稳定碳同位素技术在生态系统研究中的应用

稳定碳同位素技术因具有示踪、整合和指示功能,检测快速、准确,在生态学、水文学和地球科学研究领域中得到了广泛应用.本文综述了稳定碳同位素技术在土壤碳循环、植物生理生态反应、树木对气候变化的响应、同位素模型等研究领域的新应用,发现在环境因子和基因型之间的交互作用对δ13 C的影响、水分利用效率对多因素相互作用的响应、多同位...     

稳定碳同位素技术在生态系统研究中的应用

稳定碳同位素技术因具有示踪、整合和指示功能,检测快速、准确,在生态学、水文学和地球科学研究领域中得到了广泛应用。本文综述了稳定碳同位素技术在土壤碳循环、植物生理生态反应、树木对气候变化的响应、同位素模型等研究领域的新应用,发现在环境因子和基因型之间的交互作用对δ¹³C的影响、水分利用效率对多因素相互作用的响应、多同位素源分析模型不确定性等方面还有一些问题亟待解决,期望本文对稳定碳同位素在生态系统中应用现状、存在问题以及前景展望方面的总结对今后的相关研究有所裨益。     

稳定碳同位素技术在土壤根际激发效应研究中的应用

根际激发效应促进了碳氮元素在生态系统植物-土壤-微生物间的流转,维持着生态系统各组分间的养分平衡,并在土壤有机碳动态和稳定性方面起着重要的作用。稳定碳同位素作为一种天然的示踪剂,随着同位素分析技术的发展和完善,在土壤碳循环研究中得到广泛应用。采用稳定同位素示踪技术,能够有效量化植物对土壤有机质分解激发效应的方向和强度,揭示土壤根际激发效应的发生机制。本文对稳定同位素技术在根际激发效应的强度、影响因素和发生机制方面的应用进行阐述,并对稳定同位素技术在根际激发效应中的研究应用进行了展望。     

稳定同位素在环境科学研究中的应用进展

由于稳定同位素在特定污染源中具有特定的组成，且具有分析结果精确稳定、在迁移与反应过程中组成稳定的特点，已被广泛应用于环境污染事件的仲裁、环境污染物的来源分析研究。本文介绍了稳定同位素分析方法、稳定同位素分馏的研究现状及其在环境科学研究中的最新应用进展。     

乳制品掺假现状与稳定同位素鉴别技术研究进展

乳品掺假鉴别是目前我国乳品质量控制的难题之一,相关部门特别是进口监管部门急需快速且准确鉴别乳制品掺假以及原产地来源的新技术和方法。本文综述我国乳制品掺假现状,总结掺假乳制品的常见鉴别技术,重点阐述目前国内外稳定同位素技术在乳制品真实性鉴别研究中的进展,主要介绍C、H、O、N和S稳定同位素的相关应用,并指出该技术在乳品掺假鉴别和产地溯源中的技术优势、存在的问题以及未来发展的方向。     

稳定同位素技术在牛奶及奶制品溯源应用中的研究进展

本文针对市场上奶制品标签混乱、普通乳制品冒充有机乳制品、复原乳冒充鲜乳等问题,介绍了稳定同位素技术在牛奶及奶制品可追溯性的国内外研究进展,对使用该技术对牛奶及奶制品溯源提出了几点建议,对未来牛奶及奶制品产地溯源进行了展望,以期对稳定同位素技术在牛奶及奶制品研究工作的不断深入及食品溯源系统的不断完善提供帮助。     

激光光谱技术在稳定同位素组成分析中的应用现状

利用激光光谱仪测定稳定同位素组成是近几十年逐渐发展起来的一门新技术,综合阐述了激光光谱仪分析技术测定稳定同位素组成的基本原理,及其与传统测定方法特别是同位素质谱法相比所呈现出的技术优势。对不同类型激光光谱仪的技术指标进行了对比,归纳了激光光谱仪测定稳定同位素组成在不同研究区域内的应用情况,并对其发展前景进行了展望。     

稳定同位素标记方法在蛋白质组学定量分析中的应用

蛋白质表达水平定量分析是蛋白质组学研究的一项关键内容,它依赖于精确的、高通量的、具重复性的技术.目前,应用稳定同位素标记技术定量蛋白质表达水平是最准确的方法之一,且联合色谱质谱技术更具优势.本文论述了这一技术的广泛应用和最新的研究进展.     

稳定同位素技术在我国食品安全检测领域的应用进展

为了深入了解稳定同位素技术在近十多年来食品安全领域的应用热点,本文着重关注国内科研领域的相关研究,从稳定同位素比值测定在食品溯源技术中的应用、稳定同位素技术在食品真实属性鉴别中的应用、稳定同位素内标试剂与同位素稀释质谱法结合的检测技术在食品中有害物质检测中的应用等三个方面综述了稳定同位素在食品安全领域的快速发展及已经形成规范的技术水平。随着稳定同位素技术的发展及数据库的积累,相关理论不断完善,其必将在食品安全领域成为至关重要的应用技术之一。     

碳、氮、氧稳定同位素生产技术现状及发展趋势

碳、氮、氧稳定同位素从分离成功至今已经走过了半个多世纪的历程;生产能力实现了从百克级实验室规模到数公斤级批量生产,以及百公斤级大规模生产三个阶段的跨越;而分离技术方面也实现了从热扩散法、色谱法、离子交换法为代表的第一代分离技术,以化学交换法、精馏法为代表的第二代分离技术,以及以物料循环利用、能源耦合、节能减排等技术创新为特点的第三代大规模生产技术的提升。当前,¹³C的生产全部是低温精馏法,¹⁵N的生产方法是NO/HNO₃化学交换法及NO低温精馏法,¹⁸O的生产方法是水精馏法、NO低温精馏法及O₂低温精馏法。这些分离方法共同的特点是在工艺上实现能源高度耦合、物料循环利用、达到了规模化生产,并实现了节能减排。今后,继续通过科技创新,开发环境友好、原料价廉易得、低能耗、低成本、大规模生产的分离技术将是稳定同位素分离产业不断发展的主旋律。     

同位素示踪法在碳纳米管填充释放行为研究中的应用

应用同位素示踪技术,以^110Ag^m-AgNO3溶液填充、NANO3或HNO3溶液洗涤氧化开口后的碳纳米管(CNTs),研究了填充物^110Ag^m-AgNO3在水溶液中从碳纳米管中的释放情况;用高分辨透射电镜(HREM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线能量色散谱(EDS)对CNTs的填充情况进行了表征;根据放射分析测量结果计算了CNTs腔内部样品的填充量。结果表明,CNTs腔内有银材料填充并且在水溶液中不会释放出来;示踪技术能有效地应用于CNTs的填充、释放等行为的研究及材料填充量的定量测定。     

离心法制备稳定同位素综述

稳定同位素被广泛应用于核能、公共安全、环境、工业、农业、医学以及基础研究等不同领域。稳定同位素分离方法有电磁法、气体扩散法、热扩散法、蒸馏法、化学交换法、激光法以及气体离心法等。随着离心分离技术的发展和成熟,越来越多的稳定同位素采用离心法来分离。本文首先对稳定同位素进行了统计和分析,然后对离心法分离稳定同位素的基本原理、技术特点、国内外主要研发情况进行了重点阐述,最后对离心分离稳定同位素技术国内外目前存在的差距进行了分析。     

质谱法测量碳同位素丰度在气体扩散法分离乙醇中的应用

乙醇是扩散分离碳同位素的一种可行的介质,为得到气体扩散法分离乙醇的分离系数,开展元素分析-同位素比质谱法(EA-IRMS)测量乙醇中碳同位素丰度在气体扩散分离实验中的应用研究。通过文献调研,本研究优化了乙醇样品的制备流程,发展了EA-IRMS用于乙醇碳同位素丰度测定的方法,进行了稳定性测试,实现了对乙醇样品碳同位素丰度的测量。基于气体扩散法的分离实验,获取多次分离实验中精料乙醇和贫料乙醇的碳同位素丰度,经公式推导可计算得到乙醇扩散分离碳同位素的基本全分离系数。本研究为未来开展以乙醇为介质扩散分离碳同位素实验提供了分析基础。     

质谱法测量碳同位素丰度在气体扩散法分离乙醇中的应用

乙醇是扩散分离碳同位素的一种可行的介质,为得到气体扩散法分离乙醇的分离系数,开展元素分析-同位素比质谱法(EA-IRMS)测量乙醇中碳同位素丰度在气体扩散分离实验中的应用研究。通过文献调研,本研究优化了乙醇样品的制备流程,发展了EA-IRMS用于乙醇碳同位素丰度测定的方法,进行了稳定性测试,实现了对乙醇样品碳同位素丰度的测量。基于气体扩散法的分离实验,获取多次分离实验中精料乙醇和贫料乙醇的碳同位素丰度,经公式推导可计算得到乙醇扩散分离碳同位素的基本全分离系数。本研究为未来开展以乙醇为介质扩散分离碳同位素实验提供了分析基础。     

稳定同位素标记多肽的合成及应用

同位素稀释质谱法避免了基质效应和分析条件的影响,在定量分析和准确度方面具有特殊优势,在生物分子定量分析领域得到了普遍应用。稳定同位素标记肽段作为重要内标试剂广泛应用于蛋白质组学定量及食品过敏原检测。同位素稀释质谱技术的发展将会进一步推动稳定同位素标签技术在新药研发、临床病理、蛋白质组学、食品安全等领域的研究应用。本文从生物合成法和化学合成法方面综述了稳定同位素标记多肽的合成,并分别对细胞代谢标记法、高等真核生物标记法、酶催化标记法、乙酰化标记、标记氨基酸缩合法等合成方法进行了评述;同时介绍了稳定同位素标记多肽在乳制品检测、生物蛋白定量、蛋白测序及药物代谢、食品过敏原检测中的应用。     

稳定同位素~(15)N标记螺旋藻的生物合成

15N-螺旋藻是一种重要的同位素示踪剂,应用于生命科学、药物代谢、病理代谢等研究中。由于15N原料十分昂贵,15N-螺旋藻只能由室内小规模生物培养而获得。本工作就室内培养螺旋藻的温度、光照强度、pH等条件进行了探索。结果显示,室温25℃、连续光照、光照强度3 000~4 000 lux、初始pH9.0是室内培养15N-螺旋藻的适宜条件。采用正交设计进行配方优化,优选出培养15N-螺旋藻配方。在优化条件下培养15N-螺旋藻,15N的原料成本投入大幅降低,产品丰度98%。     

稳定性同位素在兽药残留检测中的应用

近年来,国际上发生了一系列重大的食品安全事件,使得消费者对食品安全的信任度下降,对食品来源的关注逐渐增加。动物源性食品安全问题现已成为一全球性的议题。因此,建立一准确、灵敏、可靠的兽药残留分析方法刻不容缓。本文介绍了目前兽药残留分析的检测现状,概述了国内外利用同位素内标法测定兽药残留所达到的最低检测限,综述了稳定同位素标记化合物在抗生素类、呋喃药类和磺胺药类兽药残留检测中的应用研究进展,阐明了其应用对我国食品安全体系健康发展的重要意义。