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生物超弱发光及其应用研究概述 3

来源:医学杂志 2006-11-30 00:04:36 

子,在整个萌发过程中,超弱发光值始终高于未辐射种子[45],这与TDP辐射能提高种子活力,促进种子萌发,促进幼苗生长,增强萌发种子的代谢活动是一致的。(水稻、陆稻、小麦、玉米和萝卜等[48])作物种子刚经TDP辐照完时,发光强度较高,但不稳定;照后放置24小时此现象即可消除。TDP也对精子的超弱发光有影响[46],家兔精子经TDP辐照后孵育,结果,发光值均高于对照,其中8分钟对照组与对照组差异极显著。

  加氧化剂是增强发光的又一方法。小麦种子[28]萌发过程中,分别于6小时和72小时用1%KMnO4溶液处理,发光强度可分别增加10.8%倍和2.5倍,增强幅度随萌发时间的延长而减小,这是因为,代谢的氧化底物随着萌发时间的推移而减少。在血红素蛋白研究中也发现了氧化剂对发光的增强作用,D2O2能明显增强血红素蛋白的发光强度;自由基清除剂则产生相反的作用一抑制超弱发光,但不同自由基清除剂间有差别,B-Car,对血红素蛋白的发光有很大的抑制作用,而甘露醇和苯甲酸钠则无甚功效[49]。稀土能提高(液体培养的玉米、冬小麦、辣椒和甜菜等[40])根的超北发光强度和活力,但稀土只在一定范围内起作用,遗传特征是发光特征及根系活力的决定因素。

  (紫外线[47]、X-射线、r射线[63]等)电离辐射也能提高超弱发光的强度。经X-射线照射后V70细胞发光强度明显增强,累积照射26.5GY,超弱发光总超弱发光峰值出现的位置,辐射细胞和未辐射细胞的发光峰均在634.6nm出现。用X射线或r-射线照射CHO细胞和V79细胞,当辐射剂量小于26.5GY时,超弱发光强度与辐射剂量性相关。辐射增敏剂Misonidazole能增加X-射线和r-射线诱发的发光强度,但不变发光强度一辐射剂量间的线性关系;另,仅含Misonidazole的培养液的发光有受辐射因素的影响。紫外线对超弱发光具有促进和抑制两种可能作用,经紫外线照射10分钟的大豆种子萌发后光峰值和发光均值都比对照高将近两倍,而照射60分钟的大豆种子反而明显低于对照;加入冷光剂后发光作用得到了加强,但发光趋势不变[47]。

  对萌发绿豆的研究显示,不同代谢抑制剂对超弱发光有不同的影响[44]。NaN3抑制大部分与氧化有关的发光,放线菌素D(AD)则抑制与核酸合成有关的发光。呼吸受抑制引起的ATP等的缺乏必然会降低核酸的合成速度,因此,AD和NaN3对超弱发光的抑制既各不相同,又相互影响部位不同。EB是插入DNA分子使DNA双螺旋结构解开从而引起超弱发光增强;AD则主要是通过抑制RNA的合成抑制超弱发光。此外,EB能消除AD对发光的抑制,但不影响NaN3和AD联合处理对发光的抑制。

  3 超弱发光在人体和运行研究中的应用

  人体体表不同部位超弱发光强度有差异,手指>手心>面颊[13],仅就手而言,指尖>手心>虎口>手背[11]。人体体表有14条高发光线,其中92.97%与《灵枢经》中描绘的人体十四经的体表经穴、经线的高发光生物物理特性。病人某些部位的发光强度不对称,如单侧颜面神经麻痹和面肌痉挛者的左右商阳穴[11]。不同刺激剂对人外周血多形核白细胞(PMN)发光的刺激作用有别[15],酵母多糖(OZ)和伴刀豆球蛋白刺激效率低,持续时间短;佛发波醇刺激效率高,低浓度即能使PMN稳定发光达6小时。另外,测量体系中血含量也对PMN受激发光有影响,105左右含血量最佳。针刺能增加动物某些穴位发光强度,对家兔的研究[12]显示,电针刺外关穴前后同侧耳部发光强度有显著差异;而针刺非经穴部位,未见明显变化,验证了祖国医学外穴与耳部位存在特殊的三焦经经络通路的论述,以及经穴对机体生命活动特有的调整作用。该研究还发现,用药物封闭周围神经通路后,电针刺激不能明显改变发光强度,证明在经络激动剂和抑制剂对超弱发光有相反的作用。fMLP、A2387等均可刺激大鼠腹腔中性粒细胞和次黄嘌呤一黄嘌呤氧化酶系统发光[23]。超弱发光在癌症研究中也得到了应用,畸胎癌组织抽提液的发光峰值603nm和651nm与原卟淋IX标准样品基本吻合,证明畸胎癌组织中有卟啉[21]。另一项研究还发现,卟淋和白蛋白复合物的发光特性与临床诊断中选择的癌固有特征峰或患者血清特征峰相吻合[22]。超弱发光在国内经络研究上应用较多,目前已在循经感传与经穴发光的定量关系、人体体表冷光变化与针刺对人体的调节作用、以及喻穴、特定穴、交会穴、子母穴的冷光特性等研究中取得初步进展,部分验证了祖国医学的有关经络学说[12]。

  兔和大鼠[16,17]油酸肺损伤时H2O2能显著提高发光值和降低发光衰减系数。经H2O2处理的兔血浆发光强度明显高于全血和红细胞悬液;但溶血后三者的发光值均显著增加,其中全血和红细胞悬液发光值分别增加了15.5倍和6.1倍。白细胞降低90%后油酸性肺损伤发光值的升高程度显著减小,支气管肺泡藻洗液中蛋白含量和化学发光水平也显著降低,表明白细胞在肺内聚集将加重肺损伤程度。离体的不同发育时期的鸡胚神经细胞的发光有很大差异[19],9天以后的鸡胚神经细胞有明显的特征曲线,该曲线的产生与外界的温度、氧、电场作用和光照等因子有关。温度由410C降到370C过程中,发光强度亦降低,同时最大峰位置后移,但当温度低于370C时,则特征曲线变得不明显;外界电场和光照能使发光迅速增加,但不能改变发光曲线的特征,且移去外电场后,能迅速恢复到原发光水平。苯对水介质中鲤肝微粒体的发光有增强作用,但需要适量过渡金属离子F2+或Cu2+存在;F2+诱导活力比Cu2+大,所用剂量仅为Cu2+的1/6,且两者的作用方式也有区别,F2+所刺激的肝微粒体发光是陡升陡落,Cu2+则是缓升缓降[19]。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[20]。

  4 超弱发光的测量

  现在简要谈一下检测方法和检测系统[4]。超弱发光的测定主要是基于光电倍增管的检测方法,共有测量输出电流(DC法)、测量输出电流中的交流成分(AC法)、单光子计数(SPC法)和同步单光子计数(SSPC法)等四种方法,其优越性为DC法<AC法<SPC法<SSPC法,但现在常用的主要是后两种。常用的检测系统有,BCL发光测定仪、Beckman公司生产的LS-5801、LS-9800液体闪

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