红外光谱电化学技术及应用

本论文系统综述了现场傅里叶变换红外光谱（FTIR）电化学及红外光谱法在蛋白质结构研究中的最新进展。独立开发了基于软盘的菜单式DX红外光谱仪操作软件。通过自行编写的宏指令文件转换程序，建立了较完整的红外谱库和谱图检索系统，应用基础宏指令系统和Series软件包，实现了红外光谱仪和CHI630电化学分析系统的联用。自行设计了利用毛细管效应的新型反射式红外光谱电化学池，并在水溶液和非水溶液介质中进行了表征。证明了该光谱池能使得现场显微红外光谱电化学的实验研究方便可行，可以同时得到重现和可靠的电化学和光谱数据。用现场显微红外光谱电化学技术对几种金属卟啉化合物进行了现场电化学追踪，获得了卟啉氧化还原及电聚合时的光谱信息，并对一些新的氧化还原敏感的谱峰进行了尝试性的归属。利用现场反射模式红外光谱电化学和现场显微红外光谱电化学法对噻吩单体在Pt的跟踪、监测。用FTIR和CD光谱法对辣根过氧化物酶（HRP）在不同条件下受热伸展过程的结构变化进行了详细的表征，根据光谱分析结果研究了在各种条件下HRP的二、三级结构变化并推导了热变性过程可能经历的伸展途径。

模拟生物膜的电化学研究

本文简要评述了生物膜领域的发展过程及研究现状，介绍了关于生物膜的一些基本性质和理论。采用电化学方法对支撑双层磷脂膜（s-BLM）、杂化双层磷脂膜（HBM）、磷脂浇铸膜（Cast lipid film）等不同的模拟生物膜体系进行了研究。主要如果如下：1. 在玻碳（GC）电极表面制备了磷脂浇铸膜，并以此膜为生物膜的模型研究了多巴胺对NADH的催化氧化。多巴胺是通过将电极浸在多巴胺溶液中约10个小时，从而固定的磷脂膜内的。在pH = 7.0的磷酸缓冲溶液中获得了膜内多巴胺对NADH的催化氧化行为，发现氧化电流随着扫描圈数的增加而逐渐增大，并最终到达一个稳态，这是一个比较新的现象。同时，与NADH的裸玻碳电极上的电化学行为相比，其氧化过电位降低了约130 mV，2 × 10~（-3）mol/L的NADH的扩散系数为6.7 × 10~（-6）cm~2/s。2. 开发了一种基于磷脂浇铸膜的葡萄糖生物传感器。磷脂膜可以在电极表面提供一种理想的生物环境，而且能够有效地抑制一些亲水性的电活性物质到达电极表面，从而降低了它们的干扰作用。TTF被用作电子转移媒介体是因为它可以有效地转移电子，并且可心牢固地固定在磷脂膜中。工作电位、pH值对传感器的影响均做了测试。该传感器的响应时间小于20秒，线性范围从0.2 mmol/L到10 mmol/L，最低检测限为2×10~（-5） mol/L，同时，该传感器也显示出良好的重现性及稳定性。3. 选择玻碳电极作为固体基底，在其表面上制备出磷脂膜。通过电化学阻抗测试，证明了电极表面的磷脂膜为双层膜。将辣根过氧化物酶（HRP）固定在这种支撑双层磷脂膜（ s-BLM）中，并以此开发出一种不需要媒介体的H_2O_2生物传感器。该传感器显示了良好的电化学中央委员应、稳定性及重现性，这主要是因为s-BLM的存在。作为一种模拟生物膜，s-BLM可以为保持酶分子的天然活性提供一个理想的环境，因此，s-BLM将非常适合于固定酶分子，从而开发以玻碳电极为基底的不需要媒介体的生物传感器。4. 以玻碳电极作为基底，在玻碳电极上制备出支撑磷脂膜，并借助电化学阻抗手段证明了这种磷脂膜是比层膜。研究了这种支撑磷脂膜内的离子通道行为，以高氯酸根离子作为通道激发物以及吡啶钌作为标记离子，当膜内的通道打开时，产生明显的通道电流，然而没有高氯酸根存在时，通道又处于关闭状态。5. 成功地制备出由金电极表面上的半胱胺单层支撑的C_(60)-磷脂杂化膜。将血红蛋白（Hb）固定在膜内，并研究了Hb的电化学行为。C_(60)作为一种良好的电子媒介体，使得Hb在这种C_(60)-磷脂杂化膜内的电子转移变得较为容易。

辐射交联对聚乙烯/碳黑复合物PTC/NTC效应的影响

绝缘的聚乙烯中添加导电碳黑，就可以得到导电复合物。当碳黑浓度超过临界浓度（渗闭浓度），导电复合物的电阻率会随着温度的增加而增加（正温度系数效应，PTC effect）。由于聚乙烯／碳黑复合物的PTC效应引起了越来越多的研究兴趣，并且PTC特性得到了广泛的应用。本论文研究了辐射交联对聚乙烯／碳黑复合物PTC效应、NTC效应以及复合物稳定性的影响，以及交联结构对PTC效应和NTC效应的影响，并对PTC效应和NTC效应形成的机理进行了深入的研究。聚乙烯／碳黑复合物的渗闭浓度与聚乙烯的结晶度和碳黑的结构有关。同一种碳黑填充到聚乙烯中，渗闭浓度随着聚乙烯结晶度的减小而增加；而在同一种聚乙烯基质中，聚乙烯／乙炔黑复合物的渗闭浓度要小于Cabot X一72碳黑复合物的渗闭浓度。经过多次升一降温循环后，未交联LDPE/CB复合物的PTC效应的稳定性变差。经过辐射交联后，复合物的稳定性显著增强，并且NTC效应得到有效的抑制，在辐照剂量达到400KGy时，NTC效应基本被消除。在有氧条件辐照，400KGy后，随着辐照剂量的增加，NTC效应又重新出现，而在真空条件下辐照400KGy后，NTC效应消除后不再重新出现。将交联的LDPE/CB复合物的溶胶（聚乙烯中未交联的部分）抽提出去后，得到的纯凝胶复合物的PTC强度显著降低，而NTC强度很小，随辐照剂量变化不大。LDPE/CB复合物的PTC突变是在聚乙烯熔点附近晶区膨胀和与碳黑发生相互作用的无定形区膨胀存在差异的结果。因此PTC效应的形成是聚合物基质的体积膨胀和电子隧道效应共同作用的结果。

模拟生物膜的电化学研究

本文简要评述了生物膜领域的发展过程及研究现状，介绍了关于生物膜的一些基本性质和理论。采用电化学、光谱学以及扫描探针显微镜等方法对支撑双层磷脂膜、磷脂浇铸膜和泡囊等不同的模拟生物膜体系进行了研究。主要结果如下：1．将磷脂与芦丁的混合物滴于玻碳电极表面制备出了嵌有芦丁的磷脂浇铸膜，并以此膜为模拟生物膜的模型研究芦丁在磷脂膜内的电化学行为，以及芦丁对还原型辅酶烟酞胺腺漂吟二核昔酸（NADH）的催化氧化。芦丁与磷脂膜牢固地结合，在pH 7.4的磷酸缓冲溶液中，嵌在磷脂膜内的芦丁显示了准可逆电化学行为，也显示出很好催化氧化NADH的能力，使氧化电流明显增大。同时，与5*10~(-3)mol／L的NADH在裸玻碳电极上的电化学行为相比，其氧化过电位降低了约220 mV。2．在玻碳电极表面制备了嵌有芦丁的磷脂浇铸膜，嵌在磷脂膜内的芦丁显示了准可逆电化学行为。利用这种浇铸膜作为模拟生物膜的模型研究了芦丁对抗坏血酸的催化氧化，磷脂膜一方面与芦丁牢固结合，另一方面为芦丁催化抗坏血酸的氧化提供了理想的生物环境，在pH 7.4的磷酸缓冲溶液中，芦丁能有效地催化氧化抗坏血酸，使抗坏血酸的氧化过电位与裸玻碳电极上的电化学行为相比降低了约100 mV。该修饰磷脂膜和芦丁的玻碳电极对抗坏血酸的测定线性范围为2*10~(-4) mol／L-1.4*10~(-3) mol／L。3．将含有四硫富瓦烯（TTF）和黄嘿吟氧化酶的二甲基二（十二烷基）澳化钱（D DAB）泡囊滴于热解石墨电极表面，制备出一种基于磷脂浇铸膜的黄嘿吟生物传感器。TTF由于其可以有效地转移电子而被选作为电子媒介体，用安培检测的方法研究了工作电位、pH值对黄嘿吟传感器的影响。该传感器的响应时间小于10秒，其检测黄嘿吟线性范围从4*10~(-7)mol／L到2.4*l0~(-6)mol／L，最低检测限为3.2*10~(-7) mol/L。4；将辣根过氧化物酶（HRP）固定在修饰于玻碳电极表面的DDAB浇铸膜内，获得了IIR卫的直接电化学，并以此开发出一种不需媒介体的还02传感器，该传感器对H_2O_2的响应时间约5s，其检测姚。2线性范围从l*10~(-3) mol／L到4*10~(-3)mol／L，同时该传感器也显示出良好的重现性及稳定性。5，利用循环伏安的方法研究了HRP分子在双肉豆范磷脂酰胆碱（DMPC）磷脂膜内的电化学行为，并获得了一对氧化还原峰，说明了DMPC磷脂膜促进了HRP分子的电子传递，同时HRP分子仍保持对H_2O_2的催化生物活J险。UV一vis和CD的检测结果说明HRP分子在与磷脂膜相互作用后，其二级结构没有改变，而三级结构变得松散，这种三级结构的松散可能是使HRP分子的活性基团有所暴露，使得电子传递更容易。AFM实验同样也显示了HRP分子与DMPC磷脂膜间的强烈作用。

新型溶胶-凝胶电化学生物传感器的制备

发展电化学生物传感器是化学传感器研究的一个重要领域，也是人们一直感兴趣的一个研究方向。而且人们一直在探求，在生物传感器的制备过程中将生物活性分子和电子媒介体有效地固定于电极基质材料中的新型固定化方法。溶胶-凝胶材料所具有的诸多特性，如可低温包埋、孔径可控性、不溶胀性、化学惰性、物理刚性、光透性、易于制备以及良好的生物相容性，赋予了溶胶-凝胶过程有效地固定化各种敏感试剂的能力，基于溶胶-凝胶技术的各种传感器也随之蓬勃发展起来。在本论文的工作中，主要是通过利用新型溶胶-凝胶复合材料以及将溶胶-凝胶技术与其它固定化技术相结合，来制备各种新型电化学生物传感器。主要内容如下：1．首次将HRP和聚毗咯共同电沉积到二茂铁梭酸修饰的碳陶瓷电极表面，制备了过氧化氢生物传感器。实验结果表明，这种将表面修饰和碳陶瓷电极相结合的方法，能够有效地应用于各种生物传感器的制备。而且这种方法也为异相双酶生物传感器的制备提供了可能性。2．将含有葡萄糖氧化酶的聚毗咯薄膜修饰到含有HRP和媒介体的碳陶瓷电极表面，发展了一种新型双酶安培检测葡萄糖传感器。在这种传感器的异相双层结构中，各种酶均保持了良好的生物活性，而且所得传感器也具有良好的抗干扰能力以及对底物检测的高灵敏度。这种方法有望于将各种H_2O_2生成酶与HRP相结合，制备具有高选择性的其它生物传感器。3．以铱超微粉为导电介质，将其与溶胶-凝胶过程相结合，首次制备了新型铱陶瓷电极。溶胶一凝胶铱复合材料表现出了良好的催化活性，过氧化氢既可以在铱陶瓷电极上被电化学氧化，也可以在低电位下被电化学还原。并利用溶胶一凝胶铱复合材料进一步制备了第一代铱陶瓷葡萄糖生物传感器。由于H_2O_2检测过程中所需要的低工作电位，使得铱陶瓷酶电极具有对底物的高度选择性。4．利用双相还原法制备并表征了铱纳米粒子，并将纳米技术、自组装技术以及溶胶-凝胶技术相结合，制备了溶胶-凝胶铱复合电极。实验结果表明，琉基功能化烷氧基硅烷能够组装到金电极表面形成凝胶薄膜修饰电极，通过铱纳米粒子与凝胶薄膜中自由疏基间的吸附作用，铱纳米粒子能够被容易地固定到凝胶薄膜中。所制备的铱陶瓷电极同样表现出了对H_2O_2高度的灵敏度以及选择性。5．利用二氧化硅凝胶的自组装技术构建了甲苯胺蓝修饰电极，并用于电化学催化氧化NADH的测定。实验中，详细探讨了甲苯胺蓝在凝胶组装修饰电极中的电化学行为。结果表明，此类修饰电极的双层结构有效地防止了催化剂的渗漏以及NADH检测过程中由于吸附作用而造成的电极污染问题。

固体表面的分子组装体和纳米结构

本文评叙了分子组装体和纳米结构在固体表面的自组装及其应用，并对控制其自组装过程中的分子间作用力和表面力进行了介绍．采用扫描探针显微学结合电化学的方法对自组装膜（SAMs）、仿生膜（biomimetic mebane），金属和聚合物纳米颗粒（nanoparticles）等分子组装体系进行了研究。主要结果如下：(l)我们研究了2-巯基，-3-烷基唾吩（MOT）在金电极表面的自组装行为。测量了MOT膜的电容，结果表面MOT膜能够选择性的透过溶液中的探针物种。交流阻抗和欠电位沉积研究表明湘T膜的覆盖度达99.9%以上。在硫酸溶液中评价了MOT膜的稳定性，MOT膜的电位窗阳极极限为1.2V。次外，我们还研究了一系列有机小分子在MOT膜上的通透行为，实验结果显示于MOT膜的选择性透过能力最密切相关的是探针分子的溶剂化程度，溶剂化程度约高通过能力越差。我们进一步研究呢MOT膜与表面活性剂的相互作用，发现表面活性剂分子能够在MOT膜表面强烈的吸附，并使MOT膜对电极的封闭作用大大地增强。（2）我们在基于MOT的单组分和电活性多组分的自组膜上进一步构筑了杂化:仿生双层膜，并且研究了双层膜的形成对其中电活性物质的氧化还原反应热力学的影响。跟踪了该双层的形成动力学并研究了其界面属性。得到交叉构象的双层膜．研究了重组其中的HRP的电活性以及磷脂酶A2对该膜的水解动力学。证明我们得到的双层膜比基于烷基硫醇的双层膜有更好的稳定性，而且在仿生膜基础研究和生物传感器应用的有很好的应用前景。（3）我们在MOT和C10SH自组膜上利用表面力，憎水力和电泳力协同作用组装了电活性金纳米粒子。用伏安法跟踪了纳米粒子在界面成膜的过程。用扫描探针显微术对表面得到的纳米结构经行了研究。结果表面这些弱相互作用力协同作用可形成二维纳米结构的表面。(4)我们在单晶Au（111）表面制备了分子导线和长链烷基硫醇的混合自组装膜。以该自组装膜为模板，我们在其表面选择性的生长了聚苯胺纳米结构，这些纳米结构可以作为为阵列电极，而且具有开关特性；同时这些结构为研究分子导线的导电性质提供了一个理想平台。

高稳定生物传感器的研究与开发

由于生物传感器在临床、环境、食品等领域具有广阔的应用前景，近年来发展迅速。本论文以“十五”国家科技攻关重大项目《科学仪器研制与开发》的子课题《有机-无机杂化材料膜BOD生物传感器及BOD快速测定仪的研制与开发》为契机，进行了高稳定的BOD生物传感器的研究与开发；将自组装技术和纳米技术相结合，探索了一种制备性能稳定的酶生物传感器的新方法。主要结果如下：目前水污染经常必测的水质监测指标之一的生化需氧量（BOD）存在着测量时间长、不能及时反映水质变化、不能有效地进行信息反馈等缺点，为了解决这些问题，展开了快速、稳定的BOD生物传感器方面的研究：通过对微生物进行筛选，选择性能稳定的、对有机物降解能力强的微生物制备微生物膜；通过对各种固定化材料的比较，筛选出以硅的溶胶掺杂聚乙烯醇接枝聚乙烯毗睫的有机-无机杂化材料固定微生物制备微生物膜，该新型有机-无机掺杂材料不仅有效地防止了薄膜的开裂，而且由于其含有大量的轻基而具有良好的生物相容性。选择适当的溶液作标准溶液，能够改进生物传感器法与传统的五天法结果的一致性，可以进一步拓宽BOD生物传感器的应用范围。所研制的BOD生物传感器能在10 min左右测定BoD含量，稳定性和重现性良好；用于实际样品的测走，所得结果与标准稀释法一致；该传感器保存12个月经活化后至少具有80％以上的活性，可连续使用90天以上。通过对流路系统、恒温系统等的研究，与江苏江分电分析仪器厂的研究人员一起制备了XSF-1型在线BOD监测仪样机三台，并顺利通过了中国科学院院级鉴定。首先将金电极或玻碳电极表面功能化，再依次组装金纳米粒子和酶，制得性能稳定的生物传感器。这样制备的HRP生物传感器，实现了HRP的直接电化学，对H_2O_2还原具有很高的催化活性，响应速度快（＜2.5s）、灵敏度高、重现性好，并且具有长期稳定性。由此提供了一种组装金纳米粒子固定生物大分子的方法，由于金纳米粒子与生物大分子之间有较强的相互作用，酶或蛋白质能被牢固地固定在电极表面，而且金纳米粒子能够促进电子转移，从而有助于实现酶或蛋白质的直接电化学；该方法可多层组装金纳米粒子，从而增加酶载量；此外，该传感器也可与产物含过氧化氢的氧化还原酶联用制备双酶或多酶生物传感器。

软电离质谱在蛋白质组分析和生物活性分子表征中的应用

随着软电离技术的发展，特别是基质辅助激光解析（MALDI）和电喷雾（ESI）两种软电离技术的出现，使质谱分析生物大分子成为可能，将质谱的应用范围迅速扩展到生命科学的诸多研究领域，特别是成为了蛋白质组分析，医学诊断，药物分析等领域不可替代的新工具。首先，采用凝胶电泳与傅立叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR MS）的高分辨率和高质量精确度性能相结合的新方法，对不同肺病患者的支气管肺泡灌洗液进行了快速直接的蛋白质组分析，为肺疾病诊断学、肺病相关机理的研究以及高分辨质谱在蛋白质组分析中的应用奠定了基础。一维（1-D）和二维（2-D）凝胶电泳与高分辨FT-ICR MS相结合，对慢性支气管炎（cblonic broncnitis，CB）和囊泡纤维化（cystic fibrosis，CF）患者的支气管肺泡灌洗液（BALF）中表面蛋白A和D进行了鉴定；并对表面蛋白的翻译后修饰（hydroxy-prollne）进行了直接的确定；对来自于不同肺泡蛋白沉积症（PAP）患者的BALF中的特异性蛋白进行了鉴定，鉴定出表面蛋白A的两个降解片段，为研究与肺病相关的SP-A降解产物的可能降解途径提供了初步的信息。证实了FT-ICR MS的高分辨率和高质量精确度在蛋白质的鉴定过程中的突出作用：（i）利用单个多肤的精确质量，可以避免依赖离子的串联质谱数据进行蛋白质鉴定，即无需对谱图中的离子进行串联质谱分析，就可实现蛋白质或蛋白质混合物的快速、确切的鉴定；（ii）在数据库检索中应用很小的误差范围可以大大提高蛋白质鉴定时的选择性；（iii）通过来自于微量蛋白质的少量肤峰就可以进行蛋白质的准确鉴定。通过MALDI/EST FT-ICR MS、园二色谱（CD）和H／D交换实验（hydrogedeuteriuln exchange）对一系列人SP-C及其类似物进行了表征。证实了溶液相中FFI-SP-C和rh-SP-C的非共价二聚体的存在；研究了人SP-C在有机溶剂中的构象变化和聚集行为，为探讨肺病相关机理奠定了基础。其次，以电喷雾多级串联质谱为研究手段，对部分生物类黄酮及其络合物进行系统的质谱研究，发现二氢黄酮及二氢黄酮醇类化合物在电喷雾条件负离子模式下具有不同的特征质谱行为，为质谱区分这两类化合物提供了重要的依据；黄酮金属络合物的研究中，四种二价过渡金属（Cu（II），Zn，Mn（II）和Fe（II））与芸香普均可以形成络合物，探讨了芸香普一铜络合物软电离条件下的碎裂机理，并利用多级串联质谱数据探讨了络合物C和D的结构，为质谱方法探讨金属清除疾病相关自由基的机理以及提高金属的生物利用度奠定了基础。

直接型生物燃料电池酶催化剂的研究

生物燃料电池作为一种真正意义上的理想绿色环保电源，由于可作为小功率长寿命的体内植入电源，已成为人们研究的热点课题之一。目前对生物燃料电池的研究主要集中在间接型生物燃料电池，已取得一定进展。但是间接型生物燃料电池具有电子传递链长、效率低等弱点，而直接型生物燃料电池有望克服以上缺点，成为更具研究潜力的新一代生物燃料电池。本文从探索简单、有效的酶固定方法入手，制备炭载辣根过氧化物酶（HRP）、漆酶（Lac）、酪氨酸酶（Tyr）作直接型生物燃料电池的阴极催化剂和炭载葡萄糖氧化酶（GoD）作阳极催化剂。用多种谱学方法表征了炭载酶催化剂的结构特征和用电化学方法研究了炭载酶的直接电化学及电催化性能。得到的主要结果和结论如下：1．以比活性高、稳定、结构清楚、有纯的商品化试剂且价廉的HRP为模型分子来探索用平衡吸附法将HRP固定到活性炭表面，用Nofion膜加固并修饰到玻碳（GC）电极上，以期制备得到炭载HRP修饰的Gc电极（HRP-C／GC）。实验结果表明，炭载HRP能进行准可逆的直接电化学反应，式电位（0）在50-700mv／s的范围内几乎不随扫速变化，平均值为C0．362±0．001）v，表观速率常数（ks）为（3．4±0．69）s-1HRP-C/GC电极对HZoZ还原有很好和稳定的电催化活性，表明固定在活性炭上的HRP能保持其生物活性，而且能稳定数月时间。因此，固定在活性炭上的HRP有可能用作直接型生物燃料电池的阴极催化剂。由上述结果可见，用平衡吸附法把HRP固载到活性炭上，并用Nofion膜加固的酶电极的制备方法具有简单且有效的特点，有可能作为直接型生物燃料电池酶催化剂的制备方法。2．用平衡吸附法将Lac和Tyr分别固定到活性炭上，发现炭载Lac和Tyr都能进行准可逆的直接电化学反应，其0，在10-150mv／s的范围内几乎不随扫速而变化，分别为-0．166和-0．139v。另外，还发现炭载Lac和Tyr对02的还原有明显的电催化作用，表明炭载Lac和Tyr仍能保持它们的生物活性，因而能作直接型生物燃料电池的阴极催化剂。3．用平衡吸附法将葡萄糖氧化酶（GOD）固定到活性炭表面，发现炭载GOD能进行准可逆的直接电化学反应，其0，在10-200mv／s的范围内几乎不随扫速而变化，平均值为C0．467±0．002）v；ks值为（1．18±0．59）5-1；且其直接电化学反应是2e＋ZH＋的过程。另外，还发现炭载GOD对p-D（＋）葡萄糖的氧化有明显的电催化作用，表明炭载GOD没有发生变性，仍保持其生物活性，所以能用作直接型生物燃料电池的阳极催化剂。

免疫化学发光分析方法的研究及其在医学检验中的应用

首次发现四苯硼钠对HRP催化Luminol-H_2O_2的化学发光反有应很强的增强作用，探讨了其作为增强剂的特性、增强效率及增强机理，并评价了该增强剂的应用前景。基于鲁米诺 - 过氧化氢 - 辣根过氧化物酶化学发光体系，使用四苯硼钠作为增强剂建立了流动注射化学发光测定辣根过氧化物酶及其标记物的新方法。讨论了辣根过氧化物酶标记抗体的改良过碘酸钠法的具体操作步骤，并测定了标记物的各项指标，自制专门用于读板的微孔板免疫化学发光分析仪，采用增强化学发光免疫分析建立了测定血清甲状腺素的新方法。采用乙型肝炎单克隆抗体致敏的红细胞作辣根地根过氧化物酶标记的二抗的替代物，建立了红细胞标记抗体的免疫化学发光测定乙型肝炎病毒表面抗原的新方法。

紧密连接分子Symplekin 在肝脏疾病中表达及调控机制的研究

肝细胞癌是世界上多发的肿瘤之一，在中国及东南亚地区尤为多见，其死亡率高且预后差。肝癌具有多种发病原因且伴有多种肿瘤相关基因的分子突变。细胞连接分子（紧密连接、粘着连接、桥粒）在维护细胞极性及上皮细胞屏障方面起着重要作用，其表达异常与恶性肿瘤发生、发展有很大相关性。Symplekin 是新近发现的紧密连接相关分子，紧密连接分子 Symplekin 是多定位与多功能的蛋白，除参与上皮细胞紧密连接的形成外，Symplekin 还参与RNA 3’端腺苷酸化的过程，并且具有调节细胞增殖的作用。我们前期工作发现Symplekin 在癌前病变、恶性病变的肝细胞中明显降低，可能参与肝细胞的恶性转化。研究紧密连接分子Symplekin 在肝脏疾病中表达及调控机制对于阐明肝癌发生的机理及对于肝癌的预防和治疗具有十分重要的意义。多种分子调控机制导致基因表达水平的降低，如：基因启动子区域的超甲基化现象，基因核心启动子区域的碱基缺失，炎症相关因子TNF-alpha 和/或 INF-gamma导致基因表达水平的下降以及microRNAs对于靶基因的下调作用。因此，本研究利用Bisulfite restriction PCR、半定量PCR、q-RT-PCR、Western-blot等方法检测Symplekin在肝硬化、肝癌及多种癌细胞系中表达水平改变，及其在肝癌及肝癌细胞系中表达降低的机理——启动子区域发生 CpG岛的甲基化；启动子区域缺失；细胞因子TNF-alpha 和 IFN-gamma 对Symplekin 表达水平的影响；MicroRNAs在癌细胞系中与Symplekin的相对表达情况。实验结果显示（1）Symplekin 在肝硬化和肝癌组织中mRNA 表达水平呈下降趋势， Symplekin 在癌细胞系如肝癌细胞系（ HepG2 、HuH-7 ）、肺癌细胞系（GLC,Spca-1,Ncih446,801D）、宫颈癌细胞系（Hela）、乳腺癌细胞系（Mcf-7）中表达均下降。（2）利用细胞因子TNF-alpha、INF-gamma 同时处理HepG2 细胞系，Symplekin mRNA、蛋白均表达下降。（3）应用q-RT-PCR 检测5 个细胞系中Symplekin、Mir-124 的相对表达量，发现Mir-124 和Symplekin 表达量变化有相反趋势。（4）应用bisulfite restriction PCR 对13 例肝癌组织、10 例肝硬化组织、4 例正常肝组织以及肝癌细胞系HepG2 、Huh7 启动子区域甲基化状态进行检测，发现Symplekin 启动子区域都无甲基化现象；（5）同时，对8 例肝癌组织、10 例正常肝组织、5 例上皮细胞系及6 例白血病细胞系启动子区域缺失进行检测，发现Symplekin 启动子区域确实有碱基缺失，但其在肝癌组织、肝硬化组织、正常肝组织间没有统计学意义。实验结果提示Symplekin 很可能在肝细胞的恶性转化中起着重要的作用，此外 Symplekin 表达下降可能不仅参与肝癌发生且与其它肿瘤的发生具有相关性。推测在肝炎、肝硬化中，Symplekin 的下降可能会导致紧密连接功能下降，肝胆管上皮屏障功能降低， CB(结合胆红素)返流入血中，可能也是造成黄疸形成的原因之一。在肝脏疾病炎症反应过程中，细胞因子可能会协同作用影响Symplekin 的表达。Mir-124 有可能直接负调控Symplekin 的表达从而导致其表达降低。而Symplekin 启动子区域甲基化或缺失与肝癌发生无相关性。结论：（1）Symplekin 在大部分肝炎、肝硬化、肝癌组织中mRNA 表达水平呈下降趋势，这表明Symplekin 很可能在肝细胞的恶性转化中起着重要的作用。（2）Symplekin 在癌细胞系如肝癌细胞系（HepG2,HuH-7）肺癌细胞系（GLC,Spca-1,Ncih446,801D）、宫颈癌细胞系（Hela）、乳腺癌细胞系（Mcf-7）中表达均下降，这提示Symplekin 表达下降可能不仅参与肝癌发生而且参与其它肿瘤的发生。（3）Symplekin 启动子区域甲基化或缺失在肝癌、肝硬化及正常肝组织之间无显著性差异，表明在肝癌发生时Symplekin 的表达下降可能与启动子DNA 甲基化和缺失无关。（4）体外实验表明炎症细胞因子TNF-alpha 与INF-gamma 的协同参可能是体内Symplekin 表达及调控的机制之一。（5）Mir-124 对于Symplekin 的负调控作用也可能是体内Symplekin 表达及调控的机制之一。炎症细胞因子TNF-alpha 与INF-gamma 及Mir-124 可能在肝脏疾病及肝癌发生过程中起着重要作用。

EFFECT OF A SI LAYER ON THE SUPERCONDUCTIVE PROPERTIES OF A BIPBSRCACUO THIN-FILM

The Pb-doped BiSrCaCuO superconducting films were grown by the single source mixed evaporation technique. The microbridges of dimensions 50 mum x 40 mum were fabricated by standard photolithography technologies. Si films with a thickness of 2500 angstrom were deposited on the microbridge area surfaces of BiPbSrCaCuO superconducting films by rf-magnetron sputtering. A greatly lowered zero resistance temperature of the microbridge area of the BiPbSrCaCuO film after Si sputtering was found. A non-linear effect of the current-voltage (I-V) characteristics at 78 K was shown. The high-frequency capacitance-voltage (C-V) curve of this structure at 78 K was symmetrical with the maximum capacitance at V = 0, and the capacitance decreased with increasing applied bias voltage. Afl experimental results are discussed.

THIN-FILM BIPBSRCACUO DIRECT-CURRENT SUPERCONDUCTING QUANTUM INTERFERING DEVICES OPERATING AT 78-K

Direct current SQUIDs (superconducting quantum interference devices) have been successfully fabricated by using a Pb-doped BiSrCaCuO superconducting thin film made by mixed evaporation of a single source composed of related components with a resistance heater. The dc SQUID comprises a square washer with a small hole. These SQUIDs show perfectly periodic voltage-flux characteristics without magnetic shield, that is, typically, the flux noise and energy resolution at a frequency range from dc to 1 Hz and at 78 K being 1.7 x 10(-3) PHI-0/ square-root Hz and 3.6 x 10(-26) J/Hz, respectively. Meanwhile, we have found out that one of the SQUIDs still was able to operate on flux-locked mode without bias currents and showed voltage-flux second harmonic characteristics. This phenomenon is not well understood, but it may be related to I-V (current-voltage) characteristics of the dc SQUID.

Influence of the semi-insulating GaAs Schottky pad on the Schottky barrier in the active layer

The influence of the sidegate voltage on the Schottky barrier in the ion-implanted active layer via the Schottky pad on the semi-insulating GaAs substrate was observed, and the mechanism for such an influence was proposed. (C) 1996 American Institute of Physics.