太赫兹辐射及其生物效应研究进展

随着太赫兹源和探测技术的不断进步，太赫兹技术迅速发展并在众多领域有着广泛的应用前景. 特别是在生物医学领域，太赫兹技术有望成为一种新型治疗手段. 本文首先介绍了太赫兹的电磁波特点及3种太赫兹波产生方式. 其次介绍了太赫兹辐射在生物上的两大效应：热效应和非热效应. 最后从细胞和生物体两大层面上，详细介绍了太赫兹辐射对不同细胞的生物效应和一些相关分子通路改变，以及太赫兹辐射在不同生物体上的作用效果，为太赫兹生物相关研究人员提供参考.     

蛙胚的微波辐射及其对泽蛙胚胎发育的影响

引言近年来,微波生物学已发展成为一门相当热门的边缘学科,其研究对象主要是微波对生物体辐射时,微波场在机体内的传输、反射、功率分布以及伴随产生的生物、化学和物理的各种变化及机理。目前,人们对微波辐射下的生物效应,一般认为有两种,即热效应和非热效应。热效应较直观,看法较一致,实验证据也较多,但非热效应则不然,看法尚不一致,目前实验证据也较少。本文以实验初步证明了非热     

微波辐射对小鼠脑内乙酰胆碱含量及胆碱乙酸转移酶活性的影响

用频率为2450MHz功率密度为10mW/Cm~2(WBASAR约11.4W/kg)的微波(连续波)对置于微波暗室内的昆明种雄性小鼠急性全身照射1小时后,立即按常规方法断头,取脑,制成样品,然后用放射免疫测定法测量小鼠脑内乙酰胆碱(ACh)含量及胆碱乙酰转移酶(ChAT)活性。结果表明:照射组的ACh含量为11.6±1.4pmol/mg(脑鲜重),ChAT活性为45.4±8.7pmolACh/min.mg(脑鲜重);而对照组的分别为16.0±2.1pmol/mg和61.0±13.8pmolACh/min.mg。证明微波照射后可引起动物脑内ACh水平和ChAT活性下降,提示微波辐射对中枢胆碱能系统确有不利影响。     

微波辐射对小鼠脑内乙酰胆碱含量及胆碱乙酸转移酶活性的影响

用频率为2450MHz功率密度为10mW/Cm~2(WBASAR约11.4W/kg)的微波(连续波)对置于微波暗室内的昆明种雄性小鼠急性全身照射1小时后,立即按常规方法断头,取脑,制成样品,然后用放射免疫测定法测量小鼠脑内乙酰胆碱(ACh)含量及胆碱乙酰转移酶(ChAT)活性。结果表明:照射组的ACh含量为11.6±1.4pmol/mg(脑鲜重),ChAT活性为45.4±8.7pmolACh/min.mg(脑鲜重);而对照组的分别为16.0±2.1pmol/mg和61.0±13.8pmolACh/min.mg。证明微波照射后可引起动物脑内ACh水平和ChAT活性下降,提示微波辐射对中枢胆碱能系统确有不利影响。     

免疫组织化学标记新技术的临床病理应用

随着免疫组织化学在肿瘤病理诊断中的应用 ,肿瘤标记物不断推陈出新 ,不仅丰富了肿瘤标记物的内容 ,而且有力地推动了诊断免疫组织化学的深入发展 ;与此同时 ,免疫组织化学标记方法学也取得了可喜的成果 ,由于各种新方法的问世 ,不仅简化了操作步骤 ,缩短了标记时间 ,使工作效率得到显著提高 ,方法的敏感性特异性也得以明显增强 ;自动免疫组织化学染色机的应用 ,它集诸多优点为一体 ,标志着免疫组织化学标记技术已基本实现了规范化操作。现将结合我们体会作如下介绍 :一、微波在免疫组织化学中的应用微波以高频电磁波热效应和化学效果 ,加速…     

高频电刺激下丘脑后核对氟哌啶醇致大鼠运动不能 的影响

目的：利用氟哌啶醇致僵直大鼠模拟帕金森病（PD）的运动不能,通过高频电刺激下丘脑后核(PH),观察大鼠僵直和运动能 力的变化,从而探讨PH 在PD治疗中潜在的应用价值。方法：将成年雄性SD 大鼠随机分为PH 刺激组、假刺激组和对照组,对 PH 刺激组和假刺激组大鼠双侧PH 置入双极刺激电极,腹腔注射氟哌啶醇30 min 后,PH刺激组给予持续高频电刺激(130 Hz,60 us, 100 uA),分别利用爬杆实验和跑步机实验评价大鼠僵直程度和运动能力。结果：腹腔注射氟哌啶醇1.0 mg/kg 后,①大鼠呈僵 直状态,其潜伏期为167.88± 17.88 s, 给予双侧PH 高频电刺激后潜伏期显著缩短至77.5± 21.27 s（P<0.01）。②跑步机试验显示大 鼠跑动速度和跑动距离显著下降,分别为5.78± 0.90 cm/s 和8.06± 4.35 m（P<0.01）,给予双侧PH高频电刺激后显著提高跑动速 度和跑动距离,分别为12.72± 3.66 cm/s 和98.61± 96.75 m（P<0.01）。结论：腹腔注射氟哌啶醇可模拟帕金森病的僵直和运动不 能症状,双侧高频电刺激PH 可显著拮抗氟哌啶醇对大鼠僵直和运动不能的作用,提示PH 为DBS治疗帕金森病运动不能的有效 刺激靶点,为临床DBS 刺激PH 治疗PD 提供实验依据。     

ALA-PDT对红斑狼疮患者外周血CD40阳性淋巴细胞的影响

探讨了δ氨基酮戊酸—光动力疗法 ( ALA PDT)对红斑狼疮患者外周血中 CD4 0阳性淋巴细胞的影响及其作用方式。方法 :采用免疫荧光双标记—流式细胞仪检测了 1 2例活动期红斑狼疮患者外周血淋巴细胞在光动力疗法前后 CD4 0、CD95的表达。结果 :1 ALA PDT后 CD4 0阳性淋巴细胞下降至 9.2 8± 1 .2 2 ,较 ALA PDT前的 1 3.36± 0 .89,有显著性的差异 ( P<0 .0 5)。2 CD95 /CD4 0 淋巴细胞在 ALA PDT后立即上升至 1 3.2 3± 2 .1 0 ,较 ALA PDT前的 7.84± 1 .93,有非常显著的差异 ( P<0 .0 1 )。 ALA PDT后继续培养 1 8小时检测 CD95 /CD4 0 淋巴细胞下降至 7.68± 1 .4 6,较 ALA PDT后即刻检测有显著性差异( 1 3.2 3± 2 .1 0 ,P<0 .0 1 )。结论 :ALA PDT能降低 CD4 0阳性淋巴细胞百分比 ,即可能抑制活动期红斑狼疮患者外周血中 B细胞的活性。这种作用可能与 Fas介导的凋亡有关     

细胞间粘附分子-1在血管内皮细胞冻融损伤中的作用

目的:探讨血管内皮细胞(VEC)表面细胞间粘附分子-1(ICAM-1)在VEC冻融损伤中的作用,以阐明冻融损伤的发病机制。方法:以大鼠主动脉VEC和大鼠外周血嗜中性粒细胞(PMN)为材料,使用WKL-Ⅴ型速率冷冻仪冷冻VEC然后在水浴中复温,制备VEC冻融模型。采用免疫组化法测定VEC冻融后4、12和24 h其表面ICAM-1的表达;将冻融VEC与正常PMN共同孵育后,以rose bengal染色法测定冻融VEC与PMN粘附,测定培养液中LDL活性确定VEC损伤程度。结果:冻融后4 h,VEC表面ICAM-1表达阳性率由冻融前的13.2%±3.6%增加至22.3%±4.4%,冻后12h达高峰(37.9%±2.5%)。冻融VEC与PMN共同孵育后,VEC-PMN粘附由对照组的0.204±0.025增加至0.363±0.022(P<0.01),培养液中LDH活性由对照组的104.64±20.14U/L增加至162.33±27.88U/L(P<0.01);ICAM-1Mab可部分阻断冻融VEC-PMN粘附(0.270±0.021,P<0.01),且使培养液中LDH活性降低至125.39±22.26U/L(P<0.05)。结论:冻融可诱发VEC表面ICAM-1的表达,进而增强VEC-PMN粘附而导致VEC损伤。     

红基盘瓢虫生活习性和捕食效能

在实验于30.1±0.8℃及70.1±4.5%R 1的平均温湿度下,红基盘瓢虫世代平均历期为26.06天,其中卵期1.99±0.12,幼虫期第一龄至第四龄周期依次为1.28±0.45、1.45±0.57、1.33±0.47、4.33±0.53天,蛹期2.31±0.52天,雌虫产卵前期平均达13.37±4.02天,产卵期为12.11±7.17天,一生产卵82.37±38.02粒,日平均产卵量为8.17±3.09粒。雌雄成虫平均寿命分别为26.92±14.26、20.60±14.50天,雌雄性比为1.60：1。各龄幼虫对橄榄星室术虱若虫（2-4龄）的平均捕食量依次为96.2±72.4、125.9±78.0、169.2±91.8、427.3±91.3头,成虫则为420.0±11.9头。     

应用多晶铁纤维提高肿瘤热疗疗效的基础研究

肿瘤热疗已成为一种重要的治癌手段 ,但是对于人体深层部位的肿瘤 ,由于人体内各部脏器组织对电磁波的干扰及人体内各部分物理特性的非均匀性 ,肿瘤热疗的疗效并不显著。本文提出一种提高肿瘤热疗疗效的新方法 ,它能使肿瘤热疗既适用于浅层肿瘤的治疗又适用于深层肿瘤的治疗 ;通过静脉注射将多晶铁纤维注入血管 ,利用稳恒梯度磁场诱导多晶铁纤维定位于肿瘤病灶局部 ,然后在微波照射下 ,多晶铁纤维将有效地吸收微波能量 ,并将其转换成热能对肿瘤组织加热 ,杀灭肿瘤细胞。本文对多晶铁纤维提高肿瘤热疗疗效的应用基础进行了研究 ,并得出重要结论 ;多晶铁纤维通过很强的畴壁运动损耗和宏观涡流损耗将入射的微波能量转换成热能从而对肿瘤加温 ;热疗过程中当微波频率为 1 1GHz时多晶铁纤维吸收转换微波能量的效率最高 ;稳恒梯度磁场可用于诱导多晶铁纤维定位于肿瘤病灶局部等。随着研究的深入 ,多晶铁纤维将使肿瘤热疗发展成更为重要的肿瘤治疗手段。     

水溶性医用几丁糖治疗Ⅱ°烧伤创面的临床研究

目的 :采用医用几丁糖 (水溶性 )涂治 (浅、深 ) °烧伤 52例 ,强力碘液对照治疗 °烧伤 1 2例。观察医用几丁糖涂治 °烧伤创面后促进愈合的作用 ,抑制细菌生长和止痛的作用。方法 :凡是住院 °烧伤病员先直接涂几丁糖治疗 40例 ,观察有效后 ,按患者入院顺序随机编入治疗组 (几丁糖 A组 )和对照组 (强力碘 B组 )。创面清洁后分别涂上几丁糖和强力碘治疗。结果 :A组共治愈 52例 ,B组治愈 1 2例 ,其创面平均愈合时间为 ,A组浅 °1 0 .73± 1 .98天 ,深 °2 2 .47± 3.0 6天 ;B组浅 °1 4 .83± 1 .75天 ,深 °30 .33± 4.39天。 A组创面没发生感染 ,B组深 °创面有不同程度感染。A组涂药后疼痛减轻 ,B组创面疼痛加重。结论 :本组临床研究表明 ,A组创面愈合时间显著提前 4- 9天 (与对照组相比 P<0 .0 1 ) ,证明几丁糖确实具有促进创面愈合的作用和抑菌作用 ,同时能减轻创面疼痛     

血管镜下原位下肢动脉旁路术

作者经对27条肢体行动脉重建术,证明血管镜直视下可完全切开静脉移植物瓣膜,可准确定位结扎静脉属支,从而避免了术后动静脉瘘,避免了全程游离大隐静脉所造成的热缺血损伤并发症。血管镜可在术中监控移植物和吻合口质量。作者所设计应用的”复合移植物”和“共同流出道”技术有效地提高了静脉移植物的使用率,扩大了流出道的吻合口径和血流量。本组肢体救治率为25/27肢,在2～13个月随访期间吻合口均通畅,踝压由术前25.5±1.2mmHg上升为术后40.2±0.4mmHg,趾压由16.0±0.3上升为28.3±1.1(均值±S)。表明本手术在下肢动脉重建中具有良好的实用价值和独特的优点。     

腺苷抗豚鼠室性心律失常的电生理研究

实验用全细胞膜片钳技术在单个豚鼠心室肌细胞上研究了腺苷 (Ado)对正常及异丙肾上腺素 (Iso)致豚鼠心室肌细胞动作电位、迟后除极 (DAD)、L 型钙电流 (ICa.L)和短暂内向电流 (Iti)的作用。结果表明 :(1)Ado在2 0～ 10 0 μmol/L时对豚鼠心室肌细胞动作电位和ICa .L无明显直接作用 ,但却可明显降低Iso所致的动作电位时程(APD)延长和ICa .L峰值增大 ,Iso (10nmol/L)使细胞APD50 从 3 40± 2 1ms延长到 486± 2 8ms (P <0 0 1) ,APD90从 3 61± 17ms延长至 5 0 1± 2 9ms (P <0 0 1) ;ICa .L峰值从 - 6 5 3± 1 4pA/pF增大到 - 18 2 8± 2 4pA/pF (P <0 0 1) ,电流电压曲线明显左移和下移 ;Ado (5 0 μmol/L)使APD50 和APD90 降至 40 3± 19ms和 419± 2 6ms ,但并不影响动作电位其它参数 ,使ICa.L峰值降低至 - 10 2± 1 5pA/pF (P <0 0 1)。 (2 )Iso (3 0nmol/L)可诱发心室肌细胞产生DADs,其发生率为 10 0 % ;Ado (5 0 μmol/L)可完全抑制Iso引发DADs;细胞经 - 40～ +2 0mV、时程 2s的除极电压 ,Iso (3 0nmol/L)诱导出Iti,其发生率为 10 0 % ;Ado (5 0 μmol/L)可明显抑制Iso致Iti的发生 ,其发生率降为 14 3 %。研究结果提示 ,Ado对豚鼠心室肌细胞动作电位和ICa.L无明显直接作用 ,但却可显著降低Is     

微波治疗原理简介

微波治疗是临床上一种新的治疗手段 ,其优点是 :设备简单 ,效果明显 ,安全 ,并发症少。本文结合ＯＫＷ微波治疗仪的特点 ,简要介绍微波治疗的一般原理及其在临床上的应用。一、微波的物理特性微波是频率为 30 0～ 30 0 0 0 0ＭＨｚ、波长 1ｍｍ～ 1ｍ的超高频电磁波 ,在微波治疗仪中 ,微波传输特性由微波馈线和辐射器决定 ,优良的辐射器能使传输的微波具有极佳的方向性 ,有相当准确的定位精度。微波的传输是直线传输 ,遇阻产生反射 ,因此辐射器在治疗中起非常关键的作用。微波是属于非电离辐射 ,它不能使化学物质中较弱的氢键断裂 ,也不能使…     

大气CO_2浓度升高对香蕉光合作用及光合碳循环过程中叶氮分配的影响

生长在高CO2 浓度 (70 0± 5 6 μl·L-1) 1周的香蕉叶片 ,其光合速率 (Pn ,μmol·m-2 ·s-1)为 5 .14± 0 .32 ,较生长在大气CO2 浓度 (35 6± 30lμl·L-1)的高 2 2 .1% ,而生长在较高CO2 浓度下 8周 ,叶片Pn较生长在大气CO2 浓度的低 18.1% ,表现香蕉叶片对较长期高CO2 浓度的驯化和光合作用抑制 .生长在高CO2 浓度的香蕉叶片有较低光下呼吸速率 (Rd) ,而不包括光下呼吸的CO2 补偿点则变幅较小 .最大羧化速率 (Vcmax)和电子传递速率 (J)分别较生长在大气CO2 浓度的低 30 .5 %和 14 .8% ,根据气体交换速率计算的表观量子产率 (α ,molCO2·mol-1光量子 ) ,生长在较高CO2 浓度下 8周的叶片为 0 .0 14± 0 .0 1,而生长在大气CO2 浓度下的为 0 .0 2 5±0 .0 0 5 .较高CO2 浓度下叶片的表观量子产率降低 44% .光能转换效率 (electrons·quanta-1)亦从 0 .2 0 3降低至0 .136 .生长在较高CO2 浓度下香蕉叶片的叶氮在Rubicos分配系数 (PR)、叶氮在生物力能学组分分配系数(PB)和叶氮在光捕组分的分配系数 (PL)均较生长在大气CO2 浓度低 ,表明在高CO2 浓度下较长期生长 (8周 )的香蕉叶片多个光合过程受抑制 ,光合活性明显降低 .     

大劣按蚊卵保存在不同温度下的活力研究

用高湿法储存大劣按蚊卵,在29±1℃储存8和13天,孵化率分别为83.70±7.97％和6.58±4.48％;化蛹率分别为36.55±12.53％和1.23±0.88％。在24±1℃储存15和20天,孵化率分别为54.13±4.07％和27.23±4.53％:化蛹率分别39.17±4.96％和13.17±2.30％。在15±3℃储存20和30天,孵化率分别为80.69±2.24％和62.50±1.42％;化蛹率分别为39.83±3.18％和18.75±1.29％。在7±1℃储存11天,孵化率为0。结果表明:以上几种温度中,以15±3℃保存大劣按蚊卵活力最好。     

普通伏翼蝠下丘神经元基本声反应特性

自由声场条件下,采用单单位胞外微电极记录方法,研究了普通伏翼蝠(Pipistrellusabramus)下丘神经元基本声反应特性。结果发现,在所得的65个下丘神经元中:特征频率在18.9~76.7kHz(42.94±11.29)之间,最小阈值在29.1~80.1dBSPL(58.65±12.62)之间,潜伏期在3.1~10.4ms(6.10±1.47)之间;特征频率随记录深度的增加而增大,与最小阈值之间没有显著相关性;发放类型包括相位型(73.85%)、梳齿型(15.38%)和紧张型(10.77%)3种基本类型;频率调谐曲线均为开峰型,多数神经元(72.30%)调谐曲线较宽阔,少数(27.70%)较狭窄,并且多数神经元的频率调谐曲线高频边比低频边陡。     

七星瓢虫（鞘翅目：瓢虫科）触角的扫描电镜观察

用扫描电子显微镜对两性七星瓢虫的触角进行了观察 ,结果显示 ,鳞状触角分七节 ,分别为雄性 95 0 0 0±81 16 μm而雌性为 972 0 0± 9 5 7μm长。电镜下可观察到七星瓢虫触角有 8种类型的感觉器 (sensillae) ,即 :chaetica(Ch) ,trichoidea(Tr) ,basiconica(Ba) ,campaniformia(Ca) ,ampucellaceous(Am) ,scolopalia(Sc) ,placodea(Pl)和钩状感觉器。Ch在雄性长为 6 2 5 0± 2 89而在雌性为 72 5 0± 5 0 0 μm。Tr在雄性长为 10 75± 1 5 0 μm而在雌性为 14 98± 2 2 5 μm长。Ba在雄雌两性中分别为 5 7± 0 0 2 μm和 0 75± 0 0 6 μm长。Ca为半球状 ,其直径在两性中均在 3 0 μm。Am的直径在雄雌中分别为 1 2和 1 5 μm。Ca为椭圆内陷盘状。Sc在其顶部较阔而在末端尖锐 ,2 5 μm。在雄性触角上观察到一钩状感觉器 ,长 2 1 0 μm ,它表明七星瓢虫在触角上的性别两型性。在雄雌中其感觉器Ch ,Ca ,Am ,Pl的数量上接近。Tr在雄性触角上数量较大而Ba则在雌性触角上数量较多。     

一氧化氮供体对过氧化氢引起的心肌细胞损伤的保护作用

关于一氧化氮(NO)对心肌细胞是否具有保护作用目前尚存在争议,为探讨NO对过氧化氢(H2O2)引起的心肌细胞损伤是否具有保护作用及其可能的机制,实验将体外培养的新生大鼠心肌细胞分为3组(1)阴性对照组(Normal组);(2)H2O2组H2O2(0.1mmol/L)与心肌细胞共育4h;(3)S-亚硝基-N-乙酰青霉胺(SNAP)+H2O2组NO供体SNAP(0.5mmol/L)处理心肌细胞10min后,加入H2O2与心肌细胞共育4 h.用流式细胞术检测心肌细胞凋亡率,心肌细胞损伤程度以心肌细胞存活率和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活性来表示,同时检测心肌细胞超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性和丙二醛(MDA)含量.通过激光共聚焦显微术检测在不同处理条件下心肌细胞胞内钙的变化.结果表明,正常心肌细胞LDH活性和细胞存活率分别为631.4±75.6 U/L和93.1±6.2%,细胞凋亡率为0;H2O2处理细胞后可使细胞LDH活性显著增高(1580.5±186.7 U/L,P＜0.01),细胞存活率明显下降(58.3±7.6%,P＜0.01),流式细胞仪检测到大量心肌细胞凋亡,凋亡率为26.4±5.7%;SOD活性较正常细胞19.67±0.85 NU/ml显著下降,为14.73±1.68 NU/m(P＜0.01),MDA含量较正常细胞6.95±0.83μmol/L显著增高,为15.35±3.49μmol/L(P＜0.01).SNAP预处理细胞可显著提高心肌细胞存活率(79.7±9.3%,P＜0.01),降低LDH活性和细胞凋亡率(分别为957.8±110.9 U/L和9.1±3.3%,P＜0.01);并提高细胞抗氧化能力,表现为较H2O2处理组的SOD活性增高(21.36±3.11 NU/ml,P＜0.01),MDA含量下降(9.12±1.47 μmol/L,P＜0.01).激光共聚焦显微镜检测结果表明,H2O2可升高细胞内钙,而SNAP则可降低细胞内钙,SNAP预处理细胞后可取消H2O2升高细胞内钙的作用.上述结果提示,NO供体SNAP可对抗H2O2对心肌细胞的损伤,其机制与提高心肌细胞抗氧化损伤能力和对抗H2O2引起的细胞内钙超载有关.     

酶的热化学研究——Ⅰ.精氨酸酶催化水解反应的热动力学

用微热量计系统测定了精氨酸水解反应的焓变,其值为:(?)_rH_m(298K)=18.35±0.15 KJmol~(-1)(?)_rH_m(303K)=19.20±0.15 KJmol~(-1)(?)_rH_m(310K)=19.58±0.10 KJmol~(-1)用热动力学方法解析了实验热谱图,求出精氨酸酶的米氏常数,其值为K_m(298k)=1.7mmol~(-3)K_m(303k)=1.2mmol~(-3)K_m(310k)=2.3mmol~(-3)