生物超微弱发光的两维探测

本文介绍了自行研制的二套系统及其应用。1．高灵敏荧光显微镜系统,该系统探测灵敏度达到10－6lx量级,比普通CCD系统提高了104倍,系统用宽量程照度计对微弱光成象性能进行了标定,在给出细胞荧光图象的同时,可以给出每一象元的发光强度,并可给出视觉更易分辨的光强的三维显示和伪彩色图象。在该系统上得到了分红菌甲素在Hela细胞中的分布图象,Hela细胞加入竹红菌甲素后的光照损伤及抗氧化剂维生素E等对细胞的保护图象。2．光子计数成象系统,该系统灵敏度达10-8lx量级,可探测到单个光子及其分布,在其上得到了绿豆芽,树叶,昆明鼠,人手及手指的超微弱发光的光子图象,并用统计理论进行了信号检验。     

人体超微弱发光图像中的信号检验

用近期研制的具有单光子探测能力的超高灵敏度成像系统获得了人体体表生物超微弱发光的强度数据。为分析图像中的信号检验,二项分布被用于人手不同时间累积发光图像中的信号显著性检验,证实人手存在超微弱生物发光,手指的发光强度在３００～５５０ｐｈｏｔｏｎｓ／ｓ范围内,全手的发光强度在８５０～１２００ｐｈｏｔｏｎｓ／ｓ范围内。     

天然抗氧化剂丹参酮Ⅱ—A对肝细胞脂质过氧化产物与DNA相互作用的影响

［３Ｈ］花生四烯酸标记的肝细胞,经ＦｅＣｌ２－ＤＴＰＡ启动脂质过氧化后,细胞ＤＮＡ出现放射性,并随保温时间增加而逐渐增高,表明在细胞内脂质过氧化产物与ＤＮＡ发生相互作用,生成了一种ＤＮＡ加成物,经测定它具有特征荧光光谱,显示较低的增色效应和Ｔｍ值。用高度敏度荧光图象显微镜直接观察发现丹参酮Ⅱ－Ａ经细胞摄取后主要滞留在细胞膜与胞浆中。它能有效地抑制细胞脂质过氧化,减少脂质－ＤＮＡ加成物的产生,并阻止了细胞存活率和Ｏ６甲基鸟嘌呤转移酶活性的降低,其抑制率与ＶｉｔＥ,ＢＨＴ相近,但显著高于ＮａＮ３,甘露醇和ＳＯＤ。上述结果提示丹参酮Ⅱ－Ａ是一种新的有效的细胞内脂质过氧化产物与ＤＮＡ相互作用的抑制剂。它对ＤＮＡ的保护作用可能是通过清除脂类自由基而阻断脂质过氧化的链式反应,抑制ＤＮＡ加成物的生成,从而减少了细胞毒性。     

高灵敏度荧光显微镜量化技术及其在光生物学研究中的应用

介绍一种用像增器接收荧光图像的高灵敏度荧光显微镜,相对于普通荧光显微镜的灵敏度提高了４×１０４倍,并用宽量程微光光亮度计对仪器的微弱成像性能进行了实验标定,得到了图像采集数据和图像发光强度的线性数量关系。高灵敏度荧光显微镜在给出细胞荧光图像的同时,可以给出图像上每一像元的发光强度和细胞平均发光强度,仪器对图像细微变化的判断能力远大于人眼直接观察图像。高灵敏度荧光显微镜可应用于研究细胞中荧光物质在细胞生理过程中的分布变化和发光强度变化。使用此仪器已得到了光敏竹红菌甲素（ＨＡ）在Ｈｅｌａ细胞（人体子宫癌细胞）中的分布图像和更为直观的三维显示图形,以及加入ＨＡ后Ｈｅｌａ细胞受到强先照射后的细胞损伤图像。     

三氧化二砷诱导细胞凋亡对线粒体的影响

线粒体作为细胞能量的“动力工厂”,在细胞的生理过程中起着重要的作用,本文采用三氧化二砷（Ａｓ２ Ｏ３） 诱导ＭＧＣ－ ８０３ 细胞凋亡,通过罗丹明１２３ 和Ｈｏｅｃｈｅｓｔ３３２５８ 对细胞进行荧光标记,利用具有光子计数成像能力的超高灵敏度荧光显微镜观察凋亡细胞与未加入Ａｓ２ Ｏ３ 的对照组细胞的区别,发现Ａｓ２ Ｏ３ 在诱导细胞凋亡时可引起线粒体内膜电位差减小     

绿豆芽超微弱发光的二维图像探测

采用微通道板像增强研制了一种能探测极弱光图像的超高灵敏度光电探测系统,能够探测到０．５Ｐｈｏｔｏｎｓ／ｍｍ２·ｓ（阴极灵敏度）的极弱发光图像,是目前弱光图像探测器中灵敏度最高的。应用上述的光电探测系统,进行了绿豆芽超微弱发光二维图像探测的研究,首次得到了以下结论：１．绿豆发芽时存在超微弱发光现象,发光强度在１０４－１０５Ｐｈｏｔｏｎｓ／ｓ·ｃｍ２的范围内;２．子叶和幼叶的发光高于幼茎的发光;３．在避先保持１０分钟豆芽发光衰减至稳定后,绿豆芽仍能维持一定的发光。上述结论为超微弱发光现象的生物学理论研究和医学及环境保护中的应用提供了实验依据。     

天然抗氧化剂丹参酮Ⅱ—A对肝细胞脂质过氧化产物与DNA相互作用的影响

［＾３Ｈ］花生四烯酸标记的肝细胞,经ＦｅＣｌ２－ＤＴＰＡ启动脂质过氧化后,细胞ＤＮＡ出现放射性,并随保温时间增加而逐渐增高,表明在细胞内脂质过氧化产物与ＤＮＡ发生相互作用,生成了一种ＤＮＡ加成物,经测定它具有特征荧光光谱,显示较低的增色效应和Ｔｍ值。用高度敏度荧光图象显微镜直接观察发现丹参酮Ⅱ－Ａ经细胞摄取后主要滞留在细胞膜与胞浆中。它能有效地抑制细胞脂质过氧化,减少脂质－ＤＮＡ加成物的产生,并阻     

光子计数方法探测明亮杆菌的发光图像

本文研制了用生物倒置显微镜和以微通道板为核心的超高灵敏度光电成像系统组成的光子计数显微成像系统,此系统具有高空间放大倍数（１６０×）和极高的光子放大倍数（１０７）,可探测到大小为μｍ量级,发光强度为１００光子／秒的发光图像。应用此系统拍摄到了单个明亮发光杆菌（Ｐｈｏｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｐｈｏｓｐｈｏｒｅｕｍ）的发光图像,图像显示明亮发光杆菌的大小为２．４×０．６０（μｍ）２,单个细菌的发光强度在１００光子／秒量级。上述实验为明亮杆菌在环境保护中的应用提供了基本参数,也为进一步从细胞水平上研究发光细菌提供了可能。     

HeLa细胞对竹红菌甲素摄取的直接观察与动态过程分析

利用荧光光谱测定方法和高灵敏度荧光显微镜成像技术研究了竹红菌甲素（ＨＡ）在Ｈｅｌａ细胞中的分布,动态过程及其影响因素和光敏损伤效应。结果显示：ＨＡ主要分布于细胞膜及胞浆中,只有很少量的ＨＡ进入细胞核中,细胞对ＨＡ的吸收,随着培养液中ＨＡ浓度的增大和保温时间的延长而增加,当保温时间超过１６小时,或当ＨＡ浓度达８７μｇ／ｍｌ以上时,细胞对ＨＡ的吸收呈现饱和趋势。保温时间在２４小时以内,对ＨＡ排出较快,