纺织材料是电的绝缘体材料，比电阻一般很高，尤其是吸湿性能低涤纶、晴纶、氯纶等合成纤维。因此，在纺织加工过程中，由于纤维与纤维或纤维与机件间的密切接触和摩擦。造成电荷在物体表面的转移，结果产生静电。带相同电荷的纤维之间相互排斥，带不同电荷的纤维与机件之间发生吸引，结果造成条子发毛，纱线毛羽增多，卷装成型不良，纤维粘缠机件，纱线断头增加，以及在布面上形成分散性条影等。服装带电后，大量吸附尘土，容易沾污，而且服装与人体、服装与服装也会发生缠附现象或者产生电火花。因此，静电干扰，影响加工的顺利进行，影响产品的质量和织物的服用性能等。静电现象严重时，静电压高达几千伏，会因放电产生火花，引起火灾，造成严重后果。很早就已经发现，当两个绝缘体相互摩擦并分开时，介电系数，较高的物体带正电荷，介电系数较低的带负电荷。这是十九世纪末就发现的规律，这个规律和许多实验结果是相符的，。由实验所获得的各种纤维的静电电位序列，如表3-32（实验条件是温度和空气相对湿度33%）。当表中两种纤维发生摩擦时，排在表中上面的纤维带正电荷，下面的点负电荷。表1 纤维静电电位序列羊毛 锦纶 粘胶纤维 棉 蚕丝 聚酯纤维 聚乙烯醇 涤纶 腈纶 氯纶 腈氯纶 偏氯纶 聚乙烯 丙纶 氟纶+-1757年的第一个电位序列表，只包含羊毛一种纺织材料，排列在表的靠近正电的一端。以后很多人在这个方面做过研究。在已发表的一些电位序列中，各种纤维的排列顺序，不是完全相同的，有的差别还是比较大。但大体上可以说，聚酰胺类纤维（羊毛、蚕丝和锦纶）排在表的靠近正电荷的一端，纤维素纤维排在表的中间，碳链纤维排在表的负电荷一端。需要说明，实验条件的微小变化，可能引起纤维电位的变化。并且纺织材料带电后，材料各部位的电位并不相同，有的部位带正电荷，有的部位可能带负电荷，情况比较复杂。纺织材料所带的静电的“强度”，用单位重量（或单位面积）的材料的带电量（库仑或静电单位）表示。各种纤维的最大带电量是接近相等的，而静电衰减速度却大不相同。决定静电衰减速度的主要因素，是材料的表面比电阻。一些织物上的静电衰减到原始数值的一半，所需要的时间一半衰期与织物的表面比电阻的关系。各种织物的电荷半衰期与表面的电阻的对数关系，是直线关系，表面比电阻越大，半衰期越长，一些织物表面比电阻与电荷半衰期的关系表1（试验条件是温度30oC和空气相对湿度33%）。当表中两种纤维发生摩擦时，排在表面上的纤维带正电荷，下面的带负电荷。纺织材料所带静电的“强度”，用单位重量（或单位面积）的材料的带电量（库仑或者静电单位）表示。各种纤维的最大带电量是接近相等的，而静电的衰减速度却大不相同。决定静电衰减速度的主要因素是材料的表面比电阻。织物的表面比电阻越大，电荷半衰期越长。因此，如果把纺织面料的比电阻降低到一定程度，静电现象就可以防止。 生产实践表明，在纺织厂加工纤维素纤维，很少受到静电干扰。加工如羊毛和蚕丝，就存在一定的静电干扰。而加工聚酯纤维、锦纶、涤纶以及其他合成纤维，受静电干扰最大。为了解决合成纤维织物在穿用过程中的静电干扰，必须使合成纤维及其织物具有耐久性抗静电性能。使合成纤维以及其织物具有耐久性抗静电性能的方法很多。例如，在合成纤维的聚合或者纺丝时，加入亲水性聚合物或则导电性低分子聚合物；或则利用复合纺丝法，制成外层具有亲水性的复合纤维等。又如，可以在纺纱的过程中，可以将合成纤维与吸湿性强的纤维进行混纺，或者按照电位序列，使带正电荷的纤维与带负电荷的纤维进行混纺，以及对织物进行耐久性的亲水性助剂整理。现在市场上现有的抗静电面料有三大类：导电丝防静电面料、导电纤维防静电面料和助剂整理防静电面料。 市场上现有的几类型防静电面料中主要是导电丝面料、导电纤维面料，针对两种种面料的各方面对比如表4.由表4可以直观的看出3种防静电面料的各方面性能以及特征的对比。在具体使用方面，导电丝面料中的导电丝主要是嵌织在织物的背面，以利于织物的美观和平整，面料的背面是半导体，面料的正面是绝缘体。所以制成成衣以后，主要消除的仅仅是服装与人体摩擦产生的静电，无法消除与外界设备等摩擦产生的静电，服装正面依然有电荷积聚。混纺面料由于是将导电纤维在纺织过程中加入到纱线中，面料的正面和背面均属于半导体，而且可以使布面表面正负电荷可以传导并相互抵消，能快速均匀的消除人体与服装产生的静电以，以及与外界接触所服装表面产生的静电，服装没有电荷积聚。在油田，石化，炼化，化工等行业，穿着防静电服装以及相关防护用品的目的主要就是消除外界与人体产生的静电，同时避免电荷积聚，消除静电放电时产生的火花引起的安全隐患。因此，在大部分高危行业，已经接受了混纺防静电面料的防护性能。采用混纺防静电面料，既提高了防静电性能，又降低了安全隐患。 采用不锈钢纤维、亚导电纤维、防静电合成纤维与涤棉混纺或混织布，能自动电晕放电或泄漏放电，可消除衣服及人体带电，同时供防静电的帽子、袜子、鞋。其性能指标符合GB12014-2009标准：布料电荷密度≤5μC/m2上衣带电荷量≤μC/m2防静电服装十大标准： 1、防静电工作服：为了防止衣服的静电积聚，用防静电织物为面料而缝制的工作服。2、防静电织物：防止衣物的静电积聚，在纺织时，大致间隔或均匀地混入导电纤维的织物。3、导电纤维：采用金属氧化物或碳黑进行复合纺丝方法而制成的纤维。4、服装外观要求：无破损、斑点、污物以及其他影响服装性能上的缺陷。5、防静电面料性能：在温度20±5℃、湿度30～40%的环境下，经水洗100次后，面料电荷面密度平均值≤μc/m2。6、防静电服装性能：每件防静电服的带电电荷量<μc/件，耐洗涤性能(A级≥ h, B级≥ h)。7、防静电服装检验标准：中华人民共和国防静电服装国标（GB12014—2009）。8、防静电服装检验依据：GB/T12703-1991《纺织品静电测试方法》。9、防静电面料染色要求：轻丝光，不磨毛。氧漂剂请尽量控制在剂量的80%。10、防静电服穿用要求：禁止在易燃易爆场所穿脱；禁止在防静电服装上佩戴任何金属物件；与防静电鞋配套穿用。
纺织材料是电的绝缘体材料，比电阻一般很高，尤其是吸湿性能低涤纶、晴纶、氯纶等合成纤维。因此，在纺织加工过程中，由于纤维与纤维或纤维与机件间的密切接触和摩擦。造成电荷在物体表面的转移，结果产生静电。带相同电荷的纤维之间相互排斥，带不同电荷的纤维与机件之间发生吸引，结果造成条子发毛，纱线毛羽增多，卷装成型不良，纤维粘缠机件，纱线断头增加，以及在布面上形成分散性条影等。服装带电后，大量吸附尘土，容易沾污，而且服装与人体、服装与服装也会发生缠附现象或者产生电火花。因此，静电干扰，影响加工的顺利进行，影响产品的质量和织物的服用性能等。静电现象严重时，静电压高达几千伏，会因放电产生火花，引起火灾，造成严重后果。很早就已经发现，当两个绝缘体相互摩擦并分开时，介电系数，较高的物体带正电荷，介电系数较低的带负电荷。这是十九世纪末就发现的规律，这个规律和许多实验结果是相符的，。由实验所获得的各种纤维的静电电位序列，如表3-32（实验条件是温度和空气相对湿度33%）。当表中两种纤维发生摩擦时，排在表中上面的纤维带正电荷，下面的点负电荷。表1 纤维静电电位序列羊毛 锦纶 粘胶纤维 棉 蚕丝 聚酯纤维 聚乙烯醇 涤纶 腈纶 氯纶 腈氯纶 偏氯纶 聚乙烯 丙纶 氟纶+-1757年的第一个电位序列表，只包含羊毛一种纺织材料，排列在表的靠近正电的一端。以后很多人在这个方面做过研究。在已发表的一些电位序列中，各种纤维的排列顺序，不是完全相同的，有的差别还是比较大。但大体上可以说，聚酰胺类纤维（羊毛、蚕丝和锦纶）排在表的靠近正电荷的一端，纤维素纤维排在表的中间，碳链纤维排在表的负电荷一端。需要说明，实验条件的微小变化，可能引起纤维电位的变化。并且纺织材料带电后，材料各部位的电位并不相同，有的部位带正电荷，有的部位可能带负电荷，情况比较复杂。纺织材料所带的静电的“强度”，用单位重量（或单位面积）的材料的带电量（库仑或静电单位）表示。各种纤维的最大带电量是接近相等的，而静电衰减速度却大不相同。决定静电衰减速度的主要因素，是材料的表面比电阻。一些织物上的静电衰减到原始数值的一半，所需要的时间一半衰期与织物的表面比电阻的关系。各种织物的电荷半衰期与表面的电阻的对数关系，是直线关系，表面比电阻越大，半衰期越长，一些织物表面比电阻与电荷半衰期的关系表1（试验条件是温度30oC和空气相对湿度33%）。当表中两种纤维发生摩擦时，排在表面上的纤维带正电荷，下面的带负电荷。纺织材料所带静电的“强度”，用单位重量（或单位面积）的材料的带电量（库仑或者静电单位）表示。各种纤维的最大带电量是接近相等的，而静电的衰减速度却大不相同。决定静电衰减速度的主要因素是材料的表面比电阻。织物的表面比电阻越大，电荷半衰期越长。因此，如果把纺织面料的比电阻降低到一定程度，静电现象就可以防止。 生产实践表明，在纺织厂加工纤维素纤维，很少受到静电干扰。加工如羊毛和蚕丝，就存在一定的静电干扰。而加工聚酯纤维、锦纶、涤纶以及其他合成纤维，受静电干扰最大。为了解决合成纤维织物在穿用过程中的静电干扰，必须使合成纤维及其织物具有耐久性抗静电性能。使合成纤维以及其织物具有耐久性抗静电性能的方法很多。例如，在合成纤维的聚合或者纺丝时，加入亲水性聚合物或则导电性低分子聚合物；或则利用复合纺丝法，制成外层具有亲水性的复合纤维等。又如，可以在纺纱的过程中，可以将合成纤维与吸湿性强的纤维进行混纺，或者按照电位序列，使带正电荷的纤维与带负电荷的纤维进行混纺，以及对织物进行耐久性的亲水性助剂整理。现在市场上现有的抗静电面料有三大类：导电丝防静电面料、导电纤维防静电面料和助剂整理防静电面料。 市场上现有的几类型防静电面料中主要是导电丝面料、导电纤维面料，针对两种种面料的各方面对比如表4.由表4可以直观的看出3种防静电面料的各方面性能以及特征的对比。在具体使用方面，导电丝面料中的导电丝主要是嵌织在织物的背面，以利于织物的美观和平整，面料的背面是半导体，面料的正面是绝缘体。所以制成成衣以后，主要消除的仅仅是服装与人体摩擦产生的静电，无法消除与外界设备等摩擦产生的静电，服装正面依然有电荷积聚。混纺面料由于是将导电纤维在纺织过程中加入到纱线中，面料的正面和背面均属于半导体，而且可以使布面表面正负电荷可以传导并相互抵消，能快速均匀的消除人体与服装产生的静电以，以及与外界接触所服装表面产生的静电，服装没有电荷积聚。在油田，石化，炼化，化工等行业，穿着防静电服装以及相关防护用品的目的主要就是消除外界与人体产生的静电，同时避免电荷积聚，消除静电放电时产生的火花引起的安全隐患。因此，在大部分高危行业，已经接受了混纺防静电面料的防护性能。采用混纺防静电面料，既提高了防静电性能，又降低了安全隐患。 采用不锈钢纤维、亚导电纤维、防静电合成纤维与涤棉混纺或混织布，能自动电晕放电或泄漏放电，可消除衣服及人体带电，同时供防静电的帽子、袜子、鞋。其性能指标符合GB12014-2009标准：布料电荷密度≤5μC/m2上衣带电荷量≤μC/m2防静电服装十大标准： 1、防静电工作服：为了防止衣服的静电积聚，用防静电织物为面料而缝制的工作服。2、防静电织物：防止衣物的静电积聚，在纺织时，大致间隔或均匀地混入导电纤维的织物。3、导电纤维：采用金属氧化物或碳黑进行复合纺丝方法而制成的纤维。4、服装外观要求：无破损、斑点、污物以及其他影响服装性能上的缺陷。5、防静电面料性能：在温度20±5℃、湿度30～40%的环境下，经水洗100次后，面料电荷面密度平均值≤μc/m2。6、防静电服装性能：每件防静电服的带电电荷量<μc/件，耐洗涤性能(A级≥ h, B级≥ h)。7、防静电服装检验标准：中华人民共和国防静电服装国标（GB12014—2009）。8、防静电服装检验依据：GB/T12703-1991《纺织品静电测试方法》。9、防静电面料染色要求：轻丝光，不磨毛。氧漂剂请尽量控制在剂量的80%。10、防静电服穿用要求：禁止在易燃易爆场所穿脱；禁止在防静电服装上佩戴任何金属物件；与防静电鞋配套穿用。
1、防静电洁净面料也叫“导电绸”，专用涤纶长丝与高性能永久性导电纤维经特殊工艺织造而成，经向嵌织或经、纬向嵌织导电纤维。具有优良的防静电防尘性能，具有高效、永久的防静电、防尘性能和柔软、薄滑、织纹清晰的特点，主要用于制作防尘、防静电服装。导电丝规格：10MM条纹5MM条纹10MM网格5MM网格网格。2、防静电超净面料采用专用涤纶长丝，经向纬向嵌织导电纤维，经特殊工艺加工制成，不仅有优良的防静电功能，还可有效防止织物纤维脱落，以及微细粉尘颗粒从织物缝隙中的渗出，并具有不受环境影响（耐高温）、化学性能稳定（耐洗涤）等特性。适用于10级到100级的洁净室。3、防静电针织面料利用系列导电纤维与专用涤纶长丝经针织加工而成。防静电针织面料不仅能消除静电而且不发尘，还兼有普通针织面料透气、保暖、手感舒适的特性，是新一代符合人体健康要求的防静电面料。4、防静电防尘面料在涤绵短纤细支纱面料中等间距织入导电纤维（间距），经特殊工艺整理而成，其织物密度大于普通织物，具有防静电、防燃爆的功能。面料结实耐磨、柔软舒适、吸湿透气。
生物医学动物实验研究论文
1实验设计
在开展生物医学研究时，研究者通过正确地运用统计学知识，可直接影响研究的质量。统计学设计的任务在于对研究的部署、实施，直到研究结果的解释进行系统的安排，力争做到以最少的人力、物力获得可靠的结论和信息。其目的在于确定某种处理是否会表现出某种特定的效应。在实验设计时应遵循惟一差异原则，即在进行两组比较时，两者之间仅有因处理因素不同而引起的差异，而其他实验条件相关的非处理因素都应保持等同。然而，处理组与对照组在反应上表现出的差别并不一定意味着是处理的结果。另有两种引起差别的可能性，即偏倚和偶然性。偏倚是指系统性差别，它不是因组间在处理上的不同所引起。生物医学实验中统计学设计和分析的目标就是消除潜在的偏倚，减少偶然性[2]。
实验的偏倚和控制
偏倚是在研究中从设计到实验实施和结果分析的各环节存在一些人为的、有系统倾向的非随机误差，它不是由于抽样造成的，而是某种偏性使得实验结果偏离它的真值。从所选择的生物医学问题到研究方案的制订与实施、实验的完成过程、实验的分析与解释，乃至实验结果的发表，均可能存在各式各样的偏倚[2]。这种偏倚常常表现为系统误差。偏倚的大小取决于研究的方法和具体的实验条件。常见的偏倚主要有选择性偏倚、观察性偏倚和混杂性偏倚。必须认识实验过程的偏倚，从实验设计起直到整个研究过程结束均要加以控制。正确的实验设计可控制选择性的偏倚，事前人为控制和采取相应的措施可避免和减少观察性的偏倚。对于混杂性偏倚，可将重要的混杂因素在设计阶段进行分层随机设计，使混杂因素在组间分布均衡；在统计分析阶段将混杂因素作为分层因素或采用有协变量分析方法，以消除混杂因素的影响。只有有效地控制或消除偏倚，方可减少结果的假阳性或假阴性。
减少偶然性的潜在影响
偶然性因素的作用可以减少，但不能完全排除。因为即使是在精心实施的研究中，接受同样处理的动物，其反应也不可能完全一样。适当的统计分析可使实验人员评估出现假阳性的概率，即根本不存在处理效应的情况下观察到差异的概率。这种概率越小，实验者发现真实效应的可能性就越大。为了更有把握地检测出真实效应，有必要减少偶然性的作用，并通过实验设计确保能在“噪声”之上识别真正的“信号”。
实验设计的要素
要消除生物医学实验中潜在的偏倚，减少偶然性，就应对实验对象、处理因素和实验效应这三个实验设计要素，按照对照、重复、随机化和均衡四项原则进行周到的设计与控制[3]。实验对象实验中处理因素所作用的对象称为实验对象。不同性质的实验研究需要选取不同种类的实验对象，一个完整的实验设计中所需实验对象的总数称为样本含量。生物医学试验中考虑动物实验对象时应关注以下几个方面：①动物种属的选择：选择实验动物的种属与品系时，尤其需要注意其背景反应的水平。为了将反应“信号”水平最大化，常常意味着应避免选择那些背景反应水平极低的动物种属或品系，但如果采用过度反应的动物种属或品系也同样会出现问题。动物物种选择中的其他问题，无论是实际问题（寿命、体型、易得性、对动物学特征的了解情况）或是理论问题（生化、生理或解剖结构与人的相似性），都需要从专业的角度认真加以考虑和权衡。②动物的数量：虽然从统计设计角度考虑可得出某项实验所需的动物数（样本含量），但所得出的数值往往很大。因此，虽然样本含量估计是保证结论可靠性（精度和检验效能）的前提，但基于实验的可操作性及经济原则方面的考虑，应结合统计学的计算结果与以往的生物医学研究经验予以确定。③动物的体重与年龄：为确保实验对象的同质性，实验中所使用的动物体重与年龄应尽可能相近；动物体重的标准差不应超出平均值的10%；啮齿类等小动物年龄相差不应超出1周，大动物年龄相差不应超出1个月。④动物的分层：为了准确检测一种处理因素引起的差别，各处理组在可能影响实验结果的其他非处理因素方面应尽可能具有同质性。当存在动物亚系间的差别时，有两种方法可得到更为准确的结论。一是在结果分析阶段将亚系作为一个“分层变量”处理，包括对两个亚系的结果进行单独分析，然后将结果综合，得出处理效应的总结论；二是将亚系作为实验设计的“区组因素”，这种情况下可使对照组与处理组中每个亚系动物数量相等。除以上所讨论的“亚系”之外，其他的非处理因素，如性别、窝别、体重段等也可作为分层变量进行局部控制，并据此进行分层随机化分组。处理因素设计实验研究时，要明确研究中的处理因素和影响实验效应的非处理因素。研究者希望通过对研究设计进行有计划的安排，从而能科学地考察其效应大小的因素称为处理因素或实验因素；研究者往往忽略对评价实验因素作用大小有一定干扰的重要的非处理因素或非实验因素（如动物的窝别、体重等）；其他未加控制的许多因素的综合作用统称为实验误差。实验结果是处理因素和非处理因素共同作用而产生的实验效应，因此如何控制和排除非处理因素的干扰，正确显示处理的效应，是实验设计的基本任务。实验效应实验效应是处理因素作用于受试对象的反应和结果，是反映实验因素作用强弱的标志，它通过观察指标（统计学常将指标称为变量）来体现。如果指标选择不当，未能准确反映处理因素的作用，获得的研究结果就缺乏科学性，因此选择好观察指标是关系整个研究成败的重要环节。指标的观察应避免带有偏性或偏倚，要结合专业知识，尽可能多地选用客观性强的指标，在仪器和试剂允许的条件下，应尽可能多选用特异性强、灵敏度高、准确可靠的客观指标。对一些半客观（如尿液pH试纸读数值）或主观指标（行为测量、病理观察），一定要事先规定读取数值的严格标准，只有这样才能准确地分析实验结果，从而提高实验结果的可信度。
实验设计的原则
为了防止结果的偏倚，保证实验结果的准确性和最大化的表达，在进行生物医学实验设计时必须遵循统计学设计的对照、重复、随机化和均衡四个基本原则。生物医学实验中对照组的设置必须具备三个条件：①对等原则，即惟一差别原则，除处理因素外，对照组具备与实验组对等的非处理因素。在相互比较的各组间，除了给予的处理因素不同外，其他方面应与实验组具有一致性，如相同的实验单位来源（动物种属、体重等）和相同的实验条件、操作方式和喂养环境等。②同步原则，对照组与实验组设立之后，在整个研究进程中始终处于同一空间和同一时间。③专设原则，任何一个对照组都是为相应的实验组专门设立的。不得借用文献上的记载或以往结果或其他研究资料作为本研究之对照。
生物医学中常用的实验设计类型
如果需要在同一实验中同时评价几种不同的效应，实验者应该安排能区别各自效应差别的实验设计方法。生物医学中常用的实验设计有以下几项。完全随机设计完全随机设计是生物医学动物实验中最为常用的一种实验设计方法，它是一种单因素有k个水平（k≥2）组的实验设计。即实验设计可设置一个对照或多个剂量组的实验方案。本设计保证每个实验动物都有相同机会接受任何一种处理，而不受实验人员主观倾向的影响。本设计应用了重复和随机化两个原则，因此能使实验结果受非处理因素的影响基本一致，真实反映出实验的处理效应。随机区组设计随机化完全区组设计，简称随机区组设计，又称配伍组设计，是配对设计的扩展，它将几个条件相同的受试者划分在同一个区组或配伍组，然后再按随机的原则，将同一配伍组的受试者随机分配到各实验组。该设计方法的优点是每个区组内的k个实验单位有较好的同质性，比完全随机设计更容易察觉处理间的差别。这种方法须特别注意的是要求区组内实验单位数与处理数相同，实验结果中若有缺失值，统计分析将损失部分信息。拉丁方设计拉丁方设计从横行和直列两个方向进行双重局部控制，使得横行和直列两向皆成区组，是比随机区组设计多一个区组因素的设计。在拉丁方设计中，每一行或每一列都成为一个完全区组，而每一处理在每一行或每一列都只出现一次，也就是说，在拉丁方设计中，实验处理数=横行区组数=直列区组数=实验处理的重复数。析因设计析因实验设计又称全因子实验设计，属于多因素、多水平单效应的设计。它不仅可以检验每一因素各水平之间的效应差异，而且可以检验各因素之间的交互作用。交互作用是指一个因素不同水平间的效应差受另一因素的影响，包括协同交互作用和拮抗交互作用。析因实验主要用于分析交互作用，当因素及水平数过多时，所需的实验对象数、处理组数和实验次数大幅度增加，故一般采用较简单的析因实验。含有较多因素和水平的实验一般采用正交实验设计[5]。
2生物医学动物实验的描述统计学
生物医学实验资料的类型
生物医学实验对实验对象（动物）进行干预后测定的观测指标通常有以下类型：①连续性数据：测定结果表现为有数字大小和单位的数据，统计上称定量资料，如生理、生化指标，体重值，器官重量等。②分类数据：测定结果表现为按某属性划分的定性类别，统计上称为定性资料，具体又可以分为二值资料、多值名义资料和多值有序资料。如某反应为出现或不出现，死亡或未死亡，有畸形或无畸形；病理损害的严重程度（无、轻度、中度、重度）等。
统计描述指标
描述性统计学（或归纳统计学）是对样本观察/测量数据频率分布的定量研究，描述性统计的目的在于：①对测量值或观察值进行归纳浓缩，用统计量、统计图或统计表的形式表现；②估计总体分布的参数。资料的整理与探索对于某一测量指标，一般应从文献资料中了解其分布类型。如果没有判断概率分布的理论基础，应重复以大样本测定，绘制样本的频数分布图（理论上样本量要大于100），并经统计学检验拟合其分布。数据的描述统计量①连续性数据的频数分布：通过对样本资料编制频数分布表或做茎叶图，以确定资料分布的类型、频数分布的集中趋势和离散趋势、估计总体参数，也便于发现离群值。②中心位置的描述统计量：描述数据分布的集中趋势，常用指标为算术均数、中位数、众数、几何均数等。③离散程度的描述统计量：描述数据分布的离散趋势，常用指标为标准差和方差、极差和四分位数间距、变异系数和离散系数等。④统计学图表：统计图包括连续性数据分布的直方图、茎叶图，表示数据中心位置和离散程度的点杆图（做图时表示均数和标准差）和盒须图（做图时表示中位数、极差、四分位数间距），描述构成比数据资料的百分条图、饼图，描述经时变化趋势的线图，以及预测和检验分布类型的概率-概率图（P-P图）等[6]。统计表具有简单、明了、易于理解、便于比较的优点。编制统计表时原则上应当重点突出、层次分明、避免层次过多或结构混乱。一般的统计表应为三线表，表中只有横线，无竖线和斜线。统计表的标目应层次清楚，不宜过于复杂。
3生物医学动物实验的假设检验
生物医学动物实验中最常见的情况是给予不同受试物后进行组间比较，通过统计学中的假设检验，说明受试物的作用。假设检验时应注意以下问题。
检验方法的选用依据
资料的类型和变量的数目不同类型的资料（定量、定性）的组间比较应采用不同的统计检验方法。单变量、多变量的`统计检验方法也各不相同。实验设计类型应该根据实验设计的具体类型选择对应的统计检验方法，以便得到处理组效应的真实结论。检验方法的前提条件选用假设检验方法前，应了解所分析的数据资料是否满足相应检验方法的前提条件，如t检验和方差分析等参数检验方法要求数据满足正态性和方差齐性，2检验要求样本含量大于40且理论频数大于5。
正态性检验及拟合优度检验
统计学假设检验须判定样本的频数分布是否符合某一理论分布，如符合要求就可按此理论分布来进行统计学处理。对正态分布可采用正态性检验，其他分布可用拟合优度检验。通常可通过查阅文献，了解实验参数符合何种理论分布。
方差齐性检验
连续性数据未达到参数法统计分析前提的第二种原因即为方差不齐。一般而言，数值愈大，其固有的变异性也愈大。例如，若某组动物的平均反应值为100，其数值范围可能为80~120；而另一组动物的平均反应值为300，其数值范围可能会扩大至240~360。解决方差不齐的措施是进行数据转换。若数据的标准差与平均值成正比，在统计分析前宜将数据转换为对数值之后再进行分析，据此，不仅数据的变异度与平均值大小无关，同时还可确保其更符合正态分布。若数据变异度增加幅度与平均值的关系不太明显，采用平方根转换则更易使数据的变异度与平均值大小无关。某些数据经对数或平方根转换后可能仍存在方差不齐，此时宜采用非参数检验。
单侧检验与双侧检验
检验假设选择单侧检验或双侧检验，应事先根据专业知识做出选择。一般而言，若研究目的仅须了解是否存在组间差异、实验者无法预测组间变化的方向以及实验者希望获得正负两方面的结果时，应采用双侧检验。若事先可预测组间差异的变化方向，实验者仅对某一方面的重要性感兴趣，实验者仅希望了解与对照组差异或正或负一个方向，则应采用单侧检验。此外，剂量设计预试验中应采用双侧检验，正式试验在了解相关信息后可采用单侧检验。
多重比较及多重性问题
生物医学实验经常在处理组和对照组之间做多个变量的比较。即使不存在真正的实验效应，也有可能纯粹由于偶然性而有一个或多个变量在5%检验水平出现显著性差别。除了上述均数多重比较导致Ⅰ类错误概率增加的多重性问题之外，其他的多重性问题还包括多次的中期分析、关注多个结局、亚组间的多重比较。处理多重性问题的原则包括：①预先计划进行多重比较；②限制比较的次数；③多重比较时采用更严格的界值标准；④多重比较具有生物学方面的依据。
观察值或实验对象的独立性
许多统计检验方法要求比较的观察值或实验对象相互独立，如二项分布的率检验、t检验和方差分析等。但是，有的生物医学实验中观察单位并不独立。例如，生殖和发育研究中就存在窝效应：由于遗传因素、宫内的发育环境和药物的代谢环境相似，与异窝胎仔相比，同窝胎仔之间对毒性效应的反应概率趋于系统，即同窝内数据为聚集性数据，这就是一种常见的非独立数据。在统计学分析时，忽略数据的窝内相关性具有潜在的风险；因同窝母鼠所产k个胎仔的观察值存在共性，其所提供的信息不及k个独立的来自不同母鼠所产胎仔所提供的信息；窝内相关性愈大，其信息量愈少。聚集性数据的均数标准误小于独立的数据，因此，若基于观察值独立的统计分析方法，就会增加犯Ⅰ类错误的概率，即假阳性的风险增加，降低实验的有效性。
历史对照数据的应用
某些情况下，尤其是在发生率较低的情况下，单项研究可能提示处理可影响肿瘤发生率，但无法得出明确的结论。可能想到的分析办法之一是将处理组的数据与来自其他研究的对照组动物相比较。虽然历史对照数据具有重要意义，但值得强调的是，众多原因可导致不同研究之间的变异度大于研究之内的变异度。动物来源、饲料及饲养条件，研究期限，研究中的动物死亡率、读片的病理学家等均可能影响最终的肿瘤发生率。故此，忽视这些差异，将处理组的肿瘤发生率与合并的对照组发生率相比较，可能得出严重错误的结果，并进而明显夸大统计显著性水平。Tarone[4]曾对历史对照组的比率数据分析进行过综述。
假设检验的局限性
首先，假设检验中的P值并未提供有关处理诱发效应大小的直接信息。某一受试物可诱发一定量的、反应的增加，但增加的幅度是否具有统计显著性则取决于研究的规模和数据的变异性。在规模较小的研究中，有可能错失较大、重要的效应，尤其是在检测终点测量精度不高的情况下。相反，在规模较大的研究中，较小、非重要的效应则具有统计显著性。例如，D药与C药相比，降血压效应相差近30mmHg，但因为例数仅10例，假设检验未发现显著性差异（P=）；相反，B药与A药相比，降血压效应仅相差，但因为例数达500例，假设检验却发现存在显著性差异（P<）。由此可见，统计学显著性与效应大小无直接相关性。因此，愈来愈多的统计学家主张以处理组与对照组差异值的95%置信区间表述处理的效应。据此，若处理反应的增加值为10个单位（95%置信区间3~17单位），则该区间包含真实差异的几率为95%。若置信区间的下限大于零，则双侧检验的P值小于。其次，假设检验无法消除实验设计或实施不当所带来的影响。虽然前述的分层分析等有助于发现真实的差异，但若实验设计存在偏倚，或实验实施过程中存在偏差或失误，假设检验方法一般也于事无补。因此，在生物医学实验过程中应注重对实验设计或实施过程进行严格的质量控制和质量保证措施，强化GLP规范意识。其三，对统计学分析本身的质量控制和质量保证也是确保研究质量的重要环节。所用统计分析软件包应经过充分的认证，以确保分析结果的准确、可靠性。数据的录入、核对和分析结果的报告与归档，均应制订并严格执行相关的标准操作规程。综上所述，在动物实验研究的多个环节，统计学中的相关理论和方法都能够发挥重要作用。统计学不仅可以保证结果的科学性和可靠性，在很多情况下也可以极大地提高研究效率，节约研究成本。在这里还必须强调，除了实验后期的数据分析以外，在实验方案的制定阶段也需要统计学人员的早期介入，这样有助于避免实验设计出现大的偏差和漏洞，有利于研究目标的顺利实现。
生物研究性课题论文开题报告范文
题目： 高中生物课程三维目标实施路径的研究
一、课题研究的现实背景及意义
在教育目标研究方面比较突出的有布鲁姆教育目标分类系统，即把教育目标分成三个领域：认知领域、情感领域和动作技能领域。我国基础教育新课程改革正处在发展阶段，义务教育及普通高中新课程标准分别于2001年、2003年颁布，就全国范围来讲，在三维目标的实施途经研究方面是一个难点问题，大家都很关注，有老师在实践中开展探索，专家和一线的老师对知识与能力的研究比较多，但在如何认识过程、生物学习方法的具体指导、能力目标的具体化、情感价值观的分类、生物课程中如何有机渗透情感及价值观教育、特别是三者的有机整合、如何实施三维目标等方面缺少比较系统性的研究，有部分课程专家在有关课程改革的论述中谈到过这些问题，如《走进新课程》(教育部基教司组织编写)、《为了中华民族的复兴，为了每一位学生的发展》(华东师范大学出版社)、《新课程理念与创新》(高等教育出版社)、《课程与教学论》(钟启泉、张华主编)等。
目前国内其它学科如数学、历史、政治等学科有三维目标实施途径的研究，关于三维目标方面的理论和论文也较多。但有关生物学科如何实施三维目标方面研究较少，研究成果更少。因此，研究本课题可以填补国内外这方面理论空白，也可以进一步完善学生自主学习方面的理论研究。本课题的研究将进一步丰富建构主义教学理论、元认知理论。同时也有利于改变教师的教学方式，有利于改变学生的学习方式，有利于改变推动高中生物新课程改革朝着正确的方向推进。
二、课题研究的目标和基本内容
(一)研究目标
1、增强生物教师积极参与新课程改革的意识。
2、使生物教师理解“三维目标”的内涵。
3、积极探索新的教学模式和寻找实现生物课堂三维目标的途径，以提高课堂教学效率。
4、变革学生的学习方式，提高学生的学习积极性
5、通过课题研究培养我校生物青年教师教科研的.能力
(二)研究内容
1、生物课程“三维目标”的内涵
2、实现生物课堂教学中“三维目标”的途径
3、探索生物课程的课堂教学模式
4、高中学生生物学习方式
(三)研究重点
1、生物课程“三维目标”的内涵的研究
2、实现生物课堂教学中“三维目标”的途径
三、课题概念的界定
(一)核心概念：高中生物课程、三维目标、实施路径
(二)界定：
1、高中生物课程：“高中生物课程”是根据《基础教育课程改革纲要(试行》和《普通高中课程改革方案》的精神和要求设计的。 高中生物课程分为必修和选修两个部分。必修部分包括“生物1：分子与细胞”、“生物2：遗传与进化”、“生物3：稳态与环境”3个模块;选修部分有“选修 1：生物技术实践”、“选修2：生物科学与社会”和“选修3现代生物科技专题”3个模块。
2、三维目标：“三维目标”是教育理论中的一个新名词。它是指对学生进行教育过程中教师应该达到的三个目标即：知识与能力，过程与方法，情感、态度、价值观。“知识与能力” 强调基础知识和基本技能的获得。“过程与方法”突出的是让学生“学会学习”，使学生获得知识的过程同时成为获得学习方法和能力发展的过程。情感是指学生在学习结束合应该具有的感情体验;态度是指学生在学习结束后应该具有的一种对周围事物、事件的态度的形成;价值观是指学生在学习结束后应该具有的对周围经济利益、金钱的看法。这是课堂教学改革的新成果。
3、实施路径：指按照一定的标准，采取一定的方法实现高中生物课程三维目标的途径。
四、本课题研究的理论依据和参考文献
(一)本课题研究的理论依据
1、巴班斯基的教学过程最优化理论
通过合理的组织教学过程，既得到教学的最大可能效果，又不致造成学生过重的学习负担。
2、建构主义教学理论
在建构主义教学模式下，教师应该是教学环境的设计者，知识的管理者、学习学习的组织者、指导者和促进者，课程的开发者。强调学习过程应以学生为中心，注重互动的学习方式，师生是建构知识过程的合作者，从这些知识出发，开发新的教学方法。
3、弗莱维尔的元认知理论.
美国儿童心理学家弗莱维尔认为：元认知是对思维活动的自我体验、自我观察、自我监控和自我调节。其实质就是对认知活动的自我意识、自我控制。
以上是我整理的生物研究性课题论文开题报告范文，希望对大家有所帮助。
光催化的原理是利用光来激发二氧化钛等化合物半导体，利用它们产生的电子和空穴来参加氧化—还原反应。 当能量大于或等于能隙的光照射到半导体纳米粒子上时，其价带中的电子将被激发跃迁到导带，在价带上留下相对稳定的空穴，从而形成电子—空穴对。
由于纳米材料中存在大量的缺陷和悬键，这些缺陷和悬键能俘获电子或空穴并阻止电子和空穴的重新复合。这些被俘获的电子和空穴分别扩散到微粒的表面，从而产生了强烈的氧化还原势。
光催化原理是基于光催化剂在光照的条件下具有的氧化还原能力，从而可以达到净化污染物、物质合成和转化等目的。通常情况下，光催化氧化反应以半导体为催化剂，以光为能量，将有机物降解为二氧化碳和水。
因此光催化技术作为一种高效、安全的环境友好型环境净化技术，对室内空气质量的改善已得到国际学术界的认可。
扩展资料：
光催化优点
操作简单、能耗低、无二次污染、效率高。
1、直接用空气中的氧气做氧化剂，反应条件温和（常温 常压） 。
2、可以将有机污染物分解为二氧化碳和水等无机小分子，净化效果彻底。
3、半导体光催化剂化学性质稳定，氧化还原性强，成本低，不存在吸附饱和现象，使用寿命长。
光催化净化技术具有室温深度氧，二次污染小，运行成本低和可望利用太阳光为反应光源等优点，所以光催化特别合适室内挥发有机物的净化，在深度净化方面显示出了巨大的应用潜力。 常见的光催化剂多为金属氧化物和硫化物，其中二氧化钛的综合性能最好，应用最广。
自1972年Fujishima和Honda发现在受辐照的二氧化钛上可以持续发生水的氧化还原反应，并产生氢气以来，人们对这一催化反应过程进行了大量研究。
结果表明，二氧化钛具有良好的抗光腐蚀性和催化活性，而且性能稳定，价廉易得，无毒无害，是目前公认的最佳光催化剂。该项技术不仅在废水净化处理方面具有巨大潜力，在空气净化方面同样具有广阔的应用前景。
参考资料来源：百度百科——光催化原理
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第一作者及通讯作者：李伟（陕西 科技 大学（西安））
共同通讯作者：王传义（陕西 科技 大学（西安））
通讯单位：陕西 科技 大学
论文DOI:
研究亮点
1. 通过简单可控的方法将单原子Pd成功修饰在了CdS NPs表面。
2. 单原子Pd与CdS NPs表面的S原子形成强配位作用，通过协同金属-半导体配位相互作用促进了光诱导载流子自体相向表面的迁移，抑制了CdS光腐蚀现象，提高了光诱导电子利用效率。
3. 单原子Pd修饰CdS NPs后降低了催化水分解产氢能垒，显著增强了其全分解水产氢活性。
研究背景
随着双碳目标的提出，国家对氢能源的发展做出了重要指导，有效推进氢能源的发展。传统产氢手段能耗高，且伴随有二次污染。由于太阳光能来源广泛、使用方便、绿色可持续性等优点，将太阳能转变为方便使用的高附加值化学能无疑是新能源开发的有效途径，具有潜在应用价值。日光诱导全分解水产氢是一种开发氢能源的潜在技术，然而较低的效率阻碍了该项技术的大规模应用推广。因此，开发高效稳定的全分解水产氢催化剂具有理论与实际研究意义。
硫化镉（CdS）是一种低功函且具有优异可见光响应的过渡金属硫化物，在光催化和电催化领域有着广泛的应用。被用于光催化材料时，长时间光诱导容易导致其结构发生严重光腐蚀，极大地影响其光催化性能。如何在提高CdS基光催化剂催化活性的同时，有效抑制其光腐蚀影响，增强其结构稳定性，是需要研究者不断 探索 和解决的关键科学问题。
拟解决的关键问题
本课题通过一步简单诱导还原策略，将单原子Pd修饰在CdNPs表面，实现了协同的金属-半导体配位相互作用，抑制了载流子复合，提高了催化剂量子产率。更为重要的是，高度缓解了CdS光腐蚀影响，赋予其以长时间光电流稳定性，一定程度上解决了光腐蚀导致其催化剂结构不稳定的科学问题。
成果简介
针对CdS光催化剂在光诱导下光腐蚀严重影响其催化性能的科学问题， 陕西 科技 大学（西安）李伟副教授及王传义教授 等人通过一步简单光诱导还原手段将单原子Pd修饰在六方相CdS NPs表面，制备出一种CdS-Pd纳米光催化剂。由于CdS主体催化剂与单原子Pd活性位点间协同的半导体-金属配位相互作用，其光响应性及界面电荷传导特性均显著增强，有效抑制了其光腐蚀，增强了催化剂结构稳定性。同时，CdS-Pd催化剂表面全分解水产氢过程能垒相较于纯CdS NPs明显降低，从而在模拟日光诱导下达到了纯CdS纳米催化剂110倍的全分解水产氢活性，且表现出良好的耐光性能。
要点1：CdS-Pd复合光催化剂合成
通过简单的一步诱导还原法将单原子Pd修饰在六方相CdSNPs表面，优化并制备出一种CdS-Pd纳米光催化剂。
图复合光催化剂的合成示意图及结构表征。
要点2：CdS-Pd复合光催化剂结构、组成及形貌表征
通过XRD、Raman、XPS、XAFS和ac-STEM等表征研究发现：贵金属Pd是以单原子状态均匀分布在CdS 纳米催化剂表面，且单原子Pd与CdS 纳米催化剂表面的S原子形成了S-Pd配位作用，这有利于促进光诱导载流子的传导。
图复合光催化剂的形貌、晶型及组成分析。
要点3：CdS-Pd复合催化剂模拟日光诱导产氢活性及稳定性
当反应体系pH = 10时，优化后的CdS-Pd纳米催化剂在模拟太阳光诱导下全分解水析氢速率为 μmol·g -1 ·h -1 ，是纯CdS的110倍。如果进一步加入牺牲剂，其半分解水析氢速率可达到 μmol·g -1 ·h -1 。在λ = 420 nm的光波诱导下，其全分解水和半分解水的表观量子产率分别为和。即使在室外日光辐照下，也可以清晰地观察到大量气泡的产生。以上研究表明单原子Pd修饰后的纳米催化剂模拟日光诱导产氢活性显著提高。另外，通过评价该改性催化剂进行模拟日光诱导催化产氢的持久性及再生性，证明Pd单原子修饰后的CdS纳米催化剂具有稳定的光诱导催化活性和良好的结构稳定性。
图复合光催化剂的催化产氢性能、持久性和重复使用性。
要点4：CdS-Pd复合光催化剂的协同作用增强光-电化学性能及机理分析
通过光-电化学各项表分析可知：Pd单原子修饰后的CdS纳米催化剂表现出良好的电子-空穴对分离特性，且由于协同的半导体（CdS）-金属（Pd）配位相互作用加快了载流子自体相向表面的迁移，有效抑制了CdS的光腐蚀，延长了光生载流子寿命，从而在长时间光诱导下呈现高密度且稳定的光电流信号。
图4. CdS-Pd复合光催化剂的光-电化学性能表征及机理分析。
要点5：CdS-Pd复合光催化剂的DFT计算及催化机制分析
通过DFT计算分析可知：CdS-Pd纳米催化剂表面全分解水产氢能垒相较于纯CdS NPs明显降低，且支撑了S-Pd配位键形成的可能性。最终证明氢气生成的主要活性位点为催化剂表面的S位点，而表面单原子Pd则促进了水分子的分解。综上所述，在模拟日光诱导下，CdS基体生成大量光诱导载流子，并快速迁移至表面。H 2 O分子首先在催化剂表面Pd位点处被分解为氢质子中间体和OH-离子，氢质子进一步在S位点处获得电子被还原成氢气，而OH - 离子则在CdS表面被光生空穴氧化为O 2 分子。由于该催化剂协同的金属-半导体作用机制，O 2 分子与部分光诱导电子作用被快速转化为超氧自由基（O 2 +e - O 2•- ），所以该催化剂更适合于在模拟日光诱导下催化水分解产氢应用。
图5. CdS-Pd复合光催化剂的DFT计算及全分解水机制
小结与展望
综上所述，针对纯CdS半导体光诱导过程中光腐蚀影响导致其结构稳定性较差的科学问题，本研究通过一步简单光诱导还原手段将单原子Pd修饰在六方相CdS NPs表面，制备出一种CdS-Pd纳米光催化剂。由于CdS主体催化剂与单原子Pd活性位点间协同配位作用，其光响应性及界面电荷传导特性均显著增强，光诱导电子-空穴对复合抑制效果明显。同时，单原子Pd修饰后的纳米催化剂明显降低了全分解水产氢过程的能垒，从而在模拟日光诱导下达到纯CdS纳米催化剂近110倍的全分解水产氢活性，并表现出优良的催化活性与结构稳定性。本研究对于通过简单有效的制备方法合成稳定且高效的全分解水产氢CdS基光催化剂具有理论与实际研究意义。
参考文献
W. Li, X. Chu, F. Wang, Y. Dang, X. Liu, T. Ma, J. Li, C. Wang, Pd single-atom decorated CdS nanocatalyst for highly efficient overall watersplitting under simulated solar light. Appl. Catal. B-Environ . 2021, DOI: .
作者介绍
李伟 ，陕西 科技 大学 化学与化工学院，副教授。从事光催化剂结构设计及合成、光催化污水处理、太阳能光伏氢能源生产相关研究。目前已发表国际SCI论文30余篇，总被引频次1000余次。部分研究被《Appl. Catal. B-Environ.》、《J. Mater. Chem. A》、《Environ. 》、《ACS Sustainable .》、《Chem. Eng. J.》、《ChemCatChem》、《Electrochim. Acta》等期刊报导。
王传义 ，陕西 科技 大学特聘教授。德国洪堡学者、英国皇家化学会会士、国家外专局高端外国专家创新团队负责人、德国洪堡基金会联合研究小组中方负责人、陕西 科技 大学特聘教授、武汉大学兼职教授、博士生导师。应邀担任中国可再生能源学会光化学专业委员会委员、中国感光学会光催化专业委员会委员及中国环境科学学会特聘理事、国家 科技 奖励和国家重点研发计划项目会评专家及国家基金委等机构项目评审专家。从事光催化技术在环境与能源领域的应用研究。
声明
UNAM大学里的研究人员发现，如果附加了α生育酚和β-胡萝卜素的纳米胶囊用在水果和新切蔬菜上，可分散、均匀地敷上一层薄层，形式灵活地抑制酶促褐变，延长其寿命。“我们设计的这种微小的、用囊包着的产品是一种食品添加剂。类似于在纳米尺寸范围100~500纳米的球状结构之内放置活跃物质，如柠檬油、迷迭香或抗氧化剂α-生育酚、β-胡萝卜素。降出这个区域的活跃物质，使其通过壁迁移到水果实现保护。”这位学术负责人说道。然而，尽管目前在领域内取得了突破性的进展，但现在药物输送系统的精确度仍然达不到，可能的原因有很多，比如人体的复杂程度，再比如标记识别的不准确等，这都会影响药物释放的准确性。华东理工大学的魏红竹和他的团队，对智能药物传递系统进行了概念验证的研究，在肿瘤的识别方便达前所未有的准确性。他们所设计的胶囊具有“逻辑性”，胶囊需要检测出两种不同的癌症信号，并且，还需要在特定的序列中，就会按照正确的顺序释放药物。在这之前，研究人员设计的检测系统也都是能够检测出两种不同的标记系统，但通常两个当中检测到一个就会打开，所以准确率就大大降低了，而华东理工大学的团队所研制的胶囊需要检测到两个标记才能打开，所以准确率就大大增加了。癌症由于高的发病率和致死率,已经成为仅次于心脏病的“人类杀手”。然而,传统的癌症治疗手段包括手术、化疗与放疗虽然可以在一定程度上缓解病情,延长患者生命,却也给患者带来了极大的痛苦。例如手术产生大面积的创伤,化疗与放疗带来的毒副作用,以及多药耐药性导致治疗失败。因此,寻找有效的癌症治疗方法是目前医药领域研究的热点与难点。生物相容性纳米胶囊的出现为癌症的诊断和治疗提供了新的思路。纳米胶囊作为一种新型的药物载体,可以通过包裹疏水性化疗药物从而提高药物的溶解性,也可以包裹核酸提高其稳定性作为基因治疗药物。在载药纳米胶囊表面偶联靶向分子,使胶囊靶向到肿瘤病灶部位进行治疗,可以极大的提高治疗效果并降低对正常组织细胞的杀伤作用,是一种极具潜力的癌症治疗方法。本论文试图利用纳米胶囊(Nanocapsules,NCs)包裹化疗药物紫杉醇(Paclitaxel,PTX),并且在胶囊表面偶联特异识别肿瘤受体并诱导肿瘤细胞凋亡的TRAIL(Tumor necrosis factor-related apoptosis inducing ligand)蛋白构建一种新型纳米胶囊靶向抗癌药物,以克服目前临床抗癌药物的缺陷并为后续抗癌药物开发和肿瘤临床治疗提供技术支持。首先通过薄膜水化法使嵌段共聚物Pluronic(?)F127(PEO10O-PP065-PEO10O)和Pluronic(?)P123(PE020-PP070-PE020)聚合形成纳米胶束,胶束内部负载疏水性抗癌药物紫杉醇,并加入硅烷水解产生二氧化硅沉积在胶束PEO与PPO界面形成硅壳,稳定胶束的结构形成纳米胶囊。随后,通过在胶囊表面偶联具有特异识别并诱导肿瘤细胞凋亡的TRAIL蛋白,为载药纳米胶囊提供靶向性。完成纳米胶囊靶向抗癌药物的制备之后,使用透射电子显微镜和动态光散射表征载药纳米胶囊的形貌与粒径,分光光度计与高效液相色谱测定载药纳米胶囊的载药量与药物缓释曲线。最后通过TRAIL敏感型肝癌细胞株HepG2体内体外实验检测所制备的靶向载药纳米胶囊对肿瘤的治疗效果,并通过TRAIL耐受型乳腺癌细胞株MCF-7的体内体外实验检测纳米胶囊对多药耐药性肿瘤的治疗效果。经过研究和实验,获得如下结论:(1)载药纳米胶囊组装及性能:制备的载药纳米胶囊为澄清液体,在激光照射下可以观察到明显的丁达尔效应。纳米胶囊在透射电子显微镜下呈现明显的壳层结构,胶囊大小均一,壳层厚度为 nm。动态光散射测定载药纳米胶囊的光动力学粒径为24 nm,具有良好的分散性和溶液稳定性。紫杉醇纳米胶囊(PTX-NCs)的载药量为,包封率为,胶囊中紫杉醇浓度为μ g/mL。纳米胶囊内部的紫杉醇稳定并缓慢地释放。在偶联剂EDC和NHS作用下,TRAIL蛋白表面的氨基与胶囊表面的羧基形成酰胺键而使TRAIL蛋白偶联到紫杉醇纳米胶囊表面。偶联产物通过亲和层析获得靶向抗肿瘤纳米胶囊药物 PFPSNT(PTX-F127/P123 silica nanoparticles-TRAIL)。(2)PFPSNT对TRAIL敏感的肝癌HepG2细胞和活体肝癌HepG2肿瘤的抑制效果:采用cck-8法测定纳米胶囊及药物对体外培养的HepG2细胞的抑制效果,结果表明,未负载药物的空胶囊对细胞无明显抑制效果,而实验组PTX、PTX-NCs、TRAIL、TRAIL-NCs以及PFPSNT对HepG2细胞的半致死剂量分别为 μg/ml、 μg/ml、 μg/ml、 g/ml、 μg/ml。PFPSNT 对体外培养的 HepG2 具有良好的抑制作用。使用荧光染料Pyrene代替紫杉醇包裹进纳米胶囊并偶联TRAIL蛋白制备成TRAIL-Pyrene-NCs,与HepG2共孵育后使用荧光显微镜检测,结果显示偶联TRAIL的载荧光染料Pyrene纳米胶囊对HepG2具有明显的靶向作用。将HepG2细胞种植到裸鼠皮下形成种植瘤,建立裸鼠肿瘤模型后分别于腹腔注射PBS、PTX、PTX-NCs、TRAIL、PFPSNT进行治疗。与对照组PBS相比,各实验组肿瘤的增殖均得到不同程度的抑制,其中PFPSNT组肿瘤抑制效果明显强于其它各组。统计学分析显示PFPSNT组肿瘤抑制效果与其它组之间的差异具有明显的统计学意义(P<)。肿瘤组织切片的H&E染色及荧光染色显示PFPSNT治疗组的肿瘤组织内细胞有明显的凋亡和坏死。裸鼠主要器官心肝脾肺肾的H&E染色结果显示,使用PFPSNT不会对裸鼠正常脏器造成明显可见的损伤。(3)PFPSNT对TRAIL-耐受性乳腺癌MCF-7细胞和活体乳腺癌MCF-7肿瘤的抑制效果:采用cck-8和流式细胞仪检测纳米胶囊及药物对体外培养的MCF-7细胞的抑制效果,测得实验组 PTX、PTX-NCs、TRAIL、TRAIL-NCs 以及 PFPSNT 对 MCF-7 细胞的半致死剂量分别为 μg/mL、 μg/mL、 mg/mL、 mg/mL、μg/mL。在细胞的流式分析中,PTX、TRAIL和PFPSNT处理后,死细胞总量为和。两个不同实验的结果均表明MCF-7对TRAIL蛋白具有耐药性,但PFPSNT可以在MCF-7细胞中实现TRAIL与PTX的联合用药并逆转MCF-7细胞对TRAIL的耐药性。在对MCF-7种植瘤的治疗中,PFPSNT对肿瘤的增殖具有显著的抑制效果,肿瘤的体积增长速度以及瘤重均明显低于其余实验组并具有统计学意义(P<)。(4)MCF-7细胞与种植瘤蛋白组差异分析。体外培养的MCF-7细胞对TRAIL蛋白具有明显的耐受性,而种植到裸鼠皮下形成的MCF-7种植瘤对TRAIL敏感。为了弄清这种MCF-7细胞与MCF-7种植瘤之间发生耐受与敏感逆转的原因,使用Laber free法测定MCF-7细胞与种植瘤的蛋白组学差异。结果表明,MCF-7细胞在种植到裸鼠皮下形成肿瘤后,多个代谢通路中的蛋白表达水平发生改变,其中氨基酸的合成、间隙连接、RNA转运以及DNA复制均可能通过不同的机制调控肿瘤细胞的增殖并对其耐药性产生影响。MCF-7种植瘤可能通过这些机制改变了细胞对TRAIL的耐药性。利用纳米胶囊、紫杉醇和TRAIL蛋白构建的纳米胶囊靶向抗癌药物PFPSNT具有较好的稳定性、靶向性、安全性以及包载药物的缓释作用。PFPSNT对TRAIL蛋白敏感或耐受的肿癌均具有较强的杀癌效果,是一种安全、有效、广谱的候选靶向抗癌药物,值得进一步作为临床抗癌药物开发利用。
本文中，我整理了科学家们近年来在抗肿瘤研究中取得的新成果，与大家一起学习！
doi：
近日，一篇发表在国际杂志Nature上的研究报告中，来自德州农工大学的科学家们通过研究发现，人类基因STING（干扰素基因的刺激子）的一小片段或是治疗自身免疫性疾病和癌症的关键。文章中，研究者发现，一种特定的蛋白质基序或能帮助科学家们开发新型药物，来抑制引发自身免疫性障碍的人类机体未知免疫反应。
STING是一种特殊的蛋白质，其能在人类和其它动物机体中发送免疫反应的信号，文章中，研究者们发现了一种名为PLPLRT/SD的蛋白质基序，其是STING蛋白质末端附近的短链氨基酸序列，在开启机体免疫系统功能抵御病毒感染上扮演着至关重要的角色。TBK1是一种与多种疾病发病相关的蛋白激酶，比如额颞叶痴呆、某些癌症和诸如狼疮等自身免疫性疾病，研究者Li表示，我们在蛋白质STING中鉴别出了一种短链序列，其能够招募并激活TBK1，从而开启机体自身的免疫反应。
【2】Sci Rep：重磅！一种新型药物或能调节机体免疫系统来有效抵御肿瘤攻击
doi：
一项发表在国际杂志Scientific Reports上的研究报告中，来自日本庆应大学研究人员通过研究表示，通过刺激患者机体的免疫系统，一种用来治疗血液障碍的药物或有望帮助阻断多种类型实体瘤的生长。这种名为5-aza-CdR的药物当前被用来治疗会诱发白血病的血液障碍，其能抑制DNA甲基化，从而抑制酶类对基因组DNA进行化学修饰，诸如这样的修饰会改变控制多种关键细胞功能的基因的表达，包括细胞生长和生存等。
如今有些研究发现，诸如5-aza-CdR的甲基化抑制剂还能被用来治疗其它类型的癌症，这些效应或许归因于药物能再度激活肿瘤抑制基因的表达，但其中所涉及的具体分子机制研究人员并不是很清楚。这项研究中，研究人员Yoshimasa Saito及其同事开始通过研究阐明药物5-aza-CdR的工作原理，首先他们评估了5-aza-CdR对肠癌小鼠模型的治疗效应，结果发现，该药物能够抑制大约三分之一的肿瘤进行生长，而且接受该药物治疗的小鼠相比没有接受治疗的小鼠而言机体中肿瘤的尺寸趋于更小。
【3】Sci Immunol：新方法或能重新激活T细胞来有效抵御癌症
doi：
近日，来自美国弗吉尼亚大学等机构的科学家们通过研究发现了一种新方法，或能重新激活因抵御癌症而耗尽的T细胞的功能，相关研究刊登于国际杂志Science Immunology上。文章中，研究人员阐明了烯醇化酶1（enolase 1）水平的下降对T细胞所产生的影响，以及如何绕过该影响给机体免疫系统“充电”。
此前研究结果表明，免疫系统有时无法有效抵御癌变的肿瘤组织，因为当肿瘤浸润性的淋巴细胞（TILs）攻击肿瘤组织时常常会失去能量，疲惫的T细胞或许就无法有效杀灭癌细胞，从而就会使得肿瘤组织不断增殖，研究者认为，T细胞或许会因饥饿的肿瘤细胞夺走葡萄糖而变得“无精打采”，这项研究中，他们就找到了一种新方法来克服这种问题，从而让TILs能够有效攻击癌症。
【4】Nat Cell Biol：鉴别出帮助机体抵御癌症的特殊“染色体扫描仪”蛋白
doi：
近日，来自丹麦哥本哈根大学等机构的科学家们通过研究鉴别出了修复人类DNA严重损伤的一种新型机制，相关研究刊登于国际杂志Nature Cell Biology上，研究者指出，细胞中的这种特殊“扫描仪”能够决定无瑕疵的DNA修复过程是否被开启。
对于DNA的严重损伤而言有两种基本的修复系统，但仅有一种修复系统是无瑕疵的，如果该系统无法正常发挥功能就会增加DNA损伤后机体患癌的风险；我们都知道，BRCA基因的突变会诱发遗传性的卵巢癌和乳腺癌。研究者Anja Groth教授表示，我们阐明了细胞开启修复严重DNA损伤的“完美系统”（flawless system）的分子机制，其能够保护机体免于癌症发生。
【5】NEJM：个体化癌症疗法或帮助抵御肿瘤对靶向药物的耐受性
doi：
靶向作用驱动肿瘤生长的遗传突变的药物为多种严重癌症的治疗带来了革命性的变革，但很多时候，肿瘤都会对药物产生耐受性，而且肿瘤经常是通过产生新的突变来促进耐药性的出现，这就需要科学家们不断开发更有潜力的药物来克服耐药性的肿瘤，近日一项发表在NEJM上的研究论文中，来自麻省总医院的研究者就利用多种不同的靶向疗法检测了肺癌患者对药物的耐受性进化情况，当耐受性促进第三代靶向疗法的开发时，新的突变就会恢复癌症细胞对第一代靶向疗法的反应。
Alice Shaw博士说道，对于很多使用第一代抑制剂药物复发的肿瘤患者而言，比如克里唑蒂尼，更多潜在且具有选择性的新一代抑制剂疗法或许对于治疗患者更为有效，然而对新一代抑制剂产生耐药性的癌症经常会对并不是那么强大的抑制剂产生耐受性，而且通常是通过产生新的突变来促进对新一代抑制剂的耐药性，而对老一代的抑制剂变得敏感。
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利用免疫细胞刺激身体攻击肿瘤的癌症疗法，可以通过一种增强其功能的分子得到改善。对老鼠的研究发现，改进后的疗法产生了强大的抗癌免疫反应，导致了肿瘤缩小。初步实验表明，这种分子对人体细胞有类似的作用，并可能促进癌症治疗的成功。这种被称为LL-37的分子是人体对感染的自然反应，有助于杀死有害的细菌和病毒。
近日，来自爱丁堡大学的科学家发现，它还影响免疫细胞，增强它们的功能。特别是这种分子增强了特定细胞的功能，这些细胞负责启动被称为树突状细胞的靶向免疫反应。树突状细胞已被用于癌症治疗，因为它们可以触发其他免疫细胞识别和攻击肿瘤。这种方法通常包括取患者自身细胞的样本，在实验室特殊条件下培养，然后再注入患者体内。这一过程成本高昂，而且由于难以制备足够数量的树突状细胞而受阻，这些细胞具有用于治疗的正确特性。
【7】PNAS：抗肿瘤细胞如何治疗神经胶质瘤？
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胶质母细胞瘤是一种无法治愈的脑肿瘤，通常与表皮生长因子受体（EGFR）的突变有关。在胶质母细胞瘤中发现的主要EGFR突变，称为EGFRvIII，用大约20年前由路德维希癌症研究所开发的抗体mAb806进行治疗，但其作用机制尚不清楚。与斯德哥尔摩大学（瑞典）和加州大学圣地亚哥分校合作，生物医学研究所的研究人员已经揭示了这种抗体如何作用于突变的EGFR，从而大大扩展了它的应用范围。
该研究发表在PNAS期刊上，为癌症的新疗法铺平了道路。该工作的结果表明，与先前认为的相反，mAb806可用于治疗许多携带EGFR突变的肿瘤，而不仅仅用于特定突变。此外，科学家已经证明，即使EGFR未发生突变，也可以对其进行治疗，以使其对mAb806治疗敏感。 “这一发现奠定了抗EGFR联合治疗与抗体和激酶抑制剂的合理基础，而不是”盲目测试“它们，正如迄今为止所做的那样，”IRB巴塞罗那分子模拟和生物信息学实验室负责人Modesto Orozco说。以前的研究报道，mAb806识别通常隐藏的EGFR区域。在携带EGFRvIII的某些肿瘤中，已经除去了一半的受体，使得该区域变得可接近，从而允许抗体的治疗用途。研究人员现已证明，EGFR上的许多不同突变改变了受体的形状，使mAb806能够检测到这个“隐藏”区域。
【8】Nat Commun：诸如苹果和茶叶等富含黄酮类化合物的食物或能保护机体抵御癌症和心脏病发生
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日前，一篇发表在国际杂志Nature Communications上的研究报告中，来自伊迪斯科文大学的科学家们通过研究发现，摄入富含黄酮类化合物的食物（比如苹果和茶叶）或能帮助机体有效抵御癌症和心脏病，尤其是对于吸烟者和重度饮酒者。
这项研究中，研究人员在23年间评估了53048名丹麦人的饮食状况，他们发现，习惯性摄入适量或大量富含黄酮类化合物食物（植物性食物和饮料中的黄酮类化合物）的人群或许并不太会因癌症或心脏病而死亡。研究者Nicola Bondonno博士说道，摄入富含黄酮类化合物食物的人群死亡风险较低，对于那些因吸烟及每天饮用两种以上标准酒精饮料而患慢性疾病风险较高的人群而言，这种保护性效应似乎是最强的。
【9】JEM：首次直观地观察到CAR-T细胞抵御血液癌症的过程
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当癌症从机体免疫系统中逃逸时，我们的防御系统就会变得无能为力无法有效抵御癌症，嵌合抗原受体T细胞（CAR T细胞）或许就能展现出一种潜在的免疫疗法，其能有效应对肿瘤，但某些患者疾病的复发往往给当前的疗法提出了巨大挑战，近日，来自巴斯德研究所等机构的科学家们通过研究鉴别出了CAR T细胞的精确功能，或能优化未来癌症的治疗手段，相关研究刊登于国际杂志The Journal of Experimental Medicine上。
抵御癌症的其中一种策略基于对患者自身的T淋巴细胞进行修饰来使其能够识别肿瘤细胞所表达的CD19靶点分子，从而就能有效清除癌细胞，临床试验证明这种方法是非常有效的，因此这种疗法常常用来治疗成年和儿童血液癌症患者，但其中有些患者的癌症会复发，为了能够改善疗法的有效性，这项研究中研究人员阐明了CAR T细胞的精细化工作机制。
【10】Nat Commun：肠道微生物组或能指挥机体免疫系统抵御癌症
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近日，一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中，来自Sanford Burnham Prebys医学发现研究所的科学家们通过研究阐明了肠道微生物组和机体免疫系统抵御癌症能力之间的因果关联，文章中，研究者鉴别出了11种细菌，其能激活小鼠的机体免疫系统并减缓黑色素瘤的进展，此外研究者还阐明了一种未折叠蛋白反应（UPR，unfolded protein response）的关键作用，UPR是一种能维持蛋白质稳态的细胞信号通路，研究人员在对免疫检查点疗法产生反应的黑色素瘤患者机体中常常能观察到UPR水平的下降，这或许就能揭示对病人分层的潜在标志物。
研究者Thomas Gajewski说道，免疫疗法能够延长很多癌症患者的寿命，通过研究患者对疗法产生反应和耐受的分子机制，我们就能够扩大因化疗而受益患者的数量。这项研究中我们建立了微生物组和抗肿瘤免疫力之间的关联，同时揭示了UPR在这一过程中扮演的关键角色，相关研究结果或能帮助研究人员对接受选择性检查点抑制剂疗法的黑色素瘤患者进行分类。