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文档简介

1、第 26 卷 第4 期 高 师 理 科 学 刊 Vol. 26 No.4 2006 年 11 月 Journal of Science of TeachersCollege and University Nov 2006 文章编号1007-9831200604-0065-04 一类极限值确定函数式中的参数的求解方法 倪仁兴 绍兴文理学院 数学系浙江 绍兴 312000 摘要对于一类具有确定极限值的函数式中的参数求解给出了 4 种方法分离法有理化法 泰勒公式法和渐近线法并举例说明其中的渐近线法是求解此类问题的一种较好方法它具有简 单方便等特点 关键词极限分离法有理化法泰勒公式法渐近线法 中图分类

2、号O172 文献标识码A 极限是微积分的理论基础研究函数的性质实质上是通过研究各种类型的极限来达到的如连续导 数定积分级数等等 由此可见如何求函数的极限是重要的问题而求确定函数的极限值有众多的 方法其中根据函数极限的定义来求极限值是最基本的方法反之若已知含有参数的函数式的极限值 如何来确定函数式中的参数本文讨论就此进行讨论 关于一类具确定极限值的极限式( )0lim= baxxf x 中参数ab的求解方法问题其中)(xf为一已 知函数给出这类问题的 4 种解法即分离法有理化法泰勒公式法和渐近线法并举例说明渐近线 法是求解此类问题的一种较好方法它具有简单方便等特点 1 分离法 分离法是一般教材和

3、教参用书中最常用的解法它较多地用于)(xf为有理函数的情形其做法是对 有理函数)(xf进行变量分离 把它分离成一个整式和一个真分式之和 然后再根据函数极限存在的条件来 定出函数式中所含的参数 例 1 1-3 设 0) 1 1 (lim 2 = + + bax x x x 求常数a与b 解 由) 1()1 ( 1 2 1 1 2 + + = + + bxa x bax x x 得0)1()1 ( 1 2 lim) 1 1 (lim 2 =+ + = + + bxa x bax x x xx 而此式成立的充 要条件为01= a且01=+b故当且仅当1=a且1=b时0) 1 1 (lim 2 = +

4、 + bax x x x 由例 1 的解题过程可以看出把函数式进行分离的目的是便于利用极限的定义但分离的过程有时是 很复杂的若有理函数)(xf的分子和分母的自变量的次数较高如0) 8 745 (lim 9 67910 = + + bax x xxxx x 求常数a与b这时用分离法就显得较复杂 2 有理化法 有理化法较多地用于)(xf为无理函数的情形对无理函数)(xf把baxxf)(分子有理化再进行 收稿日期2006-05-31 基金项目国家自然科学基金资助项目10271025浙江省自然科学基金资助项目102002 作者简介倪仁兴1964-男浙江绍兴人教授硕士主要从事非线性分析和非线性逼近的研究

5、 66 高 师 理 科 学 刊 第 26 卷 适当地化简然后根据函数极限存在的条件确定函数式中待求的参数 例 2 2-3 设 0)1(lim 2 =+ baxxx x 求常数a与b 解 当0x 时 baxxx bxabxa baxxx baxxx baxxx + + = + + =+ 1 )1 ()21 ()1 ( )(1 )(1 1 2 222 2 22 2 1 2 122 11 1 )1 ()21 ()1 ( + + = bxa xx xbabxa 可得使0)1(lim 2 =+ baxxx x 成立的充分必要条件为01 2 = a且021=+ ab即1=a且 2 1 ?=b而当1=a且

6、2 1 =b时原函数极限不存在故当且仅当1=a且 2 1 =b时有+ 1(lim 2 xx x 0) = bax 例 3 2-3 设 0)1(lim 2 =+ + baxxx x 求常数a与b 解 类似于例 2 的处理可得当且仅当1=a且 2 1 =b时有0)1(lim 2 =+ + baxxx x 由例 2 和例 3 的解题过程可以看出对某些无理函数式的极限如0)19(lim 3 23 =+ baxxx x 此时 要确定常数a与b用分子有理化法就显得较为复杂 3 泰勒公式法 若函数)(xf可用泰勒公式表示这时求解这类具确定极限值函数式中的参数也可用泰勒公式法求 解一般地在对)(xf用泰勒公式

7、表示之前常需对)(xf作恒等变形以利于泰勒公式的表示 例 4 4 设 0 ) 1( 3 ) 1( lim 2 = + bax x x x 求常数a与b 解 因 )( 3 1 1 1 2 lim 3 1 ) 1( 3 ) 1( lim 2 bax x x x bax x x xx + + + = + = + )( 3) 1 ( 1 1) 1 2(lim 3 1 bax xxx x x += 3 ()31(lim 3 1 xa x 0) 1 ()3=+ x b 有031= a且033=+ b即=a 3 1 1=b反过来当 3 1 =a1=b时明显有 1 3 1 ) 1( 3 ) 1( lim 2

8、+ + x x x x 0) 33 4 (lim= + = x x 故当且仅当 3 1 =a且1=b时0 ) 1( 3 ) 1( lim 2 = + bax x x x 例 5 4 设 0)1(lim3 23 =+ baxxxx x 求常数a与b 解 类似于例 4 的处理可得当且仅当1=a且 3 1 =b时0)1(lim 3 23 =+ baxxxx x 类似地例 13 也可用泰勒公式法来求解 由上可见泰勒公式法对)(xf为无理函数或有理函数的情形都适用只需这类函数满足泰勒定理的条 件但同时也可以看出在用泰勒公式法确定待求的参数过程中若函数)(xf的泰勒公式比较繁或无法表 示时用此法来确定待求

9、的参数就很困难 4 渐近线法 第 4 期 倪仁兴一类极限值确定函数式中的参数的求解方法 67 在介绍此方法之前先对渐近线的定义和有关结论作一回顾 定义 1 3 若曲线C 上的动点 p 沿着曲线无限地远离原点时 点 p 与某定直线l的距离趋于零 则称直 线l为曲线C的渐近线 命题 1 3 曲线 )(xfy =有斜渐近线baxy+=ab是 2 个待定常数且0a的充分必要条件为 x xf a x )( lim + =且)(limaxxfb x = + 注 对x或x的情形也有命题相应的结果此处略 由例 13可以考察以下更一般的问题确定常数a和b使得0)()(lim=+ baxxf x 由上述渐近线 的

10、定义和命题可知此时常数 x xf a x )( lim =)(limaxxfb x = 用渐近线法解例 1令 1 1 )( 2 + + = x x xf则 x xf a x )( lim + = ) 1( 1 lim 2 + + + xx x x =1 1 lim 2 2 = + + + xx x x )(limaxxfb x = + =) 1 1 (lim 2 x x x x + + + =1 1 1 lim= + + x x x 例 2 和例 3 也可用渐近线法求解此处略 例 6 5 设 0)6(lim 1 =+ baxex x x 求常数a与b 解 令 x exxf 1 )6()(+=

11、则由命题 1 有 1) 6 (lim )( lim 1 = + = x x e x xf a x xx = )(limaxxfb x 7)6(lim 1 =+ xex x x 从而7 , 1=ba 例 7 6 设 0)arctan(lim= + baxxx x 求常数a与b 解 令xxxfarctan)(=则由命题 1 有 2 arctanlim )( lim= + x x xf a xx = + )(limaxxfb x 1 1 1 1 lim 1 2 arctan lim) 2 arctan(lim 2 2 = + = = + x x x x xxx xxx 从而 2 =a1=b 例 6

12、和例 7 也可用分离法有理化法或泰勒公式法来求解但明显比用渐近线法复杂渐近线法具有 简单方便等特点其优越性是明显的它无分离法有理化法或泰勒公式法存在的一些弊端 但是目 前流行的一些教材和辅导用书很少采用此渐近线法这也是撰写此文的其中一个原因当然在用上述 4 种方法时往往需要根据极限存在这一前提结合等价无穷小洛必达法则泰勒公式等技巧来确定函 数式中待求的参数 参考文献 1 赵树嫄经济应用数学基础一微积分M修订本北京中国人民大学出版社200091 2 陈传璋金福临朱学炎数学分析上册M第版北京高等教育出版社198474-75 3 华东师范大学数学系数学分析上册M第版北京高等教育出版社20016764

13、-65 4 陈纪修於崇华金路数学分析上册M北京高等教育出版社2000206207 5 龚漫奇高等数学习题课教程上册M北京科学出版社2000184-185 6 刘玉琏数学分析学习指导书上册M第版北京高等教育出版社1994181-185 68 高 师 理 科 学 刊 第 26 卷 Parameters solution methods in a kind of function of fixed limit value NI Ren-xing Department of MathematicsShaoxing College of Arts and SciencesShaoxing 312000C

14、hina AbstractAbstractAbstractAbstractParameter s four solution methods are given in a kind of function of fixed limit value-the separation rulerational s ruleTaylor formula rule and asymptotic line rule asymptotic line rule is a better method to solution such problem by exampleand characteristics of

15、 simple and convenience are apparent Key wordsKey wordsKey wordsKey wordslimitseparation rulerationals ruleTaylor formula ruleasymptotic line rule 高校体育教育在中国民族传统体育的保护和传承中的作用 蒋国荣唐军 我国的民族传统体育经过数千年的发展成为了我国宝贵的文化资源具有较高的人文研究价值直接反映我国民族的 历史社会劳动风土人情爱情婚姻日常生活是记载民族历史的宝贵资料然而目前这些宝贵的资源却正逐渐从 我们手里流失许多高校的体育课教学片面地注重球类项

16、目民族传统体育教育特别缺少大众体育消费市场也几乎被球类 体育项目所占领如果我们不能够认识到这一问题的严重性或者认识到了却不能够做好保护继承发展的工作面对历 史和未来将负有不可推卸的责任因此立足中国丰富的民族艺术土壤弘扬中国民族传统体育是我国高校体育教育工作 最切实可行具有重要意义的事情 民族传统体育是整个教育事业的组成部分是体育教育工作的重要方面发展民族传统体育对于提高我国民族的人口 素质促进民族地区的经济文化发展增强民族团结具有十分重要的作用教育是保护和传承的手段没有教育便失去 保护和传承现实意义没有保护和传承便没有民族传统体育的延续因此体育教育在民族传统体育的保护和传承中起着 举足轻重的作

17、用是一条理想的途径更是我国民族传统体育保护工作的重中之重概括起来主要有以下几方面的作用 1 高校体育教育在民族传统体育保护和传承中的社会教化作用 民族传统体育在人类社会发展中做出过重要贡献许多传 统体育项目与一定的民俗礼仪与规矩宗教的仪式相结合大都具有各种实用功能中国民族传统体育是文化瑰宝它鲜明 的民族风格独特的艺术魅力和高度的艺术水平为我国人民所喜闻乐见以学校为基地开展体育与健康已经成为世界各国 的共同选择综合性的体育与健康是未来学校体育发展的大趋势韩健教授指出学校体育要担负起历史的任务要采用 现代化教育手段推行全社会介入学校体育教育活动在学校开展民族传统体育教学能提高青少年学生的身心健康水

18、平和 综合素质有利于培养青少年学生的终身体育意识有利于少数民族传统体育的传承和保护在高校体育课教学中教师可 以要求每个学生选学一种民族传统体育在课堂上分别介绍各种民族传统体育的开展形式和方法并指导学生学习和实践 从而使学生熟练地掌握 2 高校体育教育对民族传统体育的整合作用 民族传统体育作为一种相对独立的文化形态它的社会价值和发展前景正 如马克思主义社会历史观的历来主张愈是具有民族特色的文化形态就愈具有世界意义高校体育教育要将各种民族传统 体育进行整合拓宽了民族传统体育发展与创造的空间使民族传统体育与其它体育形式具有同等重要且平等的地位使其 在学术与表演这个层面上与教育进行融合 并应依靠其自身

19、的力量重新焕发出勃勃的生机 这是中国民族传统体育在高校 教育中生存和得以保护传承的关键从许多的节庆活动中可以透视出我国古老而丰富的民族传统体育文化当我们在教学 中传授和研究民族传统体育时应当向学生交代产生这些形态的时代文化背景民族行为及文化体验沟通传统与当代的 体育文化主体意识转化与培育我国当代体育民俗与传统把我国优秀的体育文化积淀经过体育教育和文化的传承承载 起中国体育传统与体育文化的文明和发展 3 高校体育教育增进了学生对民族传统体育的认识和了解 教学中贯穿民族传统体育教育使学生了解民族体育的内容 时代背景以及所表现的各种情感可转变学生思想观念增进了对民族传统体育的认识和了解在学生的学习生

20、活中教师 要指导学生认真分析研究找出各民族传统体育中最有代表性的体育语汇及特点如 赛龙舟 射箭摔跤等 既 要培养学生的纯洁心灵与高尚的情操又要实现教书育人的目的由此进一步认识中华民族体育文化的深厚底蕴这是 向学生传播民族传统体育的一条重要途径 是民族传统体育保护和传承的重要形式 也是帮助和指导学生提高鉴赏能力的一 种教育手段在教学中通过播放各种民族传统体育项目活动的光碟能够系统全面地向学生介绍各个民族各种风格各 种体裁的优秀民族传统体育如古代的的抢花炮舞狮叼羊等把学生带入广阔的民族传统体育天地 总之民族传统体育是我国民族文化的瑰宝是一种具有潜在经济价值和深远历史价值的不可再生资源具有独特的民

21、族风格它不仅是透视一个地区文化的窗口而且是一个地区经济文化发展的重要组成部分高校体育教育在民族传统体育 的保护和传承中起着举足轻重的作用是一条有效的理想途径更是保护工作的重中之重 作者单位九江学院 体育学院江西 九江 332005 一类极限值确定函数式中参数的求解方法一类极限值确定函数式中参数的求解方法 作者:倪仁兴, NI Ren-xing 作者单位:绍兴文理学院,数学系,浙江,绍兴,312000 刊名: 高师理科学刊 英文刊名:JOURNAL OF SCIENCE OF TEACHERS COLLEGE AND UNIVERSITY 年,卷(期):2006,26(4) 被引用次数:0次 参

22、考文献(6条)参考文献(6条) 1.赵树嫄 经济应用数学基础(一)微积分 2000 2.陈传璋.金福临.朱学炎 数学分析 1984 3.华东师范大学数学系 数学分析 2001 4.陈纪修.於崇华.金路 数学分析 2000 5.龚漫奇 高等数学习题课教程 2000 6.刘玉琏 数学分析学习指导书 1994 相似文献(10条)相似文献(10条) 1.学位论文 李强 抗滑桩可靠度研究 2006 本文对抗滑桩的可靠度进行了较系统的研究,以使抗滑桩的设计由容许应力法过渡到基于可靠度理论的分项系数法,从而为不久将进行的铁路路基支挡结构设计规范的修编工作 做准备,也为下一步抗滑桩可靠度的深入研究奠定基础。本

23、研究首先建立了抗滑桩可靠度分析的极限状态方程。在查阅文献,深入分析和理论研究基础上,针对结构受弯破坏、受剪 破坏和锚固段桩侧岩土体受压破坏三种主要失效模式,分别建立了极限状态方程。 然后系统地计算了抗滑桩受弯、受剪和锚固段桩侧岩土体受压三个极限状态方程的可靠指标,并确定了目标可靠指标。本文用C语言编制了蒙特卡罗法程序以计算可靠指标,并 运用该程序对108根不同土质地基抗滑桩和107根不同岩质地基抗滑桩进行了可靠指标的计算。采用校准法,分析计算所得的可靠指标后分别确定了三个极限状态方程的目标可靠指标 。 最后提出了基于可靠度理论的分项系数和设计验算表达式。为了将可靠度研究成果转化到工程实践,本文

24、运用一般分离法计算了各极限状态方程的抗力分项系数和荷载分项系数 ,并推导了以分项系数形式体现的设计验算表达式,最终提出基于可靠度理论的分项系数设计方法。 运用本文提出的设计验算表达式和目前使用的设计验算表达式分别设计了部分抗滑桩,经比较可见,二者设计结果比较接近,本文提出的方法更趋于经济合理,这对工程实践具 有重要意义。 2.期刊论文 王超 影响轻烃回收装置效益的因素分析 -化学工程与装备2009,(11) 天然气轻烃回收中,外冷法采用独立的外部冷源制冷法是根据相交制冷的原理设计的,常用的冷剂有氨、丙烷和氟利昂,制冷的极限温度在-40左右,工艺上采用两级增压、冷源 制冷和轻轻分馏三部分组成;内

25、冷法则利用带压气体的膨胀实现降温,膨胀元件有节流阀、膨胀机、热分离机和气波机,其工艺上与外冷法的区别主要在于制冷单元.冷凝分离法液化率 、能耗的高低一般与装置的冷凝温度和压力有直接的关系,在本文,我们以C3+的以上的组分为关键组分来讨论冷凝温度和压力装置总效益的影响. 3.期刊论文 桑稳姣.王磊.刘真.朱春花.高兰.章北平 高效脱氮菌原生质体融合条件的研究 -武汉理工大学学报2008,30(7) 通过极限稀释法和平板划线分离法,从活性污泥中筛选并分离出A1、B1、C1共3株高效脱氮菌,其中A1为氨氧化功能菌, B1为硝化功能菌,C1为反硝化功能菌.进行单重抗药性试验 后,将它们作为亲本菌株进行

26、原生质体融合试验.试验确定了最佳原生质体融合条件:紫外线照射时间为60 s ;PEG浓度40%,促融时间6 min;Ca2+浓度0.015 mol/L;pH 10.0,添加200 L细胞壁引物.试验通过双重抗药平板筛选得到最佳融合子,经测定,其脱氮效率提高了27.3%. 4.学位论文 康寅 预加固桩可靠度研究 2008 本论文结合罗书学教授主持的“支挡结构可靠度研究”科研项目部分内容要求来开展的。 近年来,随着铁路建设机械化开挖方式的广泛使用,预加固桩这种边坡预处理方式也随之应用。本文对预加固桩的可靠度进行了较系统的研究,以使预加固桩的设计由容许应力 法过渡到基于可靠度理论的分项系数法,从而为

27、今后铁路路基支挡结构设计规范的修编工作做必要的技术储备,也为下一步预加固桩可靠度的深入研究奠定基础。 本文主要工作体现在:选取22根土质和18根岩质预加固桩做为研究对象。通过广泛收集相关文献资料,运用“校准法”这一研究方法,确定现有结构设计总体可靠度水准,并确 定今后设计时取用的统一的可靠指标。经过深入分析和理论研究,针对预加固桩结构受弯破坏、受剪破坏及锚固段桩侧岩土体破坏三种主要失效模式,分别建立了极限状态方程。在 理论分析和试验研究的基础上,确定了随机变量及相应的统计参数。 通过本文研究,主要取得如下成果:(1)通过编制了C语言M-C(蒙特卡罗法)程序,分别进行三种主要失效模式预加固桩的可

28、靠指标的计算,并分别确定其目标可靠指标;(2)提出 了基于可靠度理论的预加固桩的验算表达式;(3)通过采用一般分离法计算,确定预加固桩抗力和荷载的分项系数,并推导了以分项系数形式体现的设计验算表达式,最终提出基于 可靠度理论的分项系数设计方法。上述研究工作,为预加固桩按可靠度方法进行工程设计提供了重要理论依据,具有很好的参考价值。 5.期刊论文 单松华.汪敏.金维荣.刘俊平.秦红友.陶琦.吴徐华.SHAN Song-hua.WANG Min.JING Wei-rong.LIU Jin-ping.QIN Hong-you. TAO Qi.WU Xue-hua 禽肉产品中禽流感与新城疫病毒多重RT

29、-PCR检测方法的建立 -上海交通大学学报(农业科学版)2006,24(6) 根据禽流感病毒NP基因和新城疫病毒F基因各设计1对引物,经优化单项RT-PCR(sRT-PCR)反应体系,建立的多重RT-PCR(mRT-PCR)同时检测禽流感、新城疫的极限分别为10-2.5 EID50/0.1 mL和10-3.75 EID50/0.1 mL,mRT-PCR检测禽流感的敏感性与sRT-PCR一致,mRT-PCR检测新城疫的敏感性较sRT-PCR敏感性下降2个数量级.特异性试验表明,mRT-PCR仅检测到 不同亚型(H1、H3、H5、H6和H9)禽流感、不同毒力新城疫病毒,对其他9种禽病原体和SPF鸡

30、尿囊液均未扩增出片断.mRT-PCR检测39株禽流感H1、H5和H9亚型病毒、41株不同宿主源新 城疫病毒,结果与sRT-PCR、HI试验完全一致;mRT-PCR和病原分离法同时检测人工感染鸡的组织脏器,2种方法检测禽流感的符合率为93.8%(30/32),检测新城疫的符合率为 95.2%(20/21);采用mRT-PCR和病原分离法同时对35份进口禽产品、32份鸡粪拭子检测,2种方法检测禽流感的符合率为100%(67/67),对新城疫的符合率为97.1%(65/67).病原分离法的 检出率虽高于mRT-PCR,经统计学分析,两者差异不显著. 6.学位论文 孔庆鑫 一株新型脱氮微生物的分离鉴定

31、及其脱氮机制 2004 氮素是导致水体污染的一类重要污染物,可引起水体的富营养化.生物脱氮是目前污水脱氮处理中最常用的方法,但工艺复杂,一般经过好氧的硝化过程和缺氧的反硝化过程才能够 将氨氮转化为氮气.近年来,一些异养硝化菌的发现为生物脱氮提供了新的思路,可以实现同步硝化反硝化.但已报道的异养硝化细菌脱氮过程中往往会产生亚硝酸盐及N2O,不利于实际 应用.该课题筛选出一株直接将氨氮转化为氮气,没有或少量产生亚硝酸盐、N2O的异养硝化菌,为新型脱氮技术的发展打下基础.通过极限稀释法及平板划线分离法,共筛选到了6株异 养硝化菌,其中YY-5脱氮效果最好,24 h内可将58mg/L氨氮全部脱除.经鉴

32、定,为不动杆菌属,命名为Acinetobacter sp.YY-5.通过单因素实验以及正交实验确定了Acinetobacter sp.YY-5最佳脱氮条件:30,C/N=12,pH=10.0;并发现YY-5在脱氮过程中有N2产生,但没有硝酸盐、亚硝酸盐及N2O的产生;培养基pH值明显升高,且氨氮脱除不是由于高碱环境下氨挥发 造成的.这些特点跟传统的异养硝化细菌具有很大差别.通过对YY-5脱氮过程中各种含氮代谢物的定量以及相关基因、蛋白的初步分析,发现YY-5中的羟胺氧化酶(HAO)在好氧条件下可 将羟胺氧化,氧化产物中未检测出亚硝酸盐;而已报道的其它异养硝化细菌好氧条件下HAO催化羟胺氧化产物

33、为亚硝酸盐,两者差别较大;而且实验证明,YY-5没有好氧反硝化功能,却能 够产生大量氮气.因此,认为YY-5脱氮途径跟已报道的异养硝化途径不同,据此提出了YY-5脱氮假设途径,即氨氮经氨单加氧酶(AMO)转化为羟胺,羟胺经YY-5特有的HAO的作用直接转化 为氮气.将YY-5接种于生活污水、工业废水、食品加工废水以及垃圾渗滤液中,检验其在实际污水中脱氮效果.发现YY-5对小分子碳源具有较强的依赖性;在加入小分子碳源的情况下 ,YY-5对各类污水都具有较强的脱氮能力,氨氮去除率为82.9394.35. 7.学位论文 王玉筵 超声介导微泡空化促基因转染内皮细胞机制初探 2008 心血管疾病的发病及

34、死亡在全球高居首位,尤其是在发达国家,冠心病的实质是因供应不足导致的缺血和缺氧。近几十年来,经过人们的不断努力取得了许多成就,循证医学指 导下的新的更为合理的心血管药物以及以冠状动脉旁路搭桥术(CABG)和血管成形术(PTCA)为代表的血运重建心肌再灌注疗法,使冠心病尤其是急性心肌梗死的治疗和预后取得了较大 的进步。然而,仍有诸多重要问题未予解决。例如,对于一些由于自身冠状动脉病变复杂、严重、弥散、终末小分枝病变等,则不能进行PTCA和CABG冠脉重建;有些病人虽可进行冠 脉重建,但重建后血供仍不充分,缺血心肌濒临坏死、凋亡、纤维化;另外PTCA和CABG术后再狭窄问题,使心肌再灌注疗法面临挑

35、战。因此,寻求其它血运重建策略迫在眉睫,人们 寄厚望于称为“分子搭桥”的治疗性血管新生(Therapeuticangiogensis)以及心肌干细胞移植。 缺氧心肌微循环的代偿包括微血管扩张、储备血管开通、微血管新生及动、静脉侧支形成,严重冠心病患者即使在合并使用硝酸酯和钙拮抗剂等药物治疗基础上,内源性的促血 管生长调节下的微循环代偿已达极限。因此,在药物治疗、血运重建基础上,通过输入外源性的促血管生长因子,促进心肌血管新生(TherapeuticAngiogenesis)、改善心肌缺血即 心肌血管分子搭桥,是人们正在努力探索的研究热点。基因治疗已经成为治疗遗传性及获得性疾病的一种重要手段。基

36、因传输有两种载体:病毒与非病毒。尽管病毒载体有高效的传 输效果,临床试验发现其副作用较大,非病毒载体传输越来越受到人们的关注。分子生物学在心血管领域的应用及心肌分子搭桥基因治疗的飞速发展,使分子搭桥已进入临床并进行 初步实践;如开胸心肌注射VEGF121重组腺病毒、经心内膜和心包注射重组VEGF165和VEGF121真核表达质粒、冠脉内注射bFGF、VEGF165进行血运重建的临床试验等。这些研究虽然取 得了一些令人振奋的效果,但有创、高风险的基因传输方式明显限制了分子搭桥疗法的深入开展。 超声在基因和活性药物靶向传输中的应用是正在兴起的研究热点,其核心是应用超声波及声学造影剂微气泡发展基因和

37、药物定向传输及释放技术,即超声介导微泡空化靶向传输 系统。该系统的原理是将声学造影剂微气泡耦连或包载靶向药物或基因,使载药微泡在显影心肌的同时,利用声学造影剂微气泡在超声场内发生的空化效应,将基因和药物运载和释 放到特定的组织和器官,使局部组织达到有效的治疗浓度。已有充分研究证实该系统的可行性和应用前景,其全身给药少、局部浓度高、无创、简便、并可在床边进行等优点,给予 当前靶向性差、正处于低迷状态的基因疗法以新的希望。 目的: 本研究拟在DNA转染过程中,利用分子生物学、细胞生物学、DNA免疫荧光标记技术和声学影像技术,观察超声波、微泡空化报告基因转染内皮细胞的增强作用;探讨超声波、微 泡空化

38、对内皮细胞膜的流动性、细胞骨架生物作用,试图初步阐明超声介导微泡空化促进内皮细胞基因转染的细胞和分子机制,探索超声介导微泡空化转染基因的优化条件,为超声 介导微泡空化靶向心肌传输治疗基因的“分子搭桥”提供理论依据和实践指导。 材料与方法: 1、研究对象及分组 成功取材大鼠肺微血管内皮细胞,实验过程中6孔板培养细胞,待细胞处于对数生长期分别转染与白蛋白微泡孵育的报告基因eGFP质粒,对不同组别的细胞发射超声,并进行定 量分析报告基因的表达效率,探讨靶向微泡的基因传输功能;不同条件下超声照射大鼠肺微血管内皮细胞后,分别对细胞骨架微丝、微管行免疫荧光染色,荧光显微镜下观察细胞形 态及应用软件Simp

39、lepcr测量荧光强度并进行分析;免疫组化法NBD-C6-HPC探针行细胞膜染色,激光共聚焦显微镜观察应用FRAP技术间接测量不同条件下细胞膜流动性、荧光恢复率 的变化,探讨细胞膜流动性的改变与细胞转染率之间的关系。 2、试验仪器及设备 全氟显(南方医科大学大学药学部研制);超声影像系统Sequoia512(美国Acuson公司);质粒提取试剂盒购自QIAGEN公司(德国);DH5a工程菌(本校组织工程与构建实验室赠 );eGFP质粒(美国Invitrogen公司);兔抗鼠微管蛋白一抗(美国LabVision公司);羊抗兔二抗(美国KPL公司);倒置荧光显微镜IX71(日本Olympus公司)

40、,Simplepci荧光分析软件(美 国);NBD-C6-HPC探针(美国MoleculeProbe公司);牛血清白蛋白等。 3、试验方法 (1)超声介导微泡空化靶向传输细胞模型的制备; 取全氟显(全氟丙烷人血白蛋白微泡注射剂,南方医科大学药学部)冻干制剂1支,用3mL生理盐水溶解,轻摇至混浊,4静置2h。弃少许上层泡沫悬浊液,加入质粒eGFP至终浓 度为100mg/ml,置4冰箱2h。培养板中每孔换入含1FBS的RPMI-1640培养基1.8ml,一组加入200l微泡质粒混合液另一组加入200ml微泡。超声照射24h后荧光显微镜下观察。 (2)报告基因eGFP的大量制备; 复苏大肠杆菌DH5

41、a,常规摇菌扩增,将报告质粒eGFP-c2按氯化钙法转入细菌,蓝、白菌落筛选法挑选阳性克隆菌落;大量扩增转化细菌,按试剂盒况明书要求提取质粒 ,Biophotometer生物分光光度计测质粒浓度为300g/mL,调整质粒浓度为1mg/mL。 (3)大鼠肺微血管内皮细胞的取材及培养; SD大鼠(南方医科大学实验动物中心,SPF级),质量130150g。无菌条件下取肺的边缘,差速生长分离法去除平滑肌细胞,待内皮细胞纯度达95以上用于实验。细胞生长至第 三代,传代于6孔板中,处于对数生长期时用于实验。 (4)超声介导微泡空化对大鼠肺微血管内皮细胞细胞骨架的影响; 超声照射后,免疫组化染色微管、微丝蛋

42、白,倒置荧光显微镜IX71(Olympus,日本)检测并采集荧光图像,Simplepcr(美国)计数细胞并进行荧光强度分析。 (5)超声介导微泡空化对细胞膜流动性的影响; 共聚焦专用培养皿中的细胞超声照射后,不同条件超声照射后探针NBD-C6-HPC标记细胞膜,应用激光共聚焦显微镜上的frap程序间接测定细胞膜流动性。 结果: 1.顺利完成大鼠肺微血管内皮细胞的原代取材及纯化;成功建立超声介导微泡空化靶向传输细胞模型。 2.利用超声介导微泡空化靶向传输系统在细胞水平传输报告基因,以全氟显白蛋白微泡进行传输时,与其他组相比,阳性对照组可见报告基因eGFP较强表达,报告基因转染成功 ,超声介导微泡

43、空化有明显促基因转染细胞的作用。 3.不同MI与照射时间条件下实验组均能够荧光细胞。MI为0.501.50范围内,基因转染率与MI增加呈正相关,MI为1.501.80范围内基因转染率差别无统计学意义。超声照射时 间为6090s细胞转染率差别有统计学意义,但是延长照射时间,细胞转染差别无统计学意义。 4.利用超声介导微泡空化靶向传输报告基因对细胞骨架无明显损伤。MI为0.501.50范围内,微管蛋白荧光强度与对照组相比差别有统计学意义,但是MI为1.501.80范围内微 管荧光强度差别无统计学意义。超声照射时间为3090s范围内微管蛋白强度改变与照射时间呈正相关,继续增加照射时间,微管荧光强度改

44、变无统计学意义。 5.超声介导微泡空化在一定声学参数范围内使细胞膜流动性改变差别具有统计学意义。 结论: 1.本实验研究证实超声介导微泡空化能够在细胞水平靶向传输报告基因,为超声介导微泡空化靶向传输治疗性药物或者基因应用于冠心病治疗的可行性提供实验依据。 2.超声介导微泡空化靶向传输基因在对细胞形态及骨架无明显损伤作用,证实超声介导微泡空化靶向传输的安全性。 3.超声介导微泡空化作用下,内皮细胞膜流动性明显增加,而且细胞膜流动性的改变与报告基因转染率的增加改变成正相关;说明超声微泡作用下细胞膜流动性增加可能是超声 介导微泡空化促进报告基因转染的重要机制之一。 4.经本实验研究,超声联合微泡促基

45、因转染体外培养的内皮细胞的最佳条件是:照射时间120s,机械指数1.5,在这个参数范围内细胞转染率高,安全性好。 8.学位论文 陈赵芳 高效脱氮菌的筛选与评价 2007 水体富营养化是我国当今水环境面临的重大问题,氮素是主要的污染因子。现代污水脱氮技术中,许多污水生物脱氮研究工作都涉及到异养硝化/好氧反硝化过程,对异养硝化 菌和好氧反硝化菌的脱氮作用的研究,是对传统硝化-反硝化理论的丰富与突破,有望克服传统处理工艺在处理效率与经济适用两方面的矛盾,实现废水高效而经济的脱氮。在脱氮 技术应用研究中,固定化微生物技术以其特有的优点在废水处理领域引起了普遍的关注。优势细菌固定化以后,特别适用于环境废

46、水的水质修复,无被流水带走之忧,也无为其他水 生生物摄食之虑,更不会由于微生物进入水体造成二次污染,可在水域中长期稳定地发挥功效。因此具有异养硝化/好氧反硝化特性的微生物的筛选及优势菌的固定化技术的研究 ,对于污水脱氮具有重要的理论意义和应用价值。 本文从设置于太湖湖滨的宜兴农村生活污水生物脱氮除磷装置中分离出异养硝化菌株和好氧反硝化菌株,并对他们的脱氮条件、实际应用和固定化技术进行研究,为今后的实际 应用及理论研究奠定基础。鉴于目前国内的脱氮工艺仍以传统A/O工艺为主,本研究还涉及到应用FISH技术检测人工湿地填料中的自养型硝化细菌及亚硝化细菌的时空分布规律及其 影响因素,为调整传统工艺运行

47、参数及脱氮作用机制的研究提供微生物学基础。 本研究结果如下: 1.采用极限稀释及平板划线分离法,分离到5株脱氮效果较好的硝化菌株,其中,硝化菌株YY4脱氮效果最好,脱氮过程中不产生亚硝酸盐,仅产生少量的硝酸盐及羟胺;菌株 YY4脱氮过程中pH值明显升高,由7.0上升至9.0。菌株YY4菌株除了能够去除培养基中的氨氮外,还可以脱除硝酸盐和亚硝酸盐,且菌株的生长情况与硝酸盐和亚硝酸盐的降解情况一 致。根据单因素及二次通用旋转组合设计方法确定异养硝化菌YY4最佳脱氮条件为:温度为30.0、pH值为10.0、摇床转速180r/min、C/N为11.99、氨氮浓度为100mg/L。将该异养硝 化菌株接种

48、于生活污水和化工废水中,研究结果提示,对于不同的污水应采取不同的措施,在采取相应的措施后,YY4对于上述污水均有较强的耐受能力及较好的脱氮效果。 2.通过富集培养及平板划线法分离出一株好氧反硝化菌株DLC4-3,以乙酸钠和琥珀酸钠作为碳源时,均具有较好的脱氮效果。硝酸盐初始浓度越高,菌株DLC4-3对硝酸盐的最终 降解率越高;而亚硝酸盐则相反,即初始浓度越高,菌株DLC4-3对亚硝酸盐的最终降解率越低。菌株DLC4-3具有较强的小分子碳源依赖性,在外加乙酸钠的情况下,菌株DLC4-3对化 工厂污水(NO N:85.57 mg/L)48h硝氮去除率超过85。 3.固定化微生物技术去除污水中的氨氮研究结果显示:采用10聚乙烯醇与0.5海藻酸钠作为包埋剂,固定化小球综合性能最好,用于人工模拟污水脱氮处理时,小球未见破 碎,人工模拟污水比较澄清,表明微生物被固定在小球内部,稳定的发挥脱氮作用。在最适条件下,与同等数量的游离菌比较,固定化菌脱氮作用较差,要达到游离组的脱氮效果 ,需延长培养时间,但是固定组培养基中游离出来的细菌量远远少于游离组,这在实际应用中将会大大减少污水处理中的污泥产量,并降低由微生物带来的二次污染。 4.FISH研究结果表明:硝化菌及亚硝化菌的生物量在时间上呈现先上升后下降趋势,与水温变化情况

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