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生物超弱发光在法医学中的研究应用展望

[06-24 00:14:30]   来源:http://www.xxk123.com  热点学习   阅读:8382

导读:发态,处于激发态的原子或原子团不稳定,将释放多余的能量回到基态,能量的释放伴随有热、电离和光子的发射等,其中能量以光子形式释放的过程称为生物的超弱发光。代谢和核酸合成是生物超弱发光的两大主要来源,萌发绿豆中这两者之和约为96%。吲代谢发光又主要来源于氧化还原等代谢过程,如脂肪酸氧化、酚和醛的氧化、h 0 的酶解、花生四烯酸的氧化、儿茶酚胺和单宁的过氧化,醌的氧化裂解、蛋白质和氨基酸的氧化等。氧化剂d 0明显增强血红素蛋白的发光强度、呼吸抑制剂nan,对萌发绿豆超弱发光的抑制达72%等都是极好的例证。[71wright jr等通过小鼠肝脏微粒体的化学发光与脂类过氧化的研究,证明脂肪酸氧化是超弱发光的主要来源之一。[81代谢发光机制包括了活性氧生成与控制两个方面,能较好地解释自由基引起超弱发光的可能性。由于活体内的氧化反应速率受抑制剂的控制,如生育酚、过氧化物酶、过氧化物歧化酶、维生素a、维生素c等都能清除活性自由基.因此,生物在代谢过程中产生的大量自由基不可能使超弱发光强度太高.但是当生物体内的天然阻氧化剂和氧化脂类之间的平衡被打破后.将导致发光强度瞬时剧增,出现“闪

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发态,处于激发态的原子或原子团不稳定,将释放多
余的能量回到基态,能量的释放伴随有热、电离和光
子的发射等,其中能量以光子形式释放的过程称为生
物的超弱发光。
代谢和核酸合成是生物超弱发光的两大主要来
源,萌发绿豆中这两者之和约为96%。吲代谢发光又
主要来源于氧化还原等代谢过程,如脂肪酸氧化、酚
和醛的氧化、h 0 的酶解、花生四烯酸的氧化、儿茶酚
胺和单宁的过氧化,醌的氧化裂解、蛋白质和氨基酸
的氧化等。氧化剂d 0明显增强血红素蛋白的发光强
度、呼吸抑制剂nan,对萌发绿豆超弱发光的抑制达
72%等都是极好的例证。[71wright jr等通过小鼠肝脏
微粒体的化学发光与脂类过氧化的研究,证明脂肪酸
氧化是超弱发光的主要来源之一。[81代谢发光机制包
括了活性氧生成与控制两个方面,能较好地解释自由
基引起超弱发光的可能性。由于活体内的氧化反应速
率受抑制剂的控制,如生育酚、过氧化物酶、过氧化物
歧化酶、维生素a、维生素c等都能清除活性自由基.
因此,生物在代谢过程中产生的大量自由基不可能使
超弱发光强度太高.但是当生物体内的天然阻氧化剂
和氧化脂类之间的平衡被打破后.将导致发光强度瞬
时剧增,出现“闪光现象”。
核酸dna和rna 的合成反应是超弱发光的另
一个来源.它在绿豆种胚超弱发光中约占24%,其波
长在190~325 nm的紫外波段.[21与代谢发光的光谱范
围有所不同,用代谢发光难以解释。因此,分裂发光与
代谢发光可能有不同的来源和机制,popp等提出过
dna光子贮存假说和分化的物理模型。[91 rattemeyer
等根据溴化乙锭对超弱发光的影响.也初步证明了
dna是一个超弱发光源。[101马文建等还对dna发光
特异性进行了研究,结果表明在所有碱基中只有鸟嘌
呤能够发光,且发光强度与浓度(亦即dna浓度)成正
相线性关系。li】】
四、bpe在医学领域的研究现状及应用前景
尽管生物超弱发光的机制研究还有待深入.但超
弱发光研究所揭示的生命科学命题.已经展示了光辉
法律与医学杂志20xx年第12卷(第1期)
的前景。近年来,光子学技术在生物特性研究中的作
用越来越突出.已成为一类新的生命科学的研究工
具。这种研究方法可能成为研究细胞信息传递、调控、
分化、识别等基本过程的重要工具.进而发展人为调
节超弱发光来实现对生命过程的控制。[11目前在医
学、药理学、农业、环境科学及食品科学等方面,对
bpe均有深入的探索。
对临床实践来说,血清的超弱发光较为重要。血
液的超弱发光可以作为一种灵敏、快速简易的生物物
理指标,对血液发出的生物光子进行测量和分析可以
揭示疾病的发生或者提供先兆。罗金梅报道了人体体
表的生物发光随年龄的增加而增加,而且吸烟人的生
物发光普遍高于同龄正常组。[11马玉琴等发现癌症患
者血液的发光强度明显高于对照组,且有显著性差
异,通过对人体血液的超弱发光测量,可以进行癌症
患者的早期诊断。 超弱发光对于鉴别肿瘤和炎症也
是极其有用的指标。顾樵曾报道利用生物光子鉴别肿
瘤和炎症,鉴别率达100%。超弱发光与许多生理生化
反应有关。对绵羊精子的研究发现,发光强度与活力、
呼吸、果糖酵解、磷酸肌酸呈正相关,这种发光与活力
和能量代谢间的内在联系,反映了精子能量转化过
程,是评价精液品质很有价值的指标。[131此外.超弱发
光还可以用于检测病人对药物过敏的情况 在患者血
清中加入待检药剂,观察其发光变化。与健康人相比,
耐药病人的发光值高2~3倍.对药物敏感的病人发光
值高6~8倍。
生物医学光子学被预测将在以下8个领域有所
发展:光动力学医疗、激光和组织的相互作用、无透镜
显微术、在血液化学分析中的进展、癌症的光学显示、
利用激光检测dna、伤害最小的光子设备、一体化的
激光和成像系统。li4】
五、bpe在法医学的应用研究展望
(一)bpe运用于死亡时间推测
目前死亡时间的估计.尤其是早期死亡时间的估
计尚无精确可靠的方法。生命的终结是一个逐渐发展
的过程,从生到死没有一个截然的分界线。通常死亡
是指个体生命的终结而言。从生物学角度来说.机体
内各种组织、细胞并非在同一时间进入死亡。临床死
亡发生后,由于机体各种组织对缺氧的耐受性不一.

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