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單擺周期

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單擺周期范文第1篇

Abstract: This paper presents a new type of auto-detection measurement instrument which is composed of infrared photodiode,measuring circuit and frequency counter and designed for measuring the single pendulum period. It enriched the content of traditional classical experiments with new content of modern measurement techniques, and thus effectively improved the experiment precision of measurement of acceleration of gravity using pendulum.

關鍵詞: 單擺周期;紅外光電二極管;頻率計數;檢測儀

Key words: single pendulum;infrared photodiode;frequency count;experiment equipment

中圖分類號:TH11文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)04-0039-01

0引言

基礎物理實驗是物理教學的重要內容,不斷改進實驗教學手段,使用高新技術方法和高精度檢測、計量儀器研制新的基礎物理試驗儀器,盡可能減少人為實驗誤差,提高實驗精度是物理工作者的一項很有意義的工作[1]。在做用單擺測量當地的重力加速度的實驗時,單擺擺動周期測定的是否準確,直接影響實驗結果的精確度。在以往的實驗教學中,我們一般都是采用秒表來測量單擺擺動周期的,為了減小誤差一般都是采用測量單擺擺動50個周期的時間,然后求得平均值,而且要連測3-5次。在具體的操作過程中既要卡時間又要盯擺球,單擺周期數多數或少數的現象時有發生,加上停表存在的超前或滯后現象,所測結果誤差較大。下面介紹我們對傳統的單擺周期測量儀進行改進所得到的一種單擺周期的自動檢測計量儀。

1單擺周期自動檢測儀結構

單擺周期自動檢測儀在原單擺實驗儀的基礎上增加了自動檢測和自動計量電路 ,在單擺實驗儀的垂直立柱下方加裝一個槽型光電開關。槽型光電開關使單擺進入凹槽,從而進行遮光,接受檢測。

2電檢測原理

自動測量原理框圖如下所述,槽型光電開關由直射型發射、接收紅外光電二極管構成。把一個光發射器和一個光接收器面地面的安裝在一個凹槽的兩側,發射二極管能發出紅外光,在無阻擋情況下,接收光電二極管兩端的電壓不變;但當被測物體(金屬擺球)從槽中通過時,光被遮擋,光電接收二極管會產生一個跳變的電壓,輸出一個開關控制信號,從而完成一個二次控制動作,槽型開關的檢測因受整體結構的限制,一般距離只有幾厘米,為了提高光電二極管的接收靈敏度,在接收紅外光電二極管前采用聚光透鏡(直徑約為15mm,焦距約為30mm),凹形槽制作盡量選用黑色材料,因此有效作用距離可增加20~30倍。用成品頻率計數器可直接數顯該脈沖波頻率或周期。單擺擺動一個周期,金屬擺球將兩次通過紅外光電二極管,使得紅外檢測脈沖變化兩次,將該周期乘2即為單擺擺動的周期[2]。

3測量電路由以下二部分組成

3.1 發射電路為了使發光二極管的亮度始終保持一定,由VD1、Vt1、R0、ZD1和R1構成恒流源紅外發射電路。

3.2 接收電路接收電路采用了集成放大器,故線路簡單,體積小,這里采用TDA4050集成電路及元件組成前置放大器,微弱的紅外信號由光電二極管VD2(采用聚光透鏡)接收,首先經晶體三極管vt2放大由8角輸入,3角輸出一個經放大的方波脈沖信號,然后送入成品頻率計數器的輸入端,后者可直接數顯該脈沖頻率或周期(或示波器),見圖1[3]。

電路還設計有穩定度較高的直流穩壓電源,此處不再贅述。

頻率計數器選用一般通用頻率率計數器即可,這里選用了系列等精度頻率計數器,可獲得7位有效數字(小數點后6位),直接顯示頻率或周期。

4測試結果

測試實驗中測得擺長l=0.595米,在擺角?諄<5°的條件下,測得脈沖波周期為0.7739秒(取小數點后4位),乘2可得單擺周期T=1.5478秒,代入單擺周期計算公式:

T=2π

可算得重力加速度g=9.7950米/秒2

按照原儀器的采用秒表計數法測量,記錄單擺擺動周期50次,秒表顯示時間為76.95秒,可以計算出單擺的周期為1.539秒,代入上式計算得重力加速度:

g=9.9074米/秒2

此結果與實際值的誤差較大,主要是除理論誤差和儀器誤差外,實驗觀察和秒表控制所帶來的測量技術誤差較大且難以控制,一般采用多次測量(數十次或上百次)取平均或進行統計分析。

這種單擺周期的自動檢測儀只需在原有單擺實驗儀的基礎上增加少量器件和實驗室通用設備――頻率計數器,便可以方便、快捷地完成單擺實驗,且消除了實驗觀察記錄擺動次數和秒表控制所帶來的測量技術誤差,提高了實驗精度,有較好的實用性。

參考文獻:

[1]梁建均,劉永順.單擺周期的自動檢測[J].安徽師范學院學報,2005,02:37-37.

單擺周期范文第2篇

隨著機器人技術的普及,機器人進課堂成為一種趨勢。但是,從目前的機器人教學的內容來看,機器人只是作為學習的對象,有關機器人技術的本體知識構成了機器人課程的核心或全部內容,模擬實驗或模擬再現生產生活中的科技產品成為機器人課程的主要教學方式。盡管這對學習機器人的基礎知識和基本技能來說非常有效,但不應該成為機器人教學的全部。而科學探究,作為一個世紀以來國際基礎教育改革所努力追求的方向,卻在教學實踐層面沒有得到足夠的重視。

實際上,世界各國一直提倡學生科學探究能力的培養,我國的新課程改革也特別強調科學探究活動。我們認為,將機器人作為科學探究的一種工具和平臺,開展科學探究活動,是中小學機器人教育的一個重要發展方向。因此,在探究單擺周期的課堂活動中,我們將紅外數字避障傳感器作為科學探究實驗的一種工具,搭建探究單擺周期的實驗裝置。這將不僅能夠幫助學生學習機器人的基礎知識和基本技能,掌握與單擺實驗相關的知識,還能夠培養學生的科學探究能力,提高他們學習機器人的積極性。

方案設計

1. 教學內容和學生情況分析

本課的教學內容是利用Arduino探究單擺的周期,并學會紅外數字避障傳感器的使用方法。本課的教學對象是溫州中學高一學生,他們已經對Arduino機器人產生了濃厚的興趣,并已理解了Arduino機器人的輸入輸出,掌握了傳感器及串口監視器的使用方法,熟悉了Mixly的基本模塊。

2. 教學目標

(1)掌握Arduino機器人中紅外數字避障傳感器的使用。

(2)通過自主設計探究單擺實驗的方案,體驗科學探究的過程和方法。

(3)通過利用Arduino做科學探究的實驗,感受傳感器為工作帶來的便利,使學生對學習機器人產生積極的態度。

3. 教學重點和難點

本課的教學重點是通過利用Arduino探究單擺周期的實驗,理解科學探究的一般過程與方法,難點是自主制定計劃、設計探究實驗方案。

4. 探究單擺周期實驗的方案設計

由教學內容及教學目標可知,本課題最重要的是讓學生在理解單擺實驗原理的基礎上,自主制定探究活動的實驗方案,從而體驗科學探究的一般過程與方法,提高學生學習機器人的興趣。因此,綜合考慮教學內容、教學目標及課堂時間等因素,本課題設計了如表1所示的實驗方案。

硬件搭建

利用Arduino探究單擺的周期實驗所用到的硬件器材有:Romeo控制器、紅外數字避障傳感器、USB數據線以及3P線等。

1. 紅外數字避障傳感器

紅外數字避障傳感器也稱紅外接近開關,是一種集發射與接收于一體的光電開關傳感器。傳感器在接收到信號后,會引起后測指示燈的亮滅。這款傳感器背面有一個電位器,可以根據需要調節障礙的檢測距離。當探頭前方無障礙時,紅外數字避障傳感器輸出高電平,有障礙時則相反。

2. 硬件搭建

紅外數字避障傳感器自帶了3P接線,其中紅線對應5V,綠線對應GND,黃線對應信號線,將其按照對應顏色的接線接在Romeo控制器的數字針腳即可。本文中接線接在了2號數字針腳,接線圖如圖1所示,實物圖如圖2所示。

圖1 接線圖

圖2 實物圖

程序編寫

程序編寫需解決兩個問題:一是記錄單擺來回擺動的次數和時間;二是根據檢測到的次數和時間自動輸出單擺的周期。由于單擺剛開始擺動時不很穩定,因此有必要略過前幾次擺動的次數及時間。這里,我們從單擺擺動的第三次開始計時和計數。測出需要擺動的次數和時間后,就可以用總時間除以總次數,求出單擺的周期。要注意的是,每次傳感器檢測到小球經過最低點時,是經過了半個周期,因此在計算單擺周期時,需將次數除以2,具體程序如圖3所示。

圖3 程序代碼

教學實踐

在本次教學實踐中,教師主要通過以下四個環節完成教學。

1. 拋出問題 引入新課

教師出示一張鐘擺的PPT,同時給學生拋出一個問題:有同學注意到家里擺鐘的鐘擺在有規律地擺動,經認真觀察發現,鐘擺來回擺動一次的時間剛好是1秒。那么,是不是所有的鐘擺來回擺動一次的時間都是1秒呢?教師讓學生上網查找資料并以小組為單位展開討論,最后請小組代表發表組內意見,同時對學生的觀點給予肯定或者糾正。教師再以PPT的形式展示物理實驗中單擺實驗的示意圖,并向學生解釋周期的概念及鐘擺的工作原理。教師接著向學生展示傳統單擺實驗的裝置,并引導學生思考這樣做實驗可能產生的誤差和不足。經各抒己見后,教師做出總結:當人觀察到小球到達最低點時,開始用秒表計時并人為計數,這樣操作存在很大的人為誤差。那么能否利用Arduino制作一套這樣的實驗裝置,避免人為誤差呢?即這套裝置應該具有如下功能:檢測到小球擺到最低點時,次數自動加1,同時自動計時,自動求出單擺的周期時長。

2. 講解新知 制訂計劃

通過前面的學習,學生已了解到傳感器最大的優勢在于能夠自動獲取數據,因此教師向學生提問“可以利用哪種傳感器檢測小球是否到達了最低點,并開始自動計時、計數呢”,引發學生思考。學生討論后,教師向學生介紹一款新的傳感器――紅外數字避障傳感器。在為學生簡單介紹其使用方法之后,教師讓學生自己完成傳感器與Romeo控制器的連接并編寫程序,通過串口監視器觀察當傳感器檢測到障礙物和檢測不到障礙物時的輸出值。

接著,學生以小組合作的形式制定探究計劃并設計實驗。由于之前學生沒有接觸過科學探究的實驗,為鼓勵學生順利完成實驗任務,教師為學生提供了一份有關科學探究一般步驟的表格,作為他們的學習支架,如表2所示。在學生制定探究計劃的過程中,教師要作為參與者參與其中。當學生探究遇到問題時,教師也要作為引導者引導學生走出困境。教師請小組代表匯報本組的探究計劃,并請其他小組成員對他們的匯報內容進行評價,最后教師對學生的計劃進行總結。探究活動結束之后,教師要給學生留一定的時間,讓他們結合剛才同學及教師的意見,對探究計劃做進一步的修改和完善。

表2 利用Arduino探究單擺周期導引

科學探究的步驟 具體內容

提出問題 擺鐘來回擺動一次的時間都是1秒嗎

形成假設 查找資料,形成自己的假設

制定計劃和設計實驗 1.所需器材

2.所需控制的變量

3.實驗步驟

進行實驗和收集數據 數據記錄表

分析數據和得出結論 數據可視化、假設正確與否

評價與反思 對實驗進行總結

3. 進行實驗 收集數據

讓學生按照制定好的實驗步驟,以小組的形式進行具體的實驗操作,并在實驗過程中做好相關的數據記錄。最后,通過對數據的處理分析,各小組得出實驗結論,驗證或證偽假設。

4. 得出結論 評價交流

學生以小組為單位匯報本組獲取的實驗數據以及得出的實驗結論,并能夠對本組和其他小組的探究實驗做出正確的評價。

教師首先讓完成探究實驗的小組展示他們的實驗裝置,再匯報他們獲得的數據和分析結論。本次教學,全班一共30名學生,3名學生為一組,一共10組。在這10個組中,單擺來回擺動一次的時間都不是1秒,并且有5個小組經過控制變量的方法得出:當擺角和小球的質量一定時,擺線越長,單擺的周期越長,反之則越短;當擺線和小球的質量一定時,單擺的周期與擺角無關;當擺線與擺角一定時,單擺的周期與小球質量無關。最后,教師選取了一個小組的探究實驗作為范例,從器材選取、變量控制、程序算法、數據處理、誤差分析等多個角度對作品進行了評價。在學生掌握了評價尺度后,再讓各個小組對其他小組的實驗過程及結論進行評價,并投票選出最佳的探究實驗方案。

5. 拓展提升 課堂總結

單擺在擺角小于5°時,可近似認為是簡諧運動。此時,單擺運動的周期公式為:T=2π√(L/g),其中L指擺長,g是當地重力加速度。為了鼓勵學生利用已有知識,提高上網查閱資料的能力,在完成單擺周期的實驗探究之后,教師提出了一個新問題:如何利用單擺實驗測出當地的重力加速度?

最后,教師對本課進行總結:本課重點是掌握科學探究的一般過程和方法。因此,不僅要學習Arduino機器人本身的知識與技能,更希望大家在遇到問題時,將它作為探究過程中強有力的輔助工具,幫助我們更準確地獲取數據、更方便地解決問題。

本次教學主要是讓學生通過自主設計探究單擺實驗的方案,體驗科學探究的一般過程與方法,并能感受利用Arduino自動獲取數據的優勢及其給我們的工作帶來的便利,從而激發學生學習機器人的興趣。從學生的任務完成情況來看,全班一共30名學生,全都制定了探究實驗的方案,并得出了實驗結論。對于拓展任務,由于時間原因,許多學生只查閱了相關資料。但令人欣喜的是,有2組學生在好奇心的驅動下,利用課余時間完成了測量重力加速度的任務。另外,本次教學還有一些需要改進之處。比如,在讓學生制定探究計劃之前,對知識點的講解不夠全面;在編寫程序的環節,對學生的提示和引導不夠細致等。

單擺周期范文第3篇

[關鍵詞] 細胞周期蛋白激酶抑制劑;腫瘤;細胞周期

[中圖分類號] R979.1 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-0616(2014)13-44-04

[Abstract] As normally accepted, the cell proliferation is regulated through cell cycle and the occurrence of tumor may lie in deregulation of cell cycle, directly resulted from the abnormal of the complex of cyclin dependent kinase(CDK).It has become one of the most effective strategies to inhibit the activity of the complex for dealing with tumors.Thus,the study on CDK/Cylclin complex inhibitors is one of hot focuses in antitumor drug discovery.This thesis mainly discusses the types of CDK/Cyclin inhibitors and their clinical issues.

[Key words] Inhibitor;Cancer;Cell cycle

細胞周期的調控過程是在檢查點的監視下,各種調控因子依次激活或滅活,從而啟動細胞完成DNA復制,分裂為2個子代細胞的過程。在諸多細胞周期調控因子中,細胞周期蛋白依賴性激酶(cyclin dependent kinase,CDK)是處于核心位置,其與細胞周期蛋白Cyclins、細胞周期蛋白依賴性激酶抑制因子(CKIs)等組成細胞周期調控的網絡系統[1]。CDKs是一類絲氨酸/蘇氨酸激酶,目前有13種包括CDK1~13,分別在細胞周期調控CDKs(1~6)和轉錄調控CDKs(7~13)起作用。細胞周期的調控事實上就是檢查點的調控,其中以G1/S調控點最為重要。細胞周期受到外界信號如生長因子等刺激時,催化亞基CDK4/CDK6與調節亞基CyclinD結合后,CDKs殘基被磷酸化/去磷酸化修飾而被激活,CDKs激活后催化Rb蛋白使之磷酸化,Rb基因(retinob lastoma gene)又稱為視網膜母細胞瘤基因,是第一個被克隆的抑癌基因,其蛋白磷酸化后與轉錄因子(如E2F)形成復合物的能力喪失,E2F在細胞周期調控中起重要作用,能誘導CyclinE和CDK2的表達并形成CyclinE/CDK2復合體,后者進一步使Rb蛋白磷酸化,充分釋放E2F,隨后E2F進入核內激活一系列細胞周期進入S期的必須基因的表達。在S期內DNA復制晚期,CDK2被cyclinA激活,使轉錄因子E2F及時失活,阻止了由持續激活的E2F導致的細胞凋亡[2-3]。

1 CDK/Cyclin抑制劑的種類

研究統計顯示,有超過90%的人類癌癥中CDK、Cyclin、CKI和Rb途徑中相關基因發生了變異,其中CDK和其相應的調節亞基Cyclin的失常最為頻繁[2-3]。此外,細胞周期的波動促進了化療的抗性,降低了化療的效果。因此恢復細胞周期正常的CDK/Cyclin活性調控是治療腫瘤的策略之一。藥物研究人員已經把尋找不同類型CDK和Cyclin抑制劑作為前沿的抗腫瘤藥物的重點研究方向。目前CDK抑制劑主要有內源性的和外源性的兩種。

1.1 內源性小分子抑制劑

1.1.1 小分子量蛋白 內源性小分子抑制劑中最大的一類是低分子量蛋白質,根據結構功能的差異分為兩大類:一類稱雙重特異家族INK4,包括p15,p16,p18,p19,該蛋白家族可抑制cyclin D相關激酶的活性,其抑制作用依賴蛋白與相應的游離CDK4結合,從而阻斷CDK4與相應cyclin D結合形成具有催化功能的二聚體復合物。另一類叫Kip家族,包括p21,p27,p57,該蛋白家族可以和cyclin E/CDK2與cyclinA/CDK1組成的二聚體復合物再組成三聚體,通過封閉二聚體的催化活性中心從而發揮其抑制作用這些內源性抑制因子與激酶復合物結合后,可特異性地調節其活性,從而精確調節細胞由G1期向S期的轉化過程,內源性CDK調節劑的存在不僅提示細胞本身的分裂、增殖具有精密的調控機制,而且也反應了該信號轉導系統在細胞周期調控中的重要作用與地位[1-5]。研究表明,多種腫瘤的發生、發展過程與CDKs/cyclins的過度表達或其內源性抑制因子表達下降有關,如p16的缺失與小細胞和黑色素瘤、肺癌、乳腺癌和結直腸癌的發生密切聯系[4-7];p27蛋白的缺失常見于乳癌,前列腺癌,結腸癌以及消化道腫瘤[8-12]。因此,內源性CDKs抑制因子的缺失或基因突變是腫瘤診斷的重要參考指標。

1.1.2 非編碼小RNA 內源性小分子抑制劑還有一類是近年來發現的一類重要的非編碼RNA――microRNA,MicroRNA是一種長度在21~23nt的非編碼RNA,通過與靶基因mRNA 3’UTR區的靶位點區域相互結合而快速有效地降解mRNA或抑制蛋白的翻譯,將蛋白控制在生命活動所需的較低或最佳的水平上。已發現的參與細胞周期調控的microRNA已有10余種,其中miR-1-2與miR-34分別靶向CDK4,細胞周期被停滯于G1期,近而抑制腫瘤細胞增殖[13-15];miR-22靶向CDK6細胞周期停滯于G1期,誘導乳腺癌細胞衰老。在不同的生物學過程中,這些miRNA通過靶向E2F、CDK、cyclin、p21、p27、DNA多聚酶α等促進或阻滯細胞周期的關鍵調節因子,進而調控細胞周期的進程。

1.2 外源性小分子抑制劑

外源性的抑制劑包括反義核酸、抗體、小分子RNA干擾(siRNA)和小分子化合物四種。小分子化合物是最主要的一類外源性CDK抑制劑。

1.2.1 小分子化合物 近幾年來,由于對晶體結構的了解允許人們進行分子模擬研究,在設計開發高效、有選擇性的CDKs化學抑制劑的研究方面取得了突破性進展,可以說這類化合物每天都有新的成員在增加[15-17]。目前小分子CDK抑制劑可分為以下13類:(1)嘌呤類(Roscovitine and Olomoucin)、(2)嘧啶類(PD-033299)、(3)黃酮類(Flavopiridols)、(4)噻唑類(SNS-03)、(5)吲哚類及其衍生物(SU951)、(6)哌酮類(Paullones)、(7)咪唑并吡啶、吡唑并吡啶類(AZ703),(8)吡嗪類(AT751)、(9)丁酸內酯類(butyrolactone-1),(10)十字苞堿類(UCN-01)等13種,其中發展較快的為嘌呤類、嘧啶類、氨基噻唑類、黃酮類、吲哚咔唑類似物、Paullones、靛玉紅及其衍生物和吡嗪類。已有13個小分子抑制劑進入臨床實驗階段。它們都是平面雜環的小分子化學物,與ATP競爭性地結合在CDK激酶的ATP結合位點上。如Seliciclib[CYC202,(R)-roscovitine]是一個2,6,9-三元取代的嘌呤類似物,選擇性抑制CDKs/Cyclins,尤其是對CDK2/cyclinE的抑制作用最強。在體外對激酶活性的影響IC50值分別為CDK1/cyclinB(2.69μM)、CDK2/cyclinA(0.71μM)、CDK2/cyclinE(0.10μM)、CDK4/cyclinD1(14.21μM)、CDK7/cyclinH(0.49μM)、ERK-2(1.17μM)、PKA>50μM、PKC>100μM和SAPK>20μM。在體外,CYC202對多種人腫瘤細胞株的增殖有抑制作用,如乳腺癌、前列腺癌、肺癌等。IC50值范圍是7.9~30.2μM,在24h,達到80%凋亡率時,CYC202濃度是20μM。對正常細胞的毒性明顯低于對癌細胞的毒性,IC50在22.2~100μM這個范圍。CYC202能抑制凋亡抑制基因的表達,通過抑制MDM2的表達,阻滯p53的降解,誘導腫瘤細胞周期停滯G1/S與G2/M期,降低pRb的磷酸化水平,誘導細胞周期各個時相的細胞凋亡。體內實驗表明,CYC202耐藥性好,口服生理活性良好,對由人結腸癌、子宮癌細胞接種裸鼠體內的實體瘤有明顯的抑制作用。CYC202正在進行2個Ib期劑量增加的臨床實驗,在Ib期研究中發現,10例患有卵巢癌的患者服用CYC2024個月以上,腫瘤沒有增加和嚴重的治療相關的副作用,其中1個患者的腫瘤縮小了30%以上,治療1年以上的患者病情穩定。Ⅱ期臨床研究發現,CYC202單獨應用效果稍差,與其他化療藥物聯合應用治療效果顯著。CYC202聯合卡培他濱治療乳腺癌,聯合2,2-二氟脫氧胞嘧啶核苷或順鉑治療肺癌、鼻咽癌的IIb期臨床實驗也在進行[18-24]。

1.2.2 小分子RNA干擾 小分子RNA干擾技術的發展和應用,使特異性的干預靶分子的基因表達的研究成為可能,有不少科學家開始從基因水平干預CDK/Cyclin的合成。Lima等[25-26]將靶向CyclinE的siRNA轉染到肝癌細胞Hep3B、HepG2、SNU449(CyclinE過表達),HuH7(CyclinE沒有過表達)后發現,在過表達CyclinE的細胞中,CyclinE的表達下降了90%,DNA合成明顯下降,細胞發生凋亡。Galimberti等[27]將分別靶向CyclinE、CDK2、CDK1的siRNA轉染鼠肺癌細胞HOP-62、H-522、H-23后,發現CyclinE/CDK2能引起細胞凋亡,抑制肺癌細胞的增殖,而CDK1siRNA對細胞凋亡無影響。CDK1 siRNA干擾導致的CDK1表達降低只引起細胞期阻滯,細胞增殖減慢;而CDK1和CDK2 siRNA的共同干擾作用導致的CDK1、CDK2表達同時降低,引起細胞周期S期和G2/M期的阻滯,同時誘導了細胞的凋亡。曹銀芳等[28]成功將靶向CDK2/CyclinE的siRNA重組表達載體轉染肝癌HepG2細胞后,發現CDK2和CyclinE mRNA表達顯著下降,細胞周期停滯于S期發生阻滯,G1期細胞明顯增多,Caspase-3活性增強,HepG2細胞發生了凋亡,并且細胞周期的改變與轉染后HepG2細胞體外增殖力下降是一致的。

2 問題與展望

CDK1,CDK2,CDK4,CDK6是熱門的抗癌靶標,但由于激酶ATP結合位點高度的保守性,選擇性小分子抑制劑的設計與開發是一個公認的難題。因激酶結構的保守性而產生的耐藥性和毒副作用,嚴重阻斷了化療藥物的抗腫瘤效應,限制和影響了治療的效果。研究發現CDKs/Cylcins抑制劑的臨床應用出現的最大問題是腫瘤的耐藥性導致了腫瘤的復發,療效明顯降低。其抗性的產生與該致癌激酶基因的擴增、補充途徑及信號通路的反饋調節相關。此外,其抗性還與藥物靶點的單一或群體突變有關,導致了藥物與靶點的親和性差。

siRNA藥物誘導的RNAi具有特異性和高效性,是對成癮性致癌基因實施靶向治療的理想選擇。研究發現,化療藥物與siRNA聯合作用于腫瘤細胞,具有協同作用,基因治療可作為化學治療藥物外的補充途徑。Wang等[29]發現,用livin-siRNA表達載體轉染腫瘤細胞導致livin基因沉默后,可激活caspase-3并增加腫瘤細胞對紫外線等其他促凋亡刺激信號的敏感性。用RNAi技術下調bcl-2或XIAP基因表達,可增加人乳腺癌細胞MCF-7依托泊苷及阿霉素的敏感性,表現為腫瘤細胞的數量與活性下降、凋亡率增加,較單一化療藥物處理組活性細胞數目明顯減少。Chistiane等[30]將針對多藥耐藥基因MDR1編碼的P-gp-siRNA轉染人胰腺癌細胞EPP85-181RDB和人胃癌細胞EPG85-257RDB,發現上述細胞對柔紅霉素的耐藥性分別下降了89%和58%。具有MDR特性的K562細胞經上述siRNA處理后,也觀察到類似效果。因此,siRNA干擾技術可能是解決臨床上藥物抗性的主要手段之一。

CDK及其相關蛋白表達異常與腫瘤的發生和發展密切相關。不少外源性或者是內源性的CDK抑制劑在抑制CDK后,都能很好的抑制腫瘤的發生和發展。然而單獨CDK抑制劑治療,會有腫瘤逃逸的現象,而無法根治腫瘤。因此與其他治療手段聯合的治療方式,將是CDK抑制劑研究的方向之一。

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單擺周期范文第4篇

【關鍵詞】 胃癌前病變 蛋白激酶C 細胞周期素E 益氣化瘀中藥 大鼠

Abstract:Objective To observe the effect of Yiqi Huayu Recipe on the expression of protein kinase C (PKC) and CyclinE in rats with gastric precancerous lesions (GPL). Methods The model of GPL was established mainly through N-methyl-N-nitro N-nitrosoguanidine (MNNG) together with other factors including alcohol stimulation and undue hunger and overeating. The survived rats after modeling were randomly pided into spontaneous recovery, and high-, moderate- and low-dose Yiqi Huayu group. After the corresponding treatment, the expression of PKC and CyclinE were detected by immunohistochemical method in each group. Results The expression of PKC and CyclinE in trement group were distinctly lower than those in spontaneous recovery group (P

Key words:gastric precancerous lesions;protein kinase C;CyclinE;Yiqi Huayu Recipe;rat

慢性萎縮性胃炎(CAG)伴中重度不典型增生或/和不完全性結腸型化生是胃癌的重要癌前病變。益氣化瘀法是臨床治療胃癌前病變的主要治療方法,取得了很好的治療效果。為了探討其作用機制,特設計本實驗,現報道如下。

1 材料與方法

1.1 主要藥物、試劑及儀器

甲硝基亞硝基胍(MNNG)為Fluka公司產品,每周用雙蒸水配成1 g/L的母液,4 ℃避光儲存,臨用時用雙蒸水配成所需濃度;脫氧膽酸鈉購自湖北省醫藥公司;雷尼替丁由杭州賽諾菲圣德拉堡民生制藥有限公司生產;蛋白激酶C(PKC)小鼠抗大鼠單克隆抗體為Santa Gruz公司產品;生物素化山羊抗小鼠IgG(二抗)、辣根酶標記鏈親合素(三抗)、DAB、封閉用山羊血清等為博士德試劑公司產品;細胞周期素E (CyclinE)單克隆抗體購于福州邁新生物技術開發公司。益氣化瘀中藥主要由太子參、石斛、三七、郁金、白花蛇舌草等組成,濃度2 g/mL。

1.2 造模及給藥

選用SPF級6周齡SD雄性大鼠62只,體質量100~120 g。造模參照嚴氏等[1-3]綜合造模方法并加以改進。大鼠自購進后適應性喂養1 d。從62只大鼠中隨機抽取13只作為正常組,其余49只用于造模。正常組大鼠不做任何處理;造模大鼠每日自由飲用100 mg/L MNNG液(飲料瓶用油漆涂黑避光)、進食含0.3 g/L雷尼替丁的純鼠飼料、上午用56 ℃ 150 g/L的氯化鈉液按10 mL/kg灌胃,進食2 d,禁食l d,進食當天下午用8.5 g/L脫氧膽酸鈉溶液按l0 mL/kg灌胃,禁食當天下午用400 mL/L乙醇按l0 mL/kg灌胃,連續24周。24周末時隨機抽取正常組和造模大鼠各1只,殺檢,觀察組織病理學變化(以HE染色光學顯微鏡下觀察的結果為主),確認模型是否成功。

造模型成功后,將造模存活的48只大鼠隨機分為自然恢復組l2只,中藥高、中、低劑量組(簡稱高、中、低劑量組)各12只。高劑量組每日每只按20 g/kg(相當于成人1 d用量的2倍)灌胃,中劑量組按10 g/kg(相當于成人1 d用量)灌胃,低劑量組按5 g/kg(相當于成人1 d用量的一半)灌胃。治療16周。自然恢復組同正常組大鼠常規飲食。40周末所有動物禁食1 d,處死,剖腹取胃,沿胃大彎剪開,生理鹽水沖洗,肉眼觀察,平鋪于硬紙板上,于胃竇部剪取組織1塊,40 g/L多聚甲醛固定,石蠟包埋,切片5 mm,免疫組織化學染色。

1.3 檢測方法及判斷標準

免疫組織化學用SP法,按試劑說明書操作,DAB顯色,PBS代替一抗作陰性對照,已知陽性切片作陽性對照。CyclinE定位于細胞核,免疫組化染色陽性信號為棕色和棕黃色;PKC主要存在于胞漿,免疫組化染色陽性信號為黃色。

CyclinE每張切片隨機選取4個400高倍視野。“-”:無陽性細胞或陽性細胞數50%細胞染色。染色總評分為染色強度+染色范圍。

1.4 統計學方法

計數資料用卡方檢驗,計量資料用t檢驗,數據用x±s表示, P

2 結果

(見表1、表2)表1 各組大鼠PKC蛋白表達情況(略)注:與自然恢復組比較,*P

3 討論

PKC是1977年由日本學者Nishi zuka等首次在鼠腦的胞質成分中發現的一種依賴磷脂和鈣的蛋白激酶,其廣泛分布于真核細胞中,由多種具有不同生物學特性的同工酶組成,是細胞內信號傳導的重要遞質。PKC通常處于失活狀態,被激活后可由細胞質轉位到細胞膜,能夠使眾多蛋白質中的絲氨酸和蘇氨酸發生磷酸化而發揮作用。因此,PKC的活化不僅與正常細胞和異常細胞的生長、分化、凋亡等多種生物學效應有關,更在腫瘤的發生、發展、轉移和多藥耐藥等方面發揮重要作用。有人采用不同濃度的PKC抑制劑Staurosporine(ST)作用于人胃癌細胞株MGC 803和SGC 7901后,細胞增殖受到明顯抑制,表明PKC在胃癌細胞增殖中具有重要作用[5]。胃癌細胞增殖時,PKC活性表現為上調趨勢,而誘導胃癌細胞凋亡時,它表現為下調趨勢[5-7],一些化療藥物和抑制增殖及誘導凋亡的藥物如特異性環氧化酶2抑制劑也通過下調PKC活性而抑制胃癌細胞生長[8-9]。CyclinE是細胞周期G1/S期轉移調控的一個正性調控因子,在細胞周期中含量是呈周期性變化的細胞周期調控蛋白[10]。異常情況下CyclinE蛋白失去周期性表達,而在整個細胞周期中表達水平高,則可使細胞發生異常增殖[11],從而參與腫瘤的發生發展。

本實驗結果表明,以MNNG為主的多因素聯合攻擊法誘發的大鼠胃癌前病變(自然恢復組)黏膜PKC、CyclinE蛋白表達明顯增高,益氣化瘀中藥治療組能使PKC蛋白表達及CyclinE蛋白陽性例(率)明顯下降,與自然恢復組比較,P

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單擺周期范文第5篇

[關鍵詞] 生物蛋白膠;高位肛周膿腫

[中圖分類號] R657.1+5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701(2009)36-95-02

Goligher[1]認為高位肛周膿腫包括高位肌間膿腫、直腸后膿腫、骨盆直腸窩膿腫等。因其膿腔位置高、創面大,故愈合時間較長。尤其術后換藥時沖洗膿腔,給患者帶來較大的疼痛。我科于2006年5月~2008年12月采用生物蛋白膠Ⅱ期封堵術治療高位肛周膿腫30例有較好的效果,能縮短傷口愈合時間,減輕換藥時的疼痛,現總結如下。

1資料與方法

1.1一般資料

從2006年5月~2008年12月抽取觀察組和對照組均30例,入選病例均符合高位肛周膿腫的診斷標準。觀察組30例,男18例,女12例;年齡22~48歲,平均(35.4±1.9)歲;病程5~14d,平均(7.9±1.1)d;均為1個外口;術前均行腔內B超檢查,結合術中探查,其中診斷為骨盆直腸窩膿腫22例,高位后馬蹄形膿腫8例。對照組30例,男17例,女13例;年齡26~50例,平均年齡(34±2.3)歲;病程4~8d,平均(3.5±1.5)d;均為1個外口;其中診斷為骨盆直腸窩膿腫18例,高位后馬蹄形膿腫12例。

1.2診斷標準及病例選擇

西醫診斷標準采用2000年4月中華醫學會外科學分會肛腸外科學組成都會議“暫行標準”[2,3]。

1.3納入標準

①符合西醫診斷標準;②符合中醫診斷標準。

1.4排除標準

①排除特異性感染、急性感染者和嵌頓型混合痔者;②排除有嚴重全身合并癥(如血液病、心肺肝腎功能嚴重不全等)者;③排除瘢痕體質、過敏體質及多種藥物過敏者。

1.5手術方法

觀察組和對照組術前腸道準備、術后抗生素使用均一致。術前清潔灌腸,鞍麻或硬外麻,封堵左側膿腔采用左側臥位,封堵右側膿腔采用右側臥位。先行膿腫切開根治術,盡可能在齒狀線附近找到內口并切開內口,術中須盡可能用刮匙搔扒膿腔內腐爛組織,完全切除膿腔壁硬結組織。術后換藥時創面填塞油紗,使創面充分引流,術后使用敏感抗生素積極抗感染治療,待創面肉芽新鮮、分泌物少時,可擇期行生物蛋白膠Ⅱ期封堵術。Ⅱ期封堵術仍采用鞍麻或硬膜外麻醉,麻醉滿意后,先用無醇型安爾碘消毒液沖洗創面,再用生理鹽水棉球或紗布徹底清洗整個創面,然后用配置好的豐聯纖維蛋白封閉劑10mL從高位膿腔頂部注入創面,使之充分充滿空腔,封堵創面,術畢后,外敷生理鹽水紗布。對照組采取傳統切開掛線術,以球頭探針自人造外口沿主管道向肛內探查,于內口拉出肛外,先將通過內括約肌、外括約肌皮下部、淺部的低位管道部分作放射狀切開,切除外口周圍組織,搔刮腐敗壞死組織,瘢痕組織一并切除。對波及外括約肌深部和恥骨直腸肌的高位管道則通過探針掛入橡皮筋并拉緊結扎,其余支管一并切除,修剪切口成V形。

1.6觀測指標

術后疼痛程度(采用視覺模擬評分法)、創面愈合時間、治愈率。

2結果

根據1992年全國肛腸學會制定的療效標準,超過半年隨訪,觀察組治愈28例,2例復發,治愈率93.3%;對照組治愈27例,3例復發,治愈率90.0%。觀察組傷口愈合時間及疼痛程度優于對照組,見表1。

3討論

醫用生物蛋白膠也稱為纖維蛋白封閉劑,是從血液中提取相關成分、,模擬人體凝血過程的最后階段、最終形成乳白色凝膠物而在外科手術中發揮各種臨床功能的一種高科技醫用生物材料。通常用于手術過程中術野滲血及小靜脈出血的局部止血;封閉缺損組織;防止組織粘連,促進創傷愈合。國內外已將此材料廣泛用于臨床各類瘺管,如腸瘺[4]、腸吻合口瘺、食管胃吻合口瘺、胰瘺、淋巴瘺、消化道外瘺等,并取得良好的效果。國內暫未見醫用生物蛋白膠治療肛瘺及膿腫的文獻。當它與膿腔創面接觸時,能迅速形成凝塊,有效地填堵、封閉缺損的組織――膿腔。組織生物相容性好,無局部異物反應[5],且在2周左右可被組織吸收,不需從膿腔中排出。生物蛋白膠經自帶的導管系統被輸送到膿腔的頂端,在膿腔頂端深部混合形成凝塊,發揮填堵效應。隨著導管系統邊注膠邊退出,使膿腔由深至淺完全填堵封閉。其方法簡便易行、效果確切,適用范圍廣,為高位膿腫的治療提供了一種新方法。為達到理想的治療效果,行生物蛋白膠Ⅱ期封堵術的時機選擇在膿腫切開排膿根治術后,膿腔創面肉芽組織新鮮,且分泌物少。封堵前,應盡量將膿腔用生理鹽水清洗干凈,然后用干紗布吸凈膿腔內液體,盡可能填充所有的膿腔,不留殘腔。因纖維蛋白封堵劑的主要成分為蛋白質,與酒精、碘和重金屬接觸會引起蛋白質變性;因此,應避免與上述物質接觸,術后僅用生理鹽水紗布外敷創面即可。術后3日內控制排大便,以防排便時肛旁肌肉組織收縮而引起膿腔內所填塞的凝膠外漏。

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