激光光漂恢复技术测定林蛙卵第一次卵裂前卵表面的运动

激光光漂恢复技术测定了异硫氰基荧光素标记的林蛀卵表面分子在第一次卵裂前的运动。发现固着在玻片上的剥离“细胞膜”的分子运动形式为扩散。扩散系数为(4.6±1.3)×10~(-12)cm~2/s,可动部份为15%。完整卵子上的分子运动形式为流动。细胞膜在不停地流动着。它可能起着协助细胞质运动的作用。细胞膜流动的速度随时间而异,卵裂前不久,在大多数的卵子上,出现两个流动较慢的谷,少数细胞只测到一个谷。这可能与光漂起始时间,光斑与未来分裂沟的距离,和卵子间的差异有关。也讨论了这种速度变化与表面收缩波的关系。     

鼻咽癌上皮细胞表面con A受体复合物侧向运动的研究

本文所用的鼻咽癌上皮细胞(CNE株)有能在常温和高温下生长的特性。常温和高温下生长的CNE细胞表面都有能与荧光标记的伴刀豆球蛋白A(conA)特异结合的受体。我们用激光漂白荧光恢复测量装置测定了这二类细胞表面conA受体复合物在光漂后的荧光恢复过程,发现膜上有半数以上的conA受体复合物的运动受到限制,或者说是不动的。可以运动的分子其运动形式是扩散运动,它们的侧向扩散系数是:CNE37在37℃和41℃下分别是4.0×10~(-11)cm~2s~(-1)和21.5×10~(-11)cm~2s~(-1)。CNE41在37℃和41℃下分别是2.3×10~(-11)cm~2s~(-1)和4.1×10~(-11)cm~2s~(-1)。本文对上述结果以及对激光漂白荧光恢复测定法本身进行了讨论。     

用原位电泳技术测定艾氏腹水癌细胞膜的流动性

细胞膜组分(膜蛋白、膜脂等)分子能沿膜进行侧向扩散运动,研究这种运动对了解细胞的功能有重要意义。原位电泳(In Situ Electrophoresis)是近年发展起来的测量细胞膜组分侧向扩散的新技术之一。我们用这种技术研究了小鼠艾氏腹水癌细胞膜ConA(Concanavalin A)受体的侧向扩散,并测得在22℃时,其侧向扩散系数为3.2×10~(-10)cm~2/see。实验结果提示,侧向扩散系数具有较大离散性可能是癌细胞的特征之一。     

林蛙卵表面凝集素受体在卵割前和卵割时的运动

动物极上荧光标记凝集素(SBA和WGA)的分布在卵割前是相当均匀的。卵割时,分裂沟外侧褶皱处的荧光增强。荧光光漂恢复曲线,在卵割前和卵割时,都是S形。表示凝集素受体的运动形式主要是流动。卵割时的流动速度比卵割前的快些。卵割时,褶皱处“恢复”后的光强有时可比光漂前的大。认为除了流动以外,膜的褶皱亦起作用。     

菌紫质分子的重组对结构及运动的影响

本实验用闪光诱导的瞬间二向色性方法分别测量了用全反视黄醛重组以及用四溴荧光素标记的菌紫质分子在脂质囊泡膜中的旋转扩散运动以及吸收过程随时间的变化(寿命).用全反视黄醛重组后不影响菌紫质分子在膜中的旋转扩散运动,它们与蜂毒的相互作用也无明显差别.用四溴荧光素标记的菌紫质分子的寿命很短,不可能用于测量菌紫质分子在膜中的旋转运动.     

基于光纤式动态光散射的人血清白蛋白研究

人体尿液中血清白蛋白急剧增加会导致肾脏病发生几率增大,利用动态光散射技术(dynamic light scattering,DLS)研究人血清白蛋白有助于推动诊断肾脏病的早期发现。分析了人血清白蛋白的物理模型;利用单模光纤搭建了动态光散射实验系统,并配制了实验所需的人血清白蛋白水溶液;最后使用该系统研究了人血清白蛋白分子的扩散系数在不同蛋白浓度和pH值条件下的扩散系数。实验和分析结果表明库仑力对蛋白质的扩散起主要作用,在等电位点下(pH=5.2)库仑力的影响消失,蛋白质的扩散系数最小;在等电位点测量出扩散系数随浓度的增加而线性减小;在浓度5 mg/mL～40 mg/mL内互扩散系数Dm=D0[1-(0.00194±0.00008)],D0=(6.74±0.01)×10-7cm2/s为外推至零浓度下23℃时蛋白质的扩散系数。这里C为蛋白质浓度,实验测得人血清白蛋白的半径为(3.44±0.01)nm。     

电荷耦合器件荧光成象研究膜上受体扩散

冷却慢扫描电荷耦合器件照相机附在荧光显微镜上组成了一个系统,可把一系列成象进行贮存,通过标记颗粒的位置,强度以及强度分布的差别,在每幅象上可区分５００个荧光点。荧光点的运动可以跟踪,通过分析可区分不同的运动方式。在人上皮成纤维细胞上跟踪观察了流感病毒受体在膜上的侧向扩散,实验结果表示在２４℃受体存在定向扩散、随机扩散和局部随机扩散三种运动方式。扩散系数Ｄ为１０－１２ｃｍ２ｓ－１的量级     

水母为什么会发光?

正自然界中有许多动物能发光,它们大多是因为体内有荧光素或荧光酶,经过氧化作用就会发出光来。然而水母的发光系统却不同于其他动物,它是依靠一种奇妙的蛋白质来发光的。值得一提的是,只要水母活着,就会一直发光。【知识布丁】Q:水母的触手断掉后会怎样?A:水母的触手断掉后会重新长出来,而且在新触手长出之前,剩下的触手为了使水母的身体保持     

人胃癌不同周期细胞膜表面ConA受体的分布与侧向运动

本文研究了人胃低分化粘液性腺癌细胞MGC 80-3不同周期时相中ConA受体的分布与侧向运动。MGc 80-3细胞经同步化培养,用F-ConA标记。被标记细胞中G_1、S和G_2期呈不连续的分布,但它们之间又存在显著的差异。M期呈较均匀的强荧光分布(与其它时相细胞比较)。荧光漂白恢复方法测定ConA受体复合物侧向运动表明:各个周期时相之间不仅运动方式不同,而且运动速率也有显著差异。M期与G_1期主要表现出扩散型运动;而S期与G_2期表现为流动型运动。G_1期的扩散系数大干M期的;S期的流动速率大于G_2期的。但可动分子百分比以G_2期最高。这些结果表明了ConA受体的动力学性质。它受到细胞周期的调节。     

蓝藻Anabaena 7120光漂白细胞固氮的研究

蓝藻Anabaena 7120经光漂白后固氮活性明显下降,转入正常光照下又恢复活性。此种经光漂白的蓝藻细胞,其固氮活性对氧敏感度小,受分子氢的促进大些,而忍受CO_2和N_2抑制的浓度相对高些。其固氮活性为弱光和光合抑制剂减弱,而加入外源的碳水化合物则能提高它的固氮活性。当碳水化合物和光合抑制剂一起加入反应系统时,蓝藻光漂白细胞的固氮活性并不能受到促进。     

小议生物扩散

生物扩散是指某一生物个体从一个地方(常为出生地)向另一个地方的旅行或运动。扩散对个体、种群、群落和生态系统的动态有着深远影响。由于扩散是生物生活史的一个基本阶段或过程,因而所有生物都会面临扩散问题。关于生物的扩散研究已经成为目前生态学领域研究的热点问题之一。从以下3个方面来阐述生物的扩散现象：谁扩散及如何扩散?何时扩散及扩散多远?生物为什么扩散?     

FPR 实验结果的计算机分析

自1976年 Axelrod 等人首先建立了荧光漂白恢复(简称 FPR)理论以来,该理论已被广泛用于研究细胞膜中脂类和蛋白质的侧向运动。我们实验室于1980年建立了 FPR 实验装置,并测定了鼻咽癌细胞膜表面受体的扩散系数,和研究了林蛙卵表面受体的运动方式。在数据处理过程中,感到漂白后的初始荧光强度 F_k(0)、漂白后荧光恢复的渐近值 F_k(∞)以及漂白参量K 的不确定性均会增加实验结果计算的误差。Yguerabide 首先注意到了这一问题,提出了减小计     

具有分离扩散的两种群Lotka—Volterra模型的持久性

本文考虑具有分离扩散的捕食-被捕食系统的持续性。此模型由两种群组成，其中被捕食种群可在两个生态环境中生存，而捕食种群仅能在一个生态环境中生存，两种群的动态行为都用Lotka－Volterra模型来描述。得到了系统强持续的充分必要条件，并证明了无论无扩散时系统是共存的，还是主导的都可以适当选择分离扩散系数使整个系统强持续。     

三种细胞系(人胚肺与小儿包皮成纤维及人胃癌细胞)膜表面ConA受体的再分布和侧向扩散的研究

利用荧光染色和荧光漂白后恢复FRAP技术观察人胚肺成纤维细胞,小儿包皮成纤维细胞和人胃腺癌细胞膜表面Con A受体复合物的分布及其侧向运动.结果表明:它们的分布呈均匀连续性,极为相似.但它们的侧向运动速率各异.两种成纤维细胞差异较小,而人胃癌细胞的侧向扩散系数显著地不同于两种成纤维细胞.因此把凝集素受体的分布与运动行为表达结合起来分析,能更好地认识细胞在生长、分化或恶变过程中膜性状的差异性与共性.     

三种细胞系(人胚肺与小儿包皮成纤维及人胃癌细胞)膜表面ConA受体的再分布和侧向扩散的研究

利用荧光染色和荧光漂白后恢复FRAP技术观察人胚肺成纤维细胞,小儿包皮成纤维细胞和人胃腺癌细胞膜表面Con A受体复合物的分布及其侧向运动.结果表明:它们的分布呈均匀连续性,极为相似.但它们的侧向运动速率各异.两种成纤维细胞差异较小,而人胃癌细胞的侧向扩散系数显著地不同于两种成纤维细胞.因此把凝集素受体的分布与运动行为表达结合起来分析,能更好地认识细胞在生长、分化或恶变过程中膜性状的差异性与共性.     

以消散场成像和单微粒跟踪技术揭示GLUT4囊泡和分泌囊泡的不同动态过程

葡萄糖转运子蛋白4(glucose transporter 4,GLUT4)在维持体内葡萄糖动态平衡的过程中起着至关重要的作用。GLUT4贮存囊泡(GLUT4 storage vesicle,GSV)和神经内分泌细胞中的分泌囊泡含有许多相同的蛋白。研究证明这些蛋白调节了分泌囊泡的胞内转运过程,但是GLUT4囊泡和分泌囊泡是否具有相同的胞内动态过程还未阐明。文章以3T3-L1纤维原细胞中的GSV和神经内分泌细胞PC12细胞中的分泌囊泡:致密核心大囊泡(large dense core vesicle,LDCV)为研究对象,使用消散场显微成像技术和单微粒跟踪技术直观观察了活体细胞内单个GSV和LDCV的三维运动轨迹。通过以适当方程拟合单个囊泡的均方位移曲线,发现两种囊泡都具有三种运动模式。定量分析显示作自由扩散运动和方向性扩散运动的GSV数量明显多于LDCV。对比GSV和LDCV的三维扩散系数,发现GSV的扩散系数中值为7.2×10-4μm2/s,而LDCV的扩散系数中值仅为1.94×10-4μm2/s。这一结果说明GSV的活动性远大于LDCV,提示GSV的胞内转运过程涉及不同的分子机制。     

荧光相关光谱在生物化学领域中的应用

荧光相关光谱(fluorescence correlation spectroscopy,FCS)是一种通过监测荧光涨落从而获得单分子水平的分子扩散行为信息的技术。FCS高灵敏度的优点使得它已发展成为一种可以在活体外与活体内检测分子浓度、扩散系数、结合和解离常数等参数的有力工具。荧光互相关光谱(fluorescence cross-correlation spectroscopy,FCCS)是FCS技术的进一步发展,其大大扩展了FCS技术的应用范围。本文介绍了FCS及其衍生技术的原理及其在生物化学领域的应用。     

不稳定的有机物在固定化生物催化剂内扩散系数的测定

为了研究固定化生物崔化剂的反应工程问题,需要反应物和产物在崮定化生物催化剂内扩散系数的数据。生物催化剂所催化的反应常涉及不稳定物质。测定不稳定物质在生物催化剂内扩散系数的方法迄今未见报道。本文推导出一维稳态扩散降解方程,并据此实验测定了不稳定物质——青霉素G以及6－APA和PAA在圈定化细胞内的扩散系数。     

肠系膜微血管通透速度的图象分析

本文应用微循环活体观察和荧光示踪技术,通过计算机数字图象处理对荧光素钠（ＦＩＮａ）和ＦＩＴＣ－Ｄｅｘｔｒａｎｓ（ＦＤ－４,ＭＷ４０００,ＦＤ－１５０,ＭＷ１５００００）在肠系膜微血管的通透过程进行了定量研究,建立了正常大鼠肠系膜微血管对不同分子量荧光物质的通透方程,得到了通透系数及对通透系数评价的定量方法。结果证实：颈动脉注射荧光素钠后４ｓ即可在微血管中见到,扩散速度很快,通透系数为３．３６２×１０－８ｃｍ２／ｓ。注射ＦＤ－４后１５ｓ可在微血管中见到,扩散速度比荧光素钠慢１倍左右,通透系数为１．７１８×１０－８ｃｍ２／ｓ。注射ＦＤ－１５０后８ｓ可在微血管中见到,扩散速度很慢,约为荧光素钠扩散速度的１／７０,通透系数为０．０４８６×１０－８ｃｍ２／ｓ。荧光物质的渗出部位主要在毛细血管及细静脉,在细动脉则极少见到。证实我们计算得出的通透系数能够较好地反映肠系膜微血管通透的实际情况,所采用的评价方法及得到的通透方程可以用于微血管物质交换参数的定量评价。     

人胃癌细胞在丁酸钠的诱导下膜分子运动与膜相关骨架的关系

体外培养的人胃癌细胞,用丁酸钠处理后,显示细胞表面FN及细胞胞质微丝的变化,同时用荧光漂白恢复方法对细胞膜ConA受体复合物侧向扩散运动进行测定。结果表明,经丁酸钠处理后的细胞,胞质微丝及细胞膜表面FN均较对照组增加,而细胞膜分子侧向扩散运动减慢,说明与细胞膜相连的细胞骨架的变化对膜分子侧位运动具有牵制作用。