化学发光技术在蛋白质和DNA分析中的新进展

化学发光技术在生物技术、分子生物学、药学、临床和环境等许多领域都获得了广泛的应用，有关化学发光的评论文章近年来也有许多报道。本文就化学发光技术在蛋白质和DNA分析中的较有特色的新进展(2000年以来)进行了评述，引用文献30篇。     

日本斥巨资开发人类基因组后续研究

随着人类基因图谱的绘制完成 ,各国纷纷加强基因组后续研究。日本文部科学省日前决定 ,从 2 0 0 4年起在 5年时间内斥资 1 0 0亿日元 (1美元约合 1 1 8 6 0日元 ) ,研究人类生命的形成过程 ,破译生命原理。这一研究项目的对象是构成生命活动基础的蛋白质合成机理。蛋白质的合成受遗传信息控制 ,而被称为“转录调节因子”的物质起着举足轻重的“开关”作用。目前 ,科学家认为这种因子有 80 0 0种 ,但迄今为止只破译了其中的 30 0 0种。这些转录调节因子分别对哪种基因起着调节作用 ,对人类来说还是一个谜。如果发现其中的奥秘 ,人类对生命形…     

纳米生物学研究中的新技术

大量的生物结构，从核酸，蛋白质，病毒到细胞器，其线度在1—100纳米之间，生物结构虽然很小，但异常复杂，又格外活跃，表现出很多特定的生物学功能，纳米生物学就是在纳米水平阐明生物分子作用规律的一门新兴学科，通过对生物大分子超微结构的解析和操纵，获得单个分子在生命活动中的详尽信息，从而在单分子水平上探寻影响人类健康的恶性疾病的发病机理，并最终能够利用对单分子进行微尺度操纵的技术进行治疗。纳米生物学是一个非常有意义，但又神秘莫测的领域，但广阔的应用前景已经昭示了这一交叉学科强劲的生命力。本文将着重介绍原子力显微镜和光镊在纳米生物学研究中的重要应用。     

基因组研究离诠释生命奥妙还有多远

基因组研究表明，人类与黑猩猩和老鼠的基因序列98％以上是相同的，是否是这1％～2％的基因的差异，就决定了人与黑猩猩和老鼠在表现型方面很大的差异?本文通过大量分析表明，由碱基(5个)→核酸[DNA→RNA(mRNA、rRNA、tRNA)]→氨基酸(22种)→蛋白质(数百千种)→染色体→基因组→性状，其遗传变异信息有逐级放大的过程。这是生物间基因序列虽然有98％甚至99％的相同，但表现型差异却较大的原因所在。基因序列完全相同，并不能说明基因功能相同，基因组研究的结果不能完全诠释基因功能表达的复杂过程。今后必将由序列基因组学→结构基因组学→功能基因组学→蛋白质组学深入发展，必须从网络层次研究基因表达，才能揭示生命的奥妙。另外我们使用的各种基因组研究技术和软件还有待改进，才能真正反映生物基因的差异。     

国外支持农业科技创新的制度保障与启示

农业科技创新既包括对农业未知领域扣新科学方法与知识的探索，也包括对农业新技术的研发与推广，在这一过程中需要建立一个有效的农业科技创新体系作为支撑。由于农业在一国的经济中往往处于十分重要的基础性地位，因此，在建设与完善农业科技创新体系的过程中，需要政府从法律、宏观科技管理、科研体系设置和科技成果推广体系等方面均拥有十分有力的制度保障。本文对国外支持农业创新的制度保障进行了系统的分析与总结，并在此基础上，针对目前我国农业科技创新的现状，从立法、科技管理和成果推广三个方面提供了一些政策建议。     

钌(Ⅱ)配合物化学发光反应及其分析应用研究进展

近几年来，钌(Ⅱ)配合物化学发光反应及其分析应用研究进展较快，本文对钌(Ⅱ)配合物化学发光反应新体系、分析应用新方法、与分离技术联用、试剂衍生与固定化等方面的研究进行了评述。     

中国空间生命科学的关键科学问题和发展方向

空间生命科学是随着人类空间探索活动,特别是载人空间探索而产生和发展的新兴交叉学科,它涵盖了较为广泛的研究范围.在过去半个多世纪,国际上在该领域取得了许多重要发现和研究成果,不仅支撑了载人空间探索任务,同时也服务了地球人类的生活.随着我国载人航天和深空探索活动的不断发展,特别是我国载人空间站工程的启动,未来20年将是我国空间生命科学发展的黄金时期.基于我国的载人空间站和返回式科学卫星实验平台,开展空间生命科学研究,获取新知识、创新新技术,进一步服务于人类空间探索活动、服务国家经济和社会发展,这就需要我们从学科发展的战略高度,系统深入地进行研究思考.在全面回顾国内外空间生命科学的发展历史及现状的基础上,本文对我国空间生命科学的战略需求、发展方向和关键科学问题等进行了梳理、分析和展望,以期为我国空间生命科学的发展提供思路和借鉴.     

地表城市热岛影响因素研究进展

全球正在经历快速且高强度的城市化,由此产生了更多的城市热岛现象。它会对城市、区域乃至全球许多的生态环境要素产生直接或间接的影响。掌握城市热岛的影响要素是实现对其趋利避害的前提。遥感现已成为一种被广泛接受和采用的监测城市热岛的方法。针对前人相关综述已经无法全面反映地表城市热岛影响要素的发展现状与趋势的问题,本文首先从土地利用/土地覆盖类型、地表生物物理条件、景观格局、人类活动强度、气象条件和地理位置、政策要素及综合分析七个方面对国内外地表城市热岛(Surface Urban Heat Island,SUHI)影响因素的研究进行系统评述;然后依据现有研究中或空白或结论相互冲突或尚需深化的地方指出几个潜在的关键问题与研究方向,主要包括:(1)应同时开展多类气候带上的多个不同规模城市在多个时刻或时间段内的研究;(2)细化土地覆盖/利用类型;(3)引入更多空间分析方法;(4)发展和完善地表生物物理条件、景观组分和配置、人类活动强度、气象条件或地理位置等方面的指标;(5)采用多学科方法提取大数据里的海量信息;(6)综合分析各影响因素并结合其他城市问题给出最优配置方案。     

后基因组时代的结构生物学及蛋白质和药物分子设计

人类基因组计划完成之后分子生物的重点将从基因组转到蛋白质组。在后基因组时代结构生物学将十分重要它既要回答生命过程中的重大基础理论问题，又与重要疾病治疗，蛋白质工程，药物设计，抗体设计，疫苗设计密切相关。     

交叉学科研究推动了生物无机化学学科的发展

本文分为七部分，第一部分对生物无机化学学科发展进行历史回顾；第二部分从回顾史实中用实例表明生物无机化学的研究始终瞄准金属离子和生物配体控制生命过程中的化学问题；第三部分是介绍当今国际上研究核酸领域的争论焦点；第四部分是报导我们设计和合成了作为人工核酸酶的一系列新的配体以及许多不同金属的功能配合物；第五部分是讨论用动力学、热力学和DFT计算方法研究配合物和DNA相互作用的键合机制以及十多种影响因素；第六部分进一步报导配合物的生物功能和它们的应用探索，最后一部分提出在核酸领域的某些新的发展方向和途径。我们进一步提出了配合物的结构与DNA的作用机制以及它们的生物功能之间的规律性。通过配合物的结构改变去调控和改变配合物对DNA键合性质和生物功能。     

生物大分子的化学发光成像研究

本文介绍了三种化学发光成像法在人血清结合珠蛋白分型电泳的快速检测方面的应用。这三种方法都是基于鲁米诺一过氧化氢发光体系。使用免疫化学发光成像法，直接化学发光成像法和增强化学发光成像法，能够提高对结合珠蛋白检测的灵敏度，获得更宽的线性范围。我们使用这三种方法完成了对结合珠蛋白的快速、高灵敏、高选择性的检测。     

化学发光传感器研究进展

本文综述了1999年以后国内外化学发光传感器研究进展，其内容包括化学发光传感器的设计、酶基化学发光生物传感器、化学发光组织传感器、免疫化学发光传感器、催化型化学发光气体传感器、分子印迹型化学发光传感器、化学发光反应同时作为分子识别反应的化学发光传感器，并对今后的发展趋势进行展望。     

过氧草酰类化学发光分析研究的新进展

过氧草酰类化学发光体系具有很高的发光效率并且适于多种类型物质检测。本文对此类发光试剂在分析化学领域的最新研究进行评述，主要内容包括发光机理的研究，新试剂的合成以及在分析检测中的应用。     

Assessment of the scavenging action of reduced glutathione, (+)-cyanidanol-3 and ethanol by the chemiluminescent response of the xanthine oxidase reaction

The free radical scavenging capacity of reduced glutathione (GSH), (+)-cyanidanol-3 and ethanol was assessed by their interference with the maximal chemiluminescent response produced by the xanthine oxidase reaction. GSH and (+)-cyanidanol-3 induce a progressive inhibition of chemiluminescence when increasing amounts are added to the reaction mixture. GSH and (+)-cyanidanol-3 added together at low concentrations (1 and 0.05 mM respectively) exhibit an additive effect. The addition of ethanol presents a biphasic effect. It inhibits chemiluminescence at low concentrations (10-50 mM) while at higher concentrations (75-500 mM) this effect is reversed. Estimation of the concentrations required to produce half of the maximal inhibition of chemiluminescence by these agents revealed that ethanol is less effective than GSH and (+)-cyanidanol-3 as a free radical scavenger in the system used.     

Comparison of chemiluminescence and absorptiometry in enzyme immunoassays for protein quantification

The use of chemiluminescence in competitive binding assays for human serum albumin, human alpha-fetoprotein and human immunoglobulin G and in double antibody sandwich enzyme immunoassays for cytomegalovirus and herpes simplex virus increased the sensitivity of the detection of antigen or antibody 16- to 95-fold above that obtained by conventional absorptiometric methods.     

生物活性物质的电致化学发光检测

电致化学发光是通过电极上直接或间接发生的电化学反应而产生的一种化学发光,因此电致化学发光检测是在化学发光和电化学基础上发展起来的一种新的分析技术。电致化学发光检测技术不但保留了化学发光分析和电化学分析固有的优点,同时还具有其自身的优点,如所发生的化学发光反应易于控制;方法更灵敏,更具有选择性;可以获得更多的化学信息;扩大了化学发光方法可检测的范围;更易于与现代分离技术联用。生物体中很多生物活性物质具有电活性,因此用现代电化学技术研究其电化学行为具有重要的理论意义和实际应用价值。生物体中的生物活性物质通常浓度很低,并且成分复杂,因此分离检测生物体中生物活性物质非常困难。由于电致化学发光检测具有灵敏度高,选择性好的特点,无疑是检测生物体中生物活性物质的强有力工具,如果它能与HPLC、CE及FIA等现代分离技术相结合,将表现出更加强大的生命力。     

Comparison of chemiluminescence and absorptiometry in enzyme immunoassays for protein quantification

Summary The use of chemiluminescence in competitive binding assays for human serum albumin human alphafetoprotein and human immunoglobulin G and in double antibody sandwich enzyme immunoassays for cytomegalovirus and herpes simplex virus increased the sensitivity of the detection of antigen or antibody 16- to 95-fold above that obtained by conventional absorptiometric methods.Acknowledgments. This study was supported by Public Health Service research training grant T-32-AD 07018 from the Institute of Allergy and Infectious Diseases. To whom reprint requests should be addressed     

Super-high sensitivity systems for detection and spectral analysis of ultraweak photon emission from biological cell cells and tissues

Summary In this paper we summarize and discuss the modern technology and systems, studied and established by our research group, for performing the detection and special analysis incorporated with the super-high senstivity photon counting method for the study of ultraweak photon emission; for example, extra-weak bioluminescence and chemiluminescence from living cells and tissues, closely related to biochemical and biophysical processes and activities. An excellent sensitivity of the basic photon counting system, making it possible to achieve count rates in the very low range of one photoelectron per second to one per minute, allowed us to carry out in vivo as well as in vitro measurements, and analyses of ultraweak bioluminescence and chemiluminescence. Recent results concerning ultraweak photon emission from blood samples and organ homogenates of rats are presented and reviewed as one of the interesting and valuable applications of our modern technology for studying ultraweak cell and tissue radiation.     

Super-high sensitivity systems for detection and spectral analysis of ultraweak photon emission from biological cells and tissues

In this paper we summarize and discuss the modern technology and systems, studied and established by our research group, for performing the detection and special analysis incorporated with the super-high sensitivity photon counting method for the study of ultraweak photon emission; for example, extra-weak bioluminescence and chemiluminescence from living cells and tissues, closely related to biochemical and biophysical processes and activities. An excellent sensitivity of the basic photon counting system, making it possible to achieve count rates in the very low range of one photoelectron per second to one per minute, allowed us to carry out in vivo as well as in vitro measurements, and analyses of ultraweak bioluminescence and chemiluminescence. Recent results concerning ultraweak photon emission from blood samples and organ homogenates of rats are presented and reviewed as one of the interesting and valuable applications of our modern technology for studying ultraweak cell and tissue radiation.     

化学发光试剂研究新进展

综述了近十年来几种主要化学发光试剂的研究新进展。内容包括鲁米诺类、吖啶酯类、1,2-二氧环乙烷类和洛粉碱类等化学发光试剂的新型衍生物的结构、发光性能和特点。引用文献48篇。