原子力显微镜在细胞与生物大分子超微结构和力学研究中的应用

作为微纳米科学理论与技术迅猛发展的代表,原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)在其25年的发展过程中极大地推进了生物学在微纳米尺度上的拓展,为微纳米生物学的诞生与发展提供了重要技术手段。本文在介绍AFM基本原理和检测模式的基础上,结合作者在该领域的研究成果和工作经验,从生物结构与形态学研究、表面物化性质表征、生物大分子的力学操纵三方面综述了AFM在细胞与生物大分子超微结构与生物力学特性研究中的具体应用,并重点探讨了AFM在细胞与生物大分子科学研究中亟待改进和解决的科学与技术问题,提出了一些探讨性的见解和建议。     

基于原子力显微镜技术研究不同激活态下肌节超微结构与压弹性

目的搭建研究不同激活态下昆虫飞行肌纤维的超微结构与力学特性的系统,并以此开展近生理环境下的心肌生物力学研究,进而推动对心肌结构、力学特征和生理功能间关系的认识,为心肌病的基础研究和临床治疗提供更多的线索。方法采用轻敲模式的原子力显微镜技术研究僵直态、松弛态和活化态下昆虫飞行肌肌原纤维的超微精细结构;采用纳米压痕技术研究不同生理状态下肌纤维的定点弹性特性。结果肌原纤维在僵直态、松弛态和3种活化态的肌节长度分别为:(2.10±0.05)(、3.10±0.10)(、2.50±0.15)μm(2 mmol/L Ca2+)(,2.60±0.25)μm(5 mmol/L Ca2+)和(2.55±0.15)μm(10 mmol/L Ca2+),A带长度始终保持在1.50μm左右,而I带的长度则有较大的变化(0.7～1.6μm);力学实验发现,在同一生理状态,肌原纤维的弹性参数的大小满足Z线>M线>重叠区>I带;在不同活化状态下,钙离子浓度变化对Z线、M线和I带的压弹性影响的程度很接近。结论 5 mmol/L的Ca2+浓度是合适的肌纤维活化浓度,肌节长度的分布符合肌动蛋白与肌球蛋白在重叠区相对滑移的力学和空间结构模型;AFM是肌纤维超微结构与力学特性高分辨研究的潜力工具。     

概率数理统计双语教学课程思政的实施原则和路径——以西北农林科技大学为例

新时期下整合国内外优秀教学资源进行国际化办学是中国高校增强内涵式发展的有效途径。国内外社会体制、文化和教育目标的差异要求教师在双语教学过程中必须认真贯彻思想政治教育全程育人的理念。论文结合西北农林科技大学实际教学经验探索概率论与数理统计双语教学课程思政的实施原则和路径。