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合肥研災害遑急究院輻射生物光譜研讨獲系列進

文章来源:阿峰 时间:2019-02-25

  合肥研災害急迫究院輻射生物光譜研究獲系列進展

 

  電離輻射作用於生物可產生豐富的生物學效應 。研讨生物分子在電離輻射條件下結構和功用變化是了解輻射生物學效應及其晚期生物過程的關鍵。当前,輻射生物光譜檢測存在兩個亟待解決的問題:一是在生物體內,對大批生物分子實現高靈敏光譜檢測,二是在生物分子化學反應過程中,對含糊合物的復雜體系進行光譜定性和定量剖析。合肥物質科學研讨院技術生物與農業工程研讨所研讨員黃青帶領課題組圍繞這些科學問題持續進行研讨,获得新進展。

  課題組將外貌增強拉曼光譜(SERS)技術引入到輻射生物學剖析領域,使用拉曼光譜無損傷檢測和指紋特性的優點,對含有多種成分的混合體系進行疾速鑒別;使用金屬納米原料特性进步拉曼光譜靈敏度,對微量生物分子進行檢測;同時,在光譜剖析上,他們借助量化計算的密度泛函理論办法,通過計算分子振動形式及光譜性質對實驗獲得的光譜進行解讀。

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  以研讨電離輻射惹起苯丙氨酸(Phe)氧化反應為例,課題組使用SERS技術檢測瞭苯丙氨酸轉化為三種酪氨酸異構體(o-Tyr,m-Tyr,p-Tyr)的氧化反應,並根據光譜理論模擬計算,確定瞭苯丙氨酸和各種酪氨酸異構體的特征峰,從而對離子輻射條件下苯丙氨酸向酪氨酸轉變、並隨輻射作用時間氧化添加過程進行瞭定量剖析和研讨。該结果已發表於Journal of Molecular Struc隻需可以限制住瓊斯,那麼遼籃的獲勝幾率就會在七成以上ture(2014, 1072,195–202) 。

  

  

對於生物分子振動光譜理論計算,課題組比較多種理論模型的計算,得出SMD溶劑模型和色散修正一位菲亞特高層表示,新車將集溫馨性、計劃感、經濟性和科技感於一體對氨基酸分子的結構參數計算和光譜計算的精度有明顯的提升。以間位-酪氨酸(m-Tyr)為例,系統研讨瞭其拉曼和紅外光譜,並借助同位素拉曼光譜實驗和理論計算數據對比解析它的振動形式  。相關结果發表於國際光譜學專業期刊Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy(2015, 151, 111–123)。

  

  在以上任务基礎上,課題組使用SERS技術對一種生物體內普通存在的生物分子谷胱甘肽(glutathione)在電離輻射條件下的氧化還原反應進行定量剖析和研讨。研讨中,用環糊精做還原劑和穩定劑制備瞭SERS活性好、背景幹擾小且形狀大小均一的銀納米顆粒,由此對微量還原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)進行瞭SERS檢測和剖析,發現能够通過509cm-1(S-S)與1051cm-1(C-N)這兩個拉曼譜相對強度比值作為由GSH向GSSG轉變的度量指標。該項任务不僅解決瞭SERS技術對微量生物分子反應體系所触及混合物的定量剖析,并且提出一種新的考量生物輻射損傷的檢測办法,為下一步在活體細胞中實現對生物應激輻射氧化脅迫反應或輻射損傷進行疾速、無損、定量評估打下基礎。相關结果發表於RSC Advances ( 2015, 5, 57847–57852)。

  

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