于現場快速檢測中。但其用于直接測定水體中金屬元素時,檢出限過高,不能滿足檢測要求。本研究采用一步混合溶劑熱法合成了三維花狀結構硅酸鎂(Three-dimensional flower-shaped magnesium silicate,3DFMS)納米材料,以此材料作為吸附劑,選擇性富集水中的Pb2+、Zn2+和Cu2+,使用便攜式能量色散X射線熒光光譜(EDXRF)儀直接分析測定。通過電子顯微鏡、氮氣吸-脫附等對3DFMS的形貌和結構進行表征,并對富集-EDXRF檢測中的實驗條件進行了優化。優化后的條件為:吸附劑用量為100 mg,水樣體積150 mL,pH=4,吸附時間為10 min。在優化條件下,測定Pb2+、Zn2+和Cu2+的線性范圍為2.0~240 μg/L,檢出限分別為0.57、0.69和0.76 μg/L。對各金屬離子濃度為100 μg/L的試樣連續測定5次,相對標準偏差為3.8%~5.0%,用于測定實際水樣中金屬離子的回收率為88.0%~118.0%。本研究建立的3DFMS富集-便攜式EDXRF法快速簡便,無有機試劑污染,成本低,適用于水體中痕量Pb2+、Zn2+和Cu2+的現場快速檢測。
            海水中釹同位素的測定及其在水團混合中的指示意義
            車宏 , 張勁 , 趙志琦 , 何會軍
            2018, 46(9): 1393-1399. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171172
            [摘要](688) [FullText PDF](29)
            摘要:
            海水中的釹(Nd)同位素性質穩定,被廣泛用于海洋學過程的研究。由于海水中Nd含量很低,且在測定過程中易受釤(Sm)的影響,因此富集和純化成為海水中Nd同位素分析的必要步驟。傳統的分離方法通常是利用氫氧化鐵共沉淀法富集海水中的稀土元素(REEs),再用LN-C50-A樹脂對Nd進行分離純化。但富集過程較為耗時。本研究采用NOBIAS螯合樹脂對海水中的稀土元素進行富集,優化了上樣pH值、NOBIAS PA1螯合樹脂淋洗酸濃度、LN-C50-A樹脂淋洗酸體積等實驗條件。結果表明,當pH=4.7時,NOBIAS PA1螯合樹脂對釹的回收效率大于99%;LN-C50-A樹脂對釹分離純化的回收效率大于93%。本方法重現性好(RSD < 1.5%,n=3),且系統誤差對釹同位素的測定無顯著影響(RSD < 5%,n=5),能滿足海水中釹及其同位素分析精度的要求。
            超高效液相色譜-串聯質譜法測定表層水中全氟及多氟化合物
            劉曉雷 , 劉婕 , 郭睿 , 趙興茹 , 申金山
            2018, 46(9): 1400-1407. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171373
            [摘要](768) [FullText PDF](92)
            摘要:
            建立了固相萃取-超高效液相色譜-串聯質譜(SPE-UPLC-MS/MS)同時測定水中全氟烷基羧酸(PFCAs)、全氟烷基磺酸(PFSAs)、全氟烷基膦酸(PFPAs)、全氟烷基次膦酸(PFPis)和多氟烷基膦酸二酯(diPAPs)等23種全氟及多氟化合物的分析方法。固相萃取柱WAX柱依次用6 mL甲醇(含1%(V/V)NH4OH)、12 mL甲醇和12 mL超純水活化,上樣后,用6 mL乙腈(含0.5%(V/V)NH4OH)、6 mL甲醇(含1%(V/V)NH4OH)和6 mL乙腈(含1%(V/V)NH4OH)洗脫。樣品萃取液分為3份,一份用于分析PFCAs和PFSAs,溶液組成為等體積萃取液與超純水;一份用于分析PFPAs,溶液組成為等體積萃取液與25 mmol/L四丁基硫酸氫銨;另一份用于分析PFPis和diPAPs,溶液組成為甲醇。結果表明,水中23種全氟及多氟化合物平均加標回收率為55%~125%,相對標準偏差為0.3%~15.0%,方法檢出限和定量限分別為0.003~0.215 ng/L和0.010~0.714 ng/L。本方法簡便、靈敏度高、重現性好,適用于同時檢測水中多類全氟及多氟化合物。
            納升液相色譜-高分辨串聯質譜研究不同分離方法對唾液外泌體蛋白質組的影響
            曾瓊蘭 , 吳利 , 李水明 , 王勇
            2018, 46(9): 1408-1414. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.181261
            [摘要](627) [FullText PDF](33)
            摘要:
            外泌體是一系列胞外囊泡,是生物標志物的來源,但目前尚無靈敏高效的唾液外泌體蛋白質分離方法。本研究采用質譜方法比較唾液外泌體試劑盒(ExoQuick,EQ)方法和超高速離心(Ultracentrifugation,UC)方法分離外泌體的效果以及尿素緩沖液、RIPA裂解液、SDS裂解液提取外泌體蛋白質的效果。Brodford法和BCA定量測定結果表明,EQ方法分離0.5 mL唾液外泌體得到的蛋白質含量高于UC方法分離2 mL唾液所得到的蛋白質。進一步的質譜分析表明,前者鑒定到的蛋白質數目亦多于后者;試劑盒分離唾液外泌體與尿素緩沖液提取外泌體蛋白質的方法聯用效果最佳,鑒定到194種蛋白質。本方法重現性好、樣品用量少、檢測結果穩定,可為在唾液外泌體中篩選疾病的標志物提供方法學參考。
            基于核磁共振技術的臨床尿毒癥的代謝組學研究
            王振召 , 魏斌斌 , 陳崢 , 諸宏偉 , 沈桂平 , 馮江華
            2018, 46(9): 1415-1423. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.181286
            [摘要](837) [FullText PDF](39)
            摘要:
            采用核磁共振技術與統計學分析方法,結合尿液的生化指標,進行臨床尿毒癥尿樣的代謝組學研究。結果表明,尿毒癥患者和健康對照人群尿樣的代謝輪廓存在明顯差異,通過核磁共振氫譜鑒定出70種代謝物,其中20種具有顯著差異。與健康人群相比,尿毒癥患者尿液中2-羥基異丁酸、3-羥基丁酸、丙酮、丁酸、谷氨酸、肌氨酸、肌酐、賴氨酸、N,N-二甲基組氨酸、檸檬酸、天冬酰胺、乙醇和乙醇胺的含量明顯偏低,而支鏈氨基酸(包括亮氨酸、纈氨酸、異亮氨酸)、?;撬?、乳酸、α-葡萄糖和β-葡萄糖的含量明顯偏高。這些代謝物涉及氨基酸代謝、能量代謝和脂質代謝中的多條代謝途徑,可作為尿毒癥代謝影響的潛在的生物標志物,有助于理解尿毒癥發病的生化機制。
            基于可見/近紅外透射光譜的番茄紅素含量無損檢測方法研究
            王凡 , 李永玉 , 彭彥昆 , 孫宏偉 , 李龍
            2018, 46(9): 1424-1431. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.181164
            [摘要](858) [FullText PDF](44)
            摘要:
            針對番茄內外部結構特征,搭建了可見/近紅外透射檢測系統,利用完整番茄透射光譜信息,對番茄紅素含量進行無損傷快速檢測研究。采集的原始光譜曲線經去趨勢(DT)、標準正態變量變換(SNV)、多元散射校正(MSC)、歸一化(NOR)、一階導數(FD)預處理后分別用偏最小二乘(PLS)進行建模分析。其中SNV預處理后的模型效果最好,校正集和驗證集相關系數分別為0.9771和0.9504,校正集和驗證集均方根誤差為0.9711和1.0496 mg/kg。為進一步提高模型的精度和穩定性,采用無信息變量消除法(UVE)、連續投影算法(SPA)、競爭性自適應重加權算法(CARS)3種方法單獨或聯合處理(UVE-SPA,UVE-CARS),對全光譜進行變量優選。經UVE-CARS處理后番茄紅素預測模型效果最好,其校正集和驗證集相關系數分別提高至0.9830和0.9741,均方根誤差分別降低至0.6919和0.7680 mg/kg。最后,選用25個番茄樣品對所建立模型進行了外部驗證,UVE-CARS-PLS模型的預測集相關系數為0.9812,預測集均方根誤差為0.7071 mg/kg,平均相對誤差為4.3%。而作為比較的PLS模型的預測集相關系數為0.951,均方根誤差為1.0610 mg/kg,平均相對誤差6.0%,相比于全光譜PLS模型,UVE-CARS可以很大程度地簡化模型,提高模型精度,降低檢測的誤差限。結果表明,基于自行搭建的番茄可見/近紅外透射檢測系統結合光譜處理方法,可以實現對生鮮番茄中番茄紅素含量的快速、無損檢測,為番茄紅素定量檢測提供了新方法。
            生物質燃燒有機示蹤物的液相色譜-質譜分析方法研究
            徐宏輝 , 徐婧莎 , 何俊 , 浦靜姣 , 杜榮光 , 齊冰
            2018, 46(9): 1432-1437. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.170123
            [摘要](775) [FullText PDF](25)
            摘要:
            采用高效液相色譜和三重四極桿線性離子阱質譜聯用,優化了相關分析參數,建立了3種目標有機示蹤物左旋葡聚糖、甘露聚糖及半乳聚糖直接檢測的快速分析方法。研究結果表明,在流動相氨水濃度為0.0005%(w/V)、流速0.35 mL/min、柱溫箱溫度45℃和負離子模式條件下,左旋葡聚糖、甘露聚糖及半乳聚糖的線性范圍為0.01~1.00 mg/L(R2 > 0.999),檢出限分別為1.8、5.8和9.5 μg/L。本方法可應用于外場采樣點所采集的氣溶膠樣品的測試,實現了大氣氣溶膠中生物質有機示蹤物的快速、準確、靈敏檢測。
            化學計量學輔助三維室溫磷光法快速測定大氣污染源樣品中苊含量
            鄧偉 , 卿湘東 , 陳銘 , 吳康佳 , 雷堅志 , 陳暢亞 , 許素文 , 李雙雙 , 文瑾 , 申湘忠
            2018, 46(9): 1438-1445. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.181151
            [摘要](643) [FullText PDF](14)
            摘要:
            建立了基于交替三線性分解的化學計量學輔助三維室溫磷光法(ATLD-TRTP)快速準確檢測大氣污染源樣品中多環芳烴苊(ACE)的方法。對采集的大氣污染源,如餐廚油污、油煙氣和煙囪灰等樣品,經過簡單的樣品預處理后,采用熒光光譜儀的磷光模式進行測量,并對獲得的激發發射矩陣三維磷光數陣采用ATLD算法進行分解。在n=5時,獲得ACE的平均回收率分別為90.5%±7.9%、99.4%±6.1%和101.4%±10.9%,預測均方根誤差(RMSEP)分別為0.25、0.12和0.20 μg/mL,檢出限(LOD)分別為39.2、18.9和31.0 ng/mL。結果表明,ATLD-TRTP方法能夠在背景干擾共存下,快速檢測大氣污染源樣品中ACE的含量,且方法準確、綠色環保,為研究大氣顆粒物中PAHs的來源提供了一種很有潛力的分析手段。
            基于堆棧稀疏自編碼融合核極限學習機的近紅外光譜藥品鑒別
            張衛東 , 李靈巧 , 胡錦泉 , 馮艷春 , 尹利輝 , 胡昌勤 , 楊輝華
            2018, 46(9): 1446-1454. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171343
            [摘要](673) [FullText PDF](31)
            摘要:
            提出一種基于堆棧稀疏自編碼融合核極限學習機(Stacked sparse auto-encoders combine kernel extreme learning machine,SSAE-KELM)的近紅外藥品鑒別方法,通過引入核極限學習機代替SSAE的Softmax分類和BP微調階段,減少了模型的訓練步驟、訓練參數以及訓練時間,提高了深度學習網絡的實際應用能力,核函數的引入提高了模型的分類能力。其中,SSAE用于初始化整個網絡模型,并且從輸入數據中學習到有用的特征,KELM用于實現分類任務。研究了SSAE-KELM模型對不同廠商生產的同一包裝形式(鋁塑或非鋁塑)藥品鑒別的預測能力、穩定性及訓練時間,以實現藥品的二分類和多分類的無損鑒別。同時,與ELM、SSAE、BP、SVM及隨機隱退深度信念網絡(Dropout-DBN)進行對比。結果表明,無論是二分類還是多分類,SSAE-KELM不僅具有更優的分類能力和穩定性、還減少了訓練時間。因此,SSAE-KELM是一種有效的光譜分類建模工具。
            基于氧化石墨烯的環糊精型色譜固定相的制備及在對映體分離與親水色譜中的應用
            李強 , 李媛媛 , 朱楠 , 高柱仙 , 李添君 , 周彤 , 馬玉龍
            2018, 46(9): 1455-1463. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.181337
            [摘要](683) [FullText PDF](37)
            摘要:
            將氧化石墨烯(GO)通過酰胺鍵鍵合到氨基硅膠上,進一步將β-環糊精(β-CD)化學鍵合于GO上,制備了一種新型手性固定相材料,采用IR、SEM、TEM、元素分析和熱重分析進行了表征。7種對映體得到不同程度的拆分,同時此固定相表現出典型的親水作用色譜(HILIC)特征,4種核苷小分子在流動相為甲醇-乙腈-水(45:45:10,V/V)時得到分離。通過考察流動相組成、溫度、pH值對分析物保留的影響,進一步探討了該固定相的分離機理。在20~60℃時,溫度越低越有利于分析物質分離;加入質子化溶劑甲醇,4種分析物的保留時間顯著減弱;pH值的改變影響分析物的質子化程度進而改變與固定相作用力和保留時間。結果表明,此色譜固定相中GO和β-CD在手性拆分中具有協同作用,而在HILIC中分析物的保留歸因于混合模式的保留機理,包括親水作用、靜電作用、氫鍵、π-π堆積作用等。
            高容量硼酸親和磁性納米粒子的制備及其在鄰羥基生物分子富集中的應用
            張君才 , 陳佑寧 , 衛引茂
            2018, 46(9): 1464-1471. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.181369
            [摘要](933) [FullText PDF](50)
            摘要:
            硼親和吸附法是分離富集鄰羥基物質的重要方法。為提高吸附劑的吸附容量,本研究采用聚乙烯亞胺修飾磁性納米粒子,增加粒子表面引發劑的密度,再通過表面引發原子轉移自由基聚合法(SI-ATRP)將3-丙烯?;脚鹚嵩痪酆显诩{米粒子表面,制備了一種高密度聚合物分子刷型的硼酸親和磁性納米粒子吸附劑。采用磁性分散固相萃取法對非鄰羥基和鄰羥基物質的混合液進行富集,發現此吸附劑對鄰羥基小分子和生物大分子具有良好的吸附特異性;采用吸附等溫線法測定了吸附劑的吸附容量,發現此吸附劑對鄰苯二酚、腺苷和卵清蛋白的吸附容量分別為(151±32)μmol/g、(123±18)μmol/g和1.5 μmol/g,遠高于傳統吸附劑的吸附容量。采用所制備的硼酸親和磁性納米粒子對尿液中4種核苷和蛋清中的糖蛋白進行萃取,結果表明,此吸附劑能夠有效去除生物樣品中的干擾物,且對核苷具有較高的萃取回收率(83.8%-108.7%,RSD < 15%),對糖蛋白有特異性富集作用,說明此吸附劑在生物樣品的選擇性富集中具有良好應用潛能。
            光子晶體纖維素膜檢測二氧化硫氣體
            王一飛 , 周麗君 , 楊吉 , 孟子暉 , 薛敏 , 邱麗莉 , 劉學涌 , 何璇 , 鐘發春
            2018, 46(9): 1472-1478. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.181044
            [摘要](717) [FullText PDF](35)
            摘要:
            二氧化硫作為重要的大氣污染源一直備受關注,但是目前的檢測方法操作復雜,不利于現場實時監測。本研究采用垂直沉降法制備了高度有序的緊密堆積型三維聚甲基丙稀酸甲酯(PMMA)膠體陣列,并且利用甲基纖維素(MC)和羧甲基纖維素(CMC)作為三維陣列的載體制備了蛋白石型和反蛋白石型纖維素膜。這些纖維素光子晶體膜結構色明亮,反射峰明顯且峰型良好。二甲基亞砜(DMSO)對二氧化硫有較強溶解性能,負載了DMSO的反蛋白石膜吸附二氧化硫氣體后結構色由紅色變為無色,實現了裸眼檢測,且檢測限低于國家二級防護濃度(7898 mg/m3),為大氣中二氧化硫現場檢測提供了一種重復性好、便捷高效的方法。
            芹菜根細胞的超微結構與鉛形態特征分析
            柳檢 , 羅立強
            2018, 46(9): 1479-1485. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.181253
            [摘要](773) [FullText PDF](21)
            摘要:
            植物細胞是植物響應重金屬脅迫的重要生化反應場所,探索細胞層級中鉛(Pb)的分布與形態轉化是揭示有害元素對蔬菜毒性作用機理的重要途徑。本研究以芹菜為例,利用能量色散透射電子顯微鏡(TEM-EDS)和X射線吸收近邊結構譜(XANES)技術,考察了Pb脅迫后芹菜根細胞的超微結構、元素分布和形態轉化。研究發現,Pb脅迫顯著改變了芹菜根細胞的超微結構,導致胞間間隙加大、細胞壁增厚和質膜變糙;芹菜根、莖和葉對Pb具有顯著且不同的形態轉化功能,可將無機鉛(Pb(NO32)轉化為有機鉛形態;芹菜根細胞中62.7%的Pb以Pb5(PO43Cl形態沉積在根細胞壁,根和莖中有機鉛(Pb(Ac)2·3H2O)約占34.4%-37.3%,葉中總有機鉛(Pb(C17H35COO)2和Pb(Ac)2·3H2O)占63.3%。結果表明,芹菜細胞的Pb-磷酸鹽來源于植物體的生物合成,而非外界根際環境,芹菜根際環境的Pb能夠以Pb-Ac的絡合物形式進入根細胞,一部分轉化成Pb5(PO43Cl沉積于細胞壁,實現Pb的解毒和耐受,少部分經莖長程運輸至葉片以Pb-大分子有機酸/磷酸鹽的形式貯存。
            高容量陰離子交換磁性微球的制備及其對蛋白質的吸附性能
            賀茂芳 , 張博 , 唐一梅 , 韓祿
            2018, 46(9): 1486-1492. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.181212
            [摘要](625) [FullText PDF](35)
            摘要:
            為了獲得高容量的陰離子交換吸附劑,本研究以Fe3O4磁性納米粒子為基質,在其表面包覆聚多巴胺,然后與樹枝狀大分子聚乙烯亞胺反應,制得多氨基化磁性微球。此微球的離子交換容量為9.1 mmol/g。采用透射電鏡、紅外光譜和熱重分析對材料進行了表征。以β-酪蛋白和牛血清蛋白(BSA)為模型蛋白,采用靜態吸附法研究了此微球對蛋白質的吸附性能,在最佳條件下測定了微球對蛋白質的靜態吸附等溫線。結果表明,此微球對蛋白質的最佳吸附時間為2 h,緩沖溶液的最佳pH值為7.0。在此條件下,對β-酪蛋白和BSA的最大吸附容量分別為237.5和204.5 μg/mg,而對溶菌酶和核糖核酸酶A幾乎不產生吸附。實驗結果表明,此微球對酸性蛋白具有選擇性,在蛋白質分離純化方面具有良好的應用前景。
            聯苯-聯苯醚混合萃取劑分散液液微萃取測定飲用水中揮發性鹵代烴
            杜小弟 , 蔡宏偉 , 郭麗萍 , 雷家珩
            2018, 46(9): 1493-1500. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.181176
            [摘要](612) [FullText PDF](34)
            摘要:
            以聯苯-聯苯醚混合物為萃取劑,建立了分散液液微萃取-氣相色譜電子捕獲檢測器測定飲用水中7種揮發性鹵代烴的方法。此萃取劑為無鹵素萃取劑,密度大于水,可通過離心分離,萃取過程可在3 min內完成。對萃取劑用量、分散劑種類及用量、萃取時間、萃取溫度等條件進行了優化。5.00 mL水樣用200 μL萃取劑和0.30 mL分散劑(甲醇)的混合物進行萃取,室溫下萃取30 s,7種揮發性鹵代烴的萃取率≥90%,富集倍率為22.5~24.7。萃取液經DB-624毛細管柱分離,用電子捕獲檢測器定量檢測,檢出限為0.003~0.032 μg/L。檢測三氯甲烷的線性范圍為0.500~100.0 μg/L,三氯乙烯和三溴甲烷的線性范圍為0.100~20.0 μg/L,四氯化碳、四氯乙烯、二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷的線性范圍為0.050~10.0 μg/L。在上述線性范圍內,工作曲線的相關系數≥0.998。方法的相對標準偏差在2.1%~7.6%之間,加標回收率在93.0%~102.9%之間。
            不同方法預處理的玉米秸稈結構與酶解分析
            史旭洋 , 錢程 , 劉艷 , 劉心同 , 尚鑫 , 劉碩 , 劉禹廷 , 于藴波 , 張軍 , 任曉冬
            2018, 46(9): 1501-1506. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171238
            [摘要](645) [FullText PDF](30)
            摘要:
            在利用秸稈進行工業轉化時,因為秸稈結構復雜,導致轉化效率低,所以需對秸稈進行預處理,破壞秸稈復雜結構,提高轉化效率。采用掃描電鏡(SEM)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)和X射線衍射技術分析不同預處理方式對玉米秸稈微觀結構的影響,并利用纖維素酶對不同預處理秸稈進行酶解,評價預處理效果。掃描電鏡結果表明,不同預處理方式對秸稈表面形態和秸稈整體結構造成不同程度的破壞,其中NaOH預處理后的秸稈表面結構坍塌明顯,表明木質纖維素結構被有效打破。利用傅里葉變換紅外光譜對不同預處理方式的秸稈進行分析,其中1600和1510 cm-1為木質素的特征峰,NaOH預處理后的秸稈在此處的特征峰基本消失,表明NaOH預處理對秸稈木質素的去除效率比較明顯。1744~1734 cm-1為C=O伸縮振動特征峰,此峰的強度與木質素和半纖維素的含量有關,采用不同方法預處理后,此峰的吸收強度不同程度地減少,表明各種預處理方法不同程度地去除了秸稈的木質素和半纖維素。X-射線衍射分析表明,不同預處理后秸稈的結晶度均發生不同程度的改變,其中H2SO4預處理后秸稈的結晶度提高最大,達到43.4%。其中NaOH預處理秸稈后,用纖維素酶酶解60 h,使其酶解產糖量達到33.32 g/L。本研究分析了不同秸稈預處理方法的效果,為利用玉米秸稈生產生物化工產品提供了理論依據。
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