关键词： 细胞传感器   光寻址电位传感器(LAPS)   细胞阻抗传感器(ECIS)   集成细胞传感器   药物心脏安全性分析   海洋生物毒素分析  

摘要： 细胞传感器是以活体细胞作为一级敏感元件,物理化学传感器作为二级换能器的一类新型生物传感器。细胞传感器利用活体细胞感受外界的各种刺激,可检测在刺激作用下多种细胞生理参数如细胞代谢水平、细胞阻抗和动作电位的响应变化,并通过物理化学传感器将细胞的这些响应变化转化为电学信号,最后可被传感器的电路系统测量。细胞传感器具有灵敏度高、实时动态、长时无损、无需标记等特点,可以广泛地应用于细胞生理、药物、环境毒素等相关的研究和应用领域。 本论文以传感器加工技术、细胞培养技术、信号检测技术为基础,构建多种类型细胞传感器系统用于细胞生理检测、药物分析和毒素测试。本论文设计加工高灵敏度的光寻址电位传感器(Light-addressable potentiometric sensor, LAPS),并搭建高灵敏度细胞代谢传感器系统,用于检测细胞代谢的产生胞外酸化;设计加工高通量细胞阻抗传感器(Electric cell-substrate impedance sensor, ECIS),并搭建多功能细胞阻抗传感器系统,用于检测细胞生长和心肌细胞搏动;设计加工集成光寻址电位传感器和细胞阻抗传感器,并搭建集成细胞代谢和阻抗传感器系统,用于两种细胞生理参数的同时检测。本论文利用心肌细胞传感器用于各类药物功能的验证和心脏安全性分析,并开发了干细胞分化心肌细胞信号搏动图谱功能,用于特异性识别hERG通道抑制剂。进一步地,本论文还利用细胞传感器对海洋生物毒素中贝类毒素进行分析;随着细胞传感器技术的发展,细胞传感器及其检测系统能为药物心脏安全性与海洋生物毒素检测分析建立高通量快速实用的分析测试平台。 本论文的主要内容和创新点在于： 1.提出了一种高灵敏的细胞代谢检测传感器,并将其应用于细胞胞外酸化率的检测。 细胞代谢是细胞维持生命活动重要生理过程,为了维持内环境的稳态,细胞排出代谢作用中产生酸性产物,引起胞外微环境的酸化。本文通过对传感器基底材料选择和结构的优化,设计加工了具有较高灵敏度的光寻址电位传感器,结合微型细胞培养检测腔体结构,构建了具有较高pH灵敏度的细胞代谢传感器系统,并通过传感器单元基本性能实验和细胞胞外酸化率实验,验证了高灵敏度细胞代谢传感器系统细胞胞外酸化的检测功能。 2.设计了一种多功能细胞阻抗传感器,实现了对细胞生长和心肌细胞搏动的同时检测。 细胞阻抗变化可以反映培养在细胞阻抗传感器上的细胞贴附、增殖、凋亡等过程。传统的细胞阻抗传感器只能用于检测细胞生长,本文设计高通量的细胞阻抗传感器结合高速阻抗传感器系统,构建了多功能细胞阻抗传感器系统,不仅可用于细胞基本生长状态的检测,而且还可用于心肌细胞搏动状态的检测。通过小鼠神经母细胞瘤的生长实验和原代新生大鼠心肌细胞的搏动实验,验证了多功能细胞阻抗传感器系统生长和搏动的检测功能。 3.提出了一种集成细胞代谢和阻抗传感器,实现了对细胞生长和细胞胞外酸化率的同时检测。 为了更全面地反映细胞在外界刺激下产生的生理参数响应变化,传感器需要同时检测多个细胞生理参数,因此本论文开发的多参数集成细胞传感器具有重要的意义。本文将光寻址电位传感器和细胞阻抗传感器相结合,设计加工了集成细胞代谢和阻抗传感器及其检测系统,通过传感器的基本性能测试、细胞生长和代谢药物测试,验证了集成细胞代谢和阻抗传感器系统的细胞多参数检测功能。 4.深入研究了基于干细胞分化的心肌细胞阻抗传感器在评价药物对心脏安全性的分析与应用。 传统的药物心脏安全性分析方法存在实验通量和临床相关性不可兼得的问题,如离体组织或者在体动物实验虽然临床相关性高,但存在着实验通量低成本高的缺点,而hERG蛋白与抑制剂结合的方法虽然实验通量高,但存在着临床相关性低的缺点。本文采用原代新生大鼠心肌细胞和人诱导多功能干细胞分化心肌细胞,结合细胞阻抗传感器,构建心肌细胞传感器,对离子通道药物进行了测试分析,验证了药物的功能。提出了人诱导多功能干细胞分化心肌细胞传感器的图谱识别功能,通过对hERG抑制剂阳性药物和市场上被撤回hERG抑制剂药物的测试,发现在这些药物的作用下,干细胞分化的心肌细胞传感器都具有类似的搏动图谱,表明干细胞分化的心肌细胞传感器的图谱可以特异性的识别hERG抑制剂,能为药物心脏安全性分析提供高通量快速检测平台。 5.深入研究了细胞阻抗传感器在海洋生物毒素的高灵敏度快速检测中的应用。 传统的海洋生物毒素检测的方法存在着各种难以克服的问题,如小鼠生物法存在的个体差异大结果不准确的缺点,而液质联用法存在仪器本身昂贵和检测成本高的缺点,而传统的细胞传感器及其检测技术常用于细胞生理和药物方面的研究。本文采用细胞系、原代心肌细胞与细胞阻抗传感器构建了高性能细胞传感器,并将细胞传感器应用于海洋生物毒素的检测,通过对腹泻性贝类毒素和麻痹性贝类毒素的测试分析,验证了细胞传

关键词： 书架   北欧   地图   欧洲   英文   海洋学   海洋生物学  

摘要： Sea Monsters作者:Joseph Nigg精装:168页出版:University Of Chicago Press;2013年8月语言:英文智能手机和GPS带给我们诸多可能性,每天上下班时可以浏览网页消磨时间,各种软件能快速查询交通状况,搜寻便利美味的咖啡馆也不在话下。但是,当海蛇和巨型食人龙虾毗邻等待时,我们用何种方式去找寻?是否会有新的App诞生?在16世纪,传说这些海底怪物蛰伏在北欧附近的深海中,威胁着那些远离海岸的水手们。幸运的是,Olaus Magnus曾在1539年绘制Carta Marina地图,这张深具影响力的北欧地图描绘着奇妙的海底生物。如今,著名的野兽研究专家Joseph Nigg将这些大自然的造物带到读者面前,旁边就印制着Magnus的宏伟地图。总长接近2米的木刻地图是北欧最大规模的真实写照。除了重要的地理要素,还绘制了日常的场景,船家的交易行为、游泳的孩童、海中的渔夫等。但是从近海深处升起的神奇又恐怖的海洋生物如鲸鱼岛、海猪、海妖,才是最夺人眼球的。作者还深入探索了这些奇异生物的历史和它们的广泛影响力。就像是如今的赏鲸之旅,这次海怪之旅恰好位于时代变迁之际,正是中世纪思想衰落而海洋生物学处在起步阶段的时候。

关键词： 有限公司   海洋生物   水生生物   黑龙江省   哈尔滨  

摘要： 哈尔滨海洋奇力生物工程有限公司是一家以土壤修复、现代生物农业肥料和海洋生物为主导产业,集科研、生产、销售于一体的集团化企业。运用现代化的实验设备和技术手段,研制生产出一批具有自主知识产权、国际领先、国内一流的海洋生物产品和现代农业系列微生物肥产品。

关键词： 珊瑚礁   海洋生物  

摘要： 外福来一回到陆地,就马上调查珊瑚礁面临的困境。科学家说,在某些地区,有高达90%的珊瑚礁已遭到严重的破坏。世界上的109个国家都有珊瑚礁,但现在,估计有10%的珊瑚礁已经消失,有58%的珊瑚礁正面临威胁。外福来坐不住了,他马上开始了拯救珊瑚行动。他要通过自己的努力让人们知道珊瑚礁的重要性。

关键词： Marine biofilms   Non-toxic approaches   Reduction  

摘要： Biofilm formation is the initial step ofthe complex marine biofouling process, limiting the performance ofsubmerged surfaces in numerous applications. No technology is known up to now capable to stop the marine biofilm development even on biocidal paints coated surfaces. Several non-toxic approaches for control over marine biofilms based on physi-cal, chemical or/and biological methods, most of them inspired by the nature, are currently on search. Surface patterning, enzyme alternatives of toxic biocides and nature derived anti-biofilm agents (natural biocides, bio-surfactants/dispersants and quorum sensing inhibitors) are in the scope of this review.

关键词： 海洋生物   荔枝螺   星虫   鬼鲉   蜈蚣藻   解热   抗炎   抗氧化   血栓   免疫   血糖  

摘要： 国家海洋局2012年设立了海洋公益性行业科研专项——“几种重要海洋药用生物种质资源发掘、保藏和利用”,该项目由国家海洋局第三海洋研究所主持,南京中医药大学作为主要参与单位,负责“海洋药用生物的活性研究”的任务。项目要求我们针对海洋生物医药开发中药用资源缺乏的瓶颈问题,重点开展蜈蚣藻中蜈蚣藻氨酸制备及降血糖活性研究、星虫激酶抗血栓活性研究、荔枝螺解热抗炎功效评价、鬼鲉免疫调节活性鲉鱼肝肽的分离纯化及活性研究,为海洋药用生物资源的产业开发提供有力的科学依据与技术支撑。根据课题任务的要求,本论文研究工作通过设计不同药理水平的生物活性评价方法,开展荔枝螺解热抗炎抗氧化活性、星虫抗血栓活性、鬼鲉肝脏增强免疫活性以及蜈蚣藻降低血糖活性的研究,从而确定适宜于大样本筛选、又能很好地反映其活性的评价方法。论文共分为五章,第一章系统地综述了四种海洋药用生物的研究进展。第二章到第五章为实验部分,具体研究内容与结果如下:第二章黄口荔枝螺解热抗炎抗氧化活性评价研究第一节黄口荔枝螺样品制备将荔枝螺的软体和螺壳进行分离。软体部分进行匀浆离心,上清液冷冻干燥,得到软体冻干粉;螺壳进行干燥粉碎,得到螺壳粉。对荔枝螺的软体部分进行细分,分为内脏团和腹足。内脏团一部分经沸水浴烫30 min,再进行匀浆冻干,另一部分直接进行匀浆冻干;腹足的处理同内脏团,共得制备样品7个。第二节解热活性评价采用干酵母致大鼠发热整体动物模型来评价荔枝螺(TLST-1,0.42 g/kg,临床等效量;TLSH-2,1.80 g/kg,临床等效量;TLST-2,0.80 g/kg,临床等效量;TLSH-3,0.79 g/kg,临床等效量;TLSH-5,0.35 g/kg,临床等效量)解热抗炎活性,并且检测模型大鼠体内的前列腺素 E2(prostaglandin E2,PGE2)、环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate cAMP)、Na+/Ca2+、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)α、白细胞介素 1β(interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素 2(interleukin-2,IL-2)、白细胞介素 6(interleukin-6,IL-6)含量的变化探讨荔枝螺解热的作用机制。结果表明,荔枝螺螺壳和软体样品均能显著抑制干酵母致热大鼠体温的上升,并且与阳性药阿司匹林相比显示出更加持久的药效,同时荔枝螺螺壳解热活性强于荔枝螺软体;荔枝螺螺壳和软体样品解热的作用机制可能与抑制发热大鼠体内 PGE2、cAMP、Na+、Ca2+、Na+/Ca2+、TNFα、IL-1β、IL-2 和 IL-6 的含量有关。第三节抗炎活性评价采用二甲苯致小鼠耳肿胀、角叉菜胶致小鼠足肿胀、角叉菜胶致大鼠足肿胀致炎模型来综合评价荔枝螺(TLST-1,0.32g/kg,1/2倍临床等效量;TLST-1,1.27g/kg,2倍临床等效量;TLSH-1,1.32g/kg,1/2倍临床等效量;TLSH-1,5.29g/kg,2倍临床等效量)抗炎活性,并且检测模型大鼠体内的PGE2、cAMP、Na+/Ca2+、TNFα、IL-1β、IL-2、IL-6、一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)含量的变化探讨荔枝螺抗炎的作用机制。结果表明,荔枝螺螺壳和软体样品对二甲苯致小鼠耳廓肿胀、角叉菜胶致小鼠足跖肿胀和角叉菜胶致大鼠足跖肿胀的急性炎症模型具有较强的抑制作用;并且能够抑制炎症大鼠血浆和组织中PGE2、TNFα、IL-1β、IL-2和IL-6含量的升高,明显抑制组织中NO的过量释放,减少了其细胞毒作用;还具有抗氧化能力,增强SOD活力,清除氧自由基,减少丙二醛的释放,避免机体损伤。第四节抗氧化活性评价采用2,2-二苯基-1-苦肼基(DPPH)自由基清除率法研究荔枝螺软体(TLST-1终浓度分别为 1.25 mg/mL、2.5 mg/mL、5.0 mg/mL、10.0 mg/mL、20.0 mg/mL)和螺壳样品(TLSH-2终浓度分别为 1.25 mg/mL、2.5 mg/mL、5.0 mg/mL、10.0 mg/mL、20.0 mg/mL,TLSH-3终浓度分别为 0.31 mg/mL、0.62 mg/mL、1.25 mg/mL、2.5 mg/mL、5.0 mg/mL)的抗氧化活性。结果表明,荔枝螺螺壳和软体样品均具有抗氧化活性,并且在一定范围内,具有剂量依赖关系,样品浓度越高,样品的抗氧化活性越好。第三章光裸星虫溶解血栓活性评价研究第一节光裸星虫样品制备对星虫进行解剖分离,得到体壁+内脏、体腔液。体腔液单独收集,体壁+内脏进行剪碎处理,经反复冻融2次、再经匀浆充分抽提后,和体腔液分别离心均得到上清液和沉淀,体壁+内脏上清液冷冻干燥,其沉

关键词： Marine wildlife   Plastic   Pollution   Priority   Global Ajzen I (1991) The theory of  

摘要： Marine wildlife faces a growing number of threats across the globe, and the survival of many species and populations will be dependent on conservation action. One threat in particular that has emerged over the last 4 decades is the pollution of oceanic and coastal habitats with plastic debris. The increased occurrence of plastics in marine ecosystems mirrors the increased prevalence of plastics in society, and reflects the high durability and persistence of plastics in the environment. In an effort to guide future research and assist mitigation approaches to marine conservation, we have generated a list of 16 priority research questions based on the expert opinions of 26 researchers from around the world, whose research expertise spans several disciplines, and covers each of the world's oceans and the taxa most at risk from plastic pollution. This paper highlights a growing concern related to threats posed to marine wildlife from microplastics and fragmented debris, the need for data at scales relevant to management, and the urgent need to develop interdisciplinary research and management partnerships to limit the release of plastics into the environment and curb the future impacts of plastic pollution.

关键词： Ontology  

摘要： Marine creature is the most active subject in marine ecological system. The interactions among them are complex and important. Ontology as a sharing concept formal model can well express these relationships. In order to solve the role problem of marine organisms in these complex problems protean relationships, we introduced the role theory of Hoze and used it to describe the relationships. On this basis, we chose Text2Onto to realize the automatic acquisition of the ontology elements first, and then through the artificial confirmation and used Hozo to edit, thus completed the semi automation of marine organism ontology construction. Experimental results demonstrate this semi-automatic ontology building method can reach high accuracy and recall in marine organism field. © Xiong et al.;Licensee Bentham Open.

关键词： 参观   珠海   华尔兹   海洋生物   海豚   大门   显示屏   饲养员   站立   音乐   天气   水面   水底   暑假   牵手   公园   腹部   白色  

摘要： 今年暑假，妈妈带我参观了珠海长隆海洋公园。天气非常炎热，但也阻止不了去海洋王国的脚步。来到大门口，就感觉到处洋溢着欢乐的气氛，只见大门口上面的超大显示屏上出现了许多珍奇可爱的海洋生物，真是让人目不暇接，大开眼界。我按捺不住好奇，催促妈妈赶紧买票。我们首先来到了海豚馆，一进去，就看见湛蓝澄澈的水里几头快活地游来游去的海豚，它们的背上灰黑色，腹部白色，光溜溜的身子时而冲上水面，时而潜入水底，时而发出短暂尖锐的叫声，咧着嘴像是冲着我们笑了。我真想摸摸它们，和它们来一次亲密的接触。最惊心动魄的是跳华尔兹了，饲养员和海豚在水中站立，手牵手，随着美妙的音乐在水中跳起了华尔兹，怎么样，厉害吧？

关键词： 嗜热微生物   噬菌体   裂解机制   MreB   海洋生物资源   代谢物  

摘要： 众所周知,海洋覆盖了地球70%多的地表,蕴育着丰富和独特的生物资源,相比于陆生生物资源,人们对于海洋生物资源的认识和开发还处于起步阶段。自从1977年美国阿尔文号深潜器在太平洋首次发现了深海热液口后,深海热液口的生态系统和生物资源便受到了人们极大的关注。在深海热液口生态系统中,一些化能合成细菌和古菌能够利用地热能和化能来合成有机物,它们是整个生态系统中食物链的基础。近年来的研究发现在这些细菌和古细菌中存在着大量的病毒,这些病毒能够通过裂解细菌和古菌来破坏食物链的基础,从而极大地影响热液口生态系统的群落结构。同时,这些嗜热病毒还能够通过裂解宿主菌释放出可溶性的有机物来参与地球化学物质循环。因此对嗜热病毒尤其是嗜热菌噬菌体裂解宿主菌分子机理的研究,不仅能让我们了解在高温条件下病毒是如何裂解宿主菌的,而且在我们理解嗜热病毒对深海热液口生物群落和地球化学物质循环的作用方面具有非常重要的意义。 本试验研究了深海热液口高温噬菌体GVE2裂解其宿主嗜热细菌Geobacillus sp. E263的分子机理。我们的研究发现,作为双链DNA噬菌体,GVE2能通过编码两种蛋白endolysin和holin来参与宿主菌的裂解过程。endolysin蛋白是一种胞质蛋白具有多种肽聚糖水解酶活性,它能够特异性地识别和降解宿主菌的细胞壁。然而endolysin蛋白自身不能跨膜运输到细胞壁上,它需要另外一个蛋白holin的辅助。holin蛋白是噬菌体编码的一种膜蛋白,在特定的时间和条件下,它能够在细胞膜上聚合并形成孔洞复合物,帮助endolysin蛋白从胞质中释放到细胞壁上。为了研究holin和endolysin蛋白在裂解中的作用,首先我们研究了GVE2感染的宿主菌Geobacillus sp. E263的生长曲线,结果表明GVE2的感染能够导致宿主菌的裂解。接着,通过荧光显微镜观察到在GVE2感染后endolysin-GFP能够在宿主菌中聚集,表明endolysin蛋白在宿主菌裂解中发挥重要作用。随后,我们通过-Northern blot和Western blot研究GVE2感染后宿主菌内endolysin和holin的表达量,结果表明从GVE2感染开始到宿主菌的裂解,endolysin和holin蛋白在宿主菌内都表达。细菌双杂交试验表明,宿主ABC转运蛋白(ABC transporter)能与噬菌体编码的endolysin蛋白相互作用。ABC transporter蛋白是—种依赖于ATP的跨膜转运蛋白,ABC transporter与与endolysin蛋白的相互作用可能有助于endolysin从细胞质中的释放,进而促进宿主菌的裂解。 在了解GVE2裂解宿主嗜热细菌Geobacillus sp. E263的分子机理后,我们研究了细菌骨架蛋白MreB在GVE2侵染中的作用。MreB是一种在大多数杆状细菌中都存在的骨架蛋白,它与真核生物细胞的肌动蛋白actin具有同源性,MreB在维持细菌形态以及引导细菌细胞壁肽聚糖合成过程中发挥着非常重要的作用。本试验通过相差显微镜观察发现,MreB的特异性抑制剂A22和MP265能够通过抑制细菌MreB的聚合来改变细菌的形态。荧光显微镜观察结果表明,MreB-GFP能够与GVE2病毒颗粒共定位,结果揭示宿主MreB的聚合影响GVE2的侵染。 我们进一步探寻从深海热液口微生物中获得有益生物资源的可能性。在噬菌体感染宿主菌后,宿主菌抵御噬菌体侵染可体现在蛋白、代谢物等分子水平。尤其是宿主菌在代谢水平上的扰动可能会产生一些具有抗噬菌体活性的小分子化合物,这些活性化合物可能具有潜在的抗病毒和肿瘤的活性。为此在本试验中,我们通过GC-MS和LC-MS方法分析了GVE2感染和未感染条件下宿主菌Geobacillus sp. E263的次生代谢产物变化。通过分析发现,有27种代谢物含量发生了显著变化,对其中3种GVE2感染后上调的代谢物色醇、对羟基苯甲醇、腺嘌呤进行了进一步研究。荧光定量PCR试验表明,色醇能够显著地抑制GVE2的感染和复制,而腺嘌呤能够促进GVE2的感染和复制。进一步试验发现,色醇能够与宿主的Clp蛋白酶发生相互作用。Clp蛋白酶是细菌中的一种蛋白水解酶,它能够通过-水解细菌中的蛋白底物来帮助细菌在逆境中生存。同时,还有研究报道发现Clp蛋白酶在噬菌体感染大肠杆菌的过程中发挥着重要的作用。因此,在本研究中色醇可能是通过与Clp蛋白酶的相互作用来参与宿主菌对噬菌体侵染和裂解的抵御。 另—方面,我们研究了GVE2感染相关代谢产物在抗肿瘤中的作用。研究结果表明,GVE2感染的Geobacillus sp. E263代谢粗提物能够特异性地抑制胃癌细胞系AGS的生长,而不影响胃正常上皮细胞系GES的生长