当前位置:文档之家› 现代生物医学技术前沿

现代生物医学技术前沿

生物分子间相互作用分析系统(BIAcore)1.Biomolecular Interaction Analysis core 生物分子相互作用分析系统BIA技术是基于表面等离子共振(SPR)的物理光学现象的新型生物传感分析技术。

不必使用荧光标记和同位素标记,从而保持了生物分子的天然活性2.工作原理:实验时先将一种生物分子固定在传感器芯片表面,将与之相互作用的分子溶于溶液中,流过芯片表面。

检测器能跟踪检测溶液中的分子与芯片表面的分子结合、解离整个过程的变化。

传感器芯片:传感器芯片是实时信号传导的载体芯片,是在玻璃片上覆盖了一层金膜,在金膜的表面连有不同的多聚物用于固定不同性质的生物分子。

每个芯片表面有4个通道(FC),可以独立做4个不同的实验,为了满足分析各种生物体系的要求,专门设计了多种传感器芯片。

每一种芯片都具有良好的品质能提供:稳定的基线,高灵敏度,广泛的再生方法,反复使用性和特别好的重现性。

液体传送系统:微液流盘是一个液体传送系统,通过软件的控制自动地传送一定体积的样品至传感器芯片表面。

通过对管道内微型气阀的控制,形成各种液体流动回路,将样品或缓冲液送到传感片表面的不同通道。

甚至自动进行样品的回收。

SPR光学原理:当入射光以临界角入射到两种不同介质的界面时将产生全反射,由于在介质表面镀上一层金属薄膜后,入射光可引起金属中自由电子的共振,(从而导致反射光角度减弱,使反射光完全消失的角度称作共振角)。

共振角会随金属薄膜表面通过的液相的折射率的改变而改变,折射率的变化(RU)与金属表面的生物大分子质量成正比3.应用:测定分子复合物的生成和解离的速度共聚焦激光显微镜的原理与应用理论:共聚焦激光扫描荧光显微镜:是以激光作为光源、采用逐点扫描及共轭聚焦技术,能对样本进行断层扫描,以获得高分辨率焦平面光学图像的荧光显微镜系统.基本原理:高压汞灯(滤镜分光),紫外、蓝、绿(激发),被荧光探针染色的生物样本(光学成像),被标记结构的荧光图像。

优势:1、由于采用了逐点扫描及共轭聚焦技术,激光扫描共聚焦荧光显微镜采集的样本焦平面荧光图像远比普通荧光显微镜获得的样本全层图像分辨率高2、由于激光的穿透性强,共聚焦荧光显微镜可对样本进行连续断层扫描而获得序列光学切片,可实现样本结构的三维重建3、由于激光的单色性好,对于多重标记的样本,激光扫描共聚焦荧光显微镜区分不同颜色标记物的能力较普通荧光显微镜强4、由于激光扫描共聚焦荧光显微镜可对厚样本进行光学切片,可用振荡切片机直接对新鲜或固定样本切厚片(50~100 m),避免了石蜡包埋、冰冻等传统切片方法对细胞结构和抗原性的破坏,并可实现活组织检测。

实验:固定的目的是使构成组织细胞成分的蛋白等物质不溶于水和有机溶剂,并迅速使组织细胞中各种酶降解、失活,防止组织自溶和抗原弥散,保持组织细胞的完整性和所要检测物质的抗原性。

固定方法:侵入法,灌注法切片方法:冰冻切片,石蜡切片,振动切片流式细胞仪的工作原理与应用理论:(10分问答题)流式细胞术原理:FCM是利用流式细胞仪(Flow Cytometer)分析在高压高速下通过样品孔径的单个细胞, 在激光束的照射下的发出的散射光和与细胞表面结合的荧光标记的单抗的荧光信号。

检测信号:(1)散射光信号FS: 前向角散射光,反映细胞的大小和尺寸;SS: 侧向角散射光(90度散射光),反映细胞内颗粒物质的大小和多少;(2)荧光信号1.细胞生物学中的应用:(1) 细胞周期分析: 在细胞周期内, DNA含量随时相发生周期性的变化. 通过荧光探针对细胞进行相对DNA含量测定, 可分析细胞周期各时相的百分比, 周期动力学参数以及DNA异倍体. 利用特殊的荧光染料(PI、EB、AO等) 与细胞内DNA碱基结合,被荧光染料染色的细胞在激光照射下发射出荧光,荧光强度与DNA含量成正比。

流式细胞仪通过测定细胞的荧光强度推算出细胞的DNA 含量(2) 细胞内钙离子浓度测定: 荧光染料(如Quin-2, Indo-1, Fura-2, Fluo-3 和Rhod-2等)通过乙酰甲脂(AE)导入细胞后, 与钙离子特异性结合.故测荧光强度可得到钙离子浓度的相对值2. 免疫学中的应用:(1) 各种免疫细胞的表面标志, 细胞分选等;利用不同细胞表面的人类白细胞分化抗原(CD)分子或CD分子组合的不同,可以再不同样本中检测到特定细胞群所占的百分比,可明确疾病状态,或经特殊抗原刺激后产生记忆细胞的比例(2) 细胞内各种细胞因子的检测来观察细胞免疫状态(3) HLA群体分型;3. 细胞凋亡研究中的应用:(1)用PI, AO, HO和Rh123等染料染色, 可将坏死细胞, 凋亡细胞和活细胞定量地区分开来(2)分析细胞周期和凋亡:实验:阳性对照:使用已知阳性样本,帮助排除试剂的质量、浓度、特异性以及染色方法等因素造成的假阴性结果同型对照:将空白对照样本用同型对照抗体标记,用于排除非特异性染色和自发荧光补偿对照:多色荧光标记时,用于荧光光谱重叠的调节空白对照:为排除自发荧光信号进行的对照流式细胞仪的数据显示:一维直方图二维点图等了解一下意义一维直方图:以细胞数为纵坐标, 以FSC(细胞的大小和尺寸), SSC(细胞内颗粒物质的大小和多少), FL1(通道1),FL2(通道2)等为横坐标;双参数二维点图:以FSC, SSC, FL1,FL2等中两个参数为X, Y轴, 在二维点图每个点代表一个细胞三参数三维图:任选两个参数为X,Y轴,再以细胞数为Z轴。

意义:通过设门可以调出分析特定细胞的参数信息流式细胞仪数据的意义:前向角侧向角荧光前向角可以反映被测细胞的大小侧向角可以提供有关细胞内精细结构和颗粒性质的信息荧光:可以通过对荧光信号的检测和定量分析,就能对所研究细胞进行定性和定量的分析紫外、荧光分光光度计原理与应用理论:1、紫外检测的影响因素:(1)低温时,产生红移,吸收峰变得比较尖锐。

高温时,谱带变宽,谱带精细结构消失(2)极性溶剂使精细结构消失;(3)加NaOH红移→酚类化合物,烯醇。

加HCl兰移→苯胺类化合物。

2、影响荧光强度的因素(溶剂,浓度,PH,温度,时间)溶解氧的存在往往使荧光强度降低。

实验:1、紫外分光光度计的基本结构:光源、单色器、吸收池、检测器、信号显示系统四个功能:光谱扫描功能、时间扫描功能、波长编程功能、浓度测定功能、2、荧光分析法仪器的主要部件如下:光源:发射紫外区和可见区的激发光,一般常用的为溴钨灯和汞蒸汽灯,以及氙弧灯。

单色器:仪器共有两个单色器,作用分别是滤去非特征波长的激发光,和滤去非特征波长荧光的杂散光。

液槽:用来盛放待测溶液。

检测器:检测待测物质所发射的荧光信号四个功能:波长扫描、时间扫描、荧光光度值测定功能、3-D扫描功能实时荧光定量PCR 原理与应用:相对定量和绝对定量Polymerase Chain Reaction(PCR)原理:PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成:①模板DNA的变性:模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;②模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;③引物的延伸:DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基互补配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链,重复循环变性--退火--延伸三过程就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板。

实时荧光定量PCR则是在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法两种方法定量:SYBR荧光染料:在PCR反应体系中,加入过量SYBR荧光染料,SYBR荧光染料非特异性地掺入DNA双链后,发射荧光信号,而不掺入链中的SYBR染料分子不会发射任何荧光信号,从而保证荧光信号的增加与PCR产物的增加完全同步。

TaqMan荧光探针:PCR扩增时在加入一对引物的同时加入一个特异性的荧光探针,该探针为一寡核苷酸,两端分别标记一个报告荧光基团和一个淬灭荧光基团。

探针完整时,报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收;PCR扩增时,Taq酶的5'-3'外切酶活性将探针酶切降解,使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离,从而荧光监测系统可接收到荧光信号,即每扩增一条DNA链,就有一个荧光分子形成,实现了荧光信号的累积与PCR产物形成完全同步。

相对定量:对目的基因和内参基因同时做PCR绝对定量:即作出标准曲线。

通过已知起始拷贝数的标准品可作出标准曲线。

MicroRNA 、RNA干扰(简答题)RNA 干扰(RNA interference,RNAi)是与靶基因序列同源的双链RNA所诱导的一种特异性基因沉默现象。

原理:第一步(起始阶段)是ds RNA在ATP参与下被RNaseⅢ核酸酶(Dicer)切割加工成20-23nt的由正义和反义链组成的小干扰RNA(siRNA)。

siRNA的两条单链末端为5’-磷酸和3’-羟基,且3’端均有2-3个突出的核苷酸。

第二步(效应阶段)是siRNA 在ATP参与下被RNA解旋酶解旋成单链,并由其中反义链指导形成RNA诱导的沉默复合体(RNA-induced silencing complex,RISC由siRNA、解旋酶、ATP、核酸内切酶、核酸外切酶等)。

活化的RISC在单链siRNA引导下识别互补的mRNA,并在RISC中的核酸内切酶作用下从siRNA引导链中心所对应的靶基因位置切割靶mRNA,最后可能再被核酸外切酶进一步降解,从而干扰基因表达。

第三步:(自我扩增阶段)siRNA不仅能引导RISC切割同源单链mRNA,而且可作为引物与靶RNA结合并在RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase,RdRP)作用下合成更多新的dsRNA,新合成的dsRNA再由Dicer切割产生大量的次级siRNA,从而使RNAi的作用进一步放大,最终将靶mRNA完全降解。

透射电镜1.观察干细胞可以看到什么?线粒体,内质网,高尔基复合体2.电镜图片的标识。

透镜的标识是比例尺,透镜放大倍数为一万倍以上,就刚好是厘米一微米之间的数量级,答题的时候答出他们之间的关系和为什么要用厘米标识微米3.肾小球的超微结构?微体。

微管。

微丝。

核糖体透射电镜原理:仪器结构:(1) 照明部分(光源)①电子枪:发射具有一定能量的电子束,包括阴极、阳极和栅极。

阴极:发射电子。

阳极:提供加速电压,控制电子束的能量。

相关主题