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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: 2012年; 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。; 朱杰郭连红; 关键词：超微结构原子力显微镜力学特性生物力学

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被引量：4: 2012年; 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。; 朱杰郭连红王国栋欧阳五庆; 关键词：原子力显微镜超微结构物化特性生物力学

Ca^(2＋)诱导损伤线粒体超微结构的原子力显微镜研究: 2013年; 采用Ca2+急性诱导构建线粒体损伤模型,分别通过透射电子显微镜和原子力显微镜观测线粒体内部结构和表面形貌的变化,用以探究线粒体损伤过程中结构变化的规律性。结果显示,线粒体在Ca2+诱导下的损伤过程依照内部结构的变化规律可分为前后2个阶段:前期以嵴有序结构的破坏为特征,线粒体内部特异性结构逐步被破坏,无明显肿胀趋势;后期以线粒体嵴间隙膨胀、嵴囊泡化为特征,线粒体迅速膨胀并向球形变化,线粒体的最终裂解应存在临界条件,决定于线粒体外膜的张力特性。; 王霖朱杰王国栋; 关键词：线粒体 CA2+超微结构原子力显微镜

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