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药物的生物学特性范文1
【关键词】 药剂特性;伴生物质;三七总皂苷
DOI:10.14163/ki.11-5547/r.2015.25.205
目前, 对心血管系统、中枢神经系统等疾病的治疗中, 三七总皂苷被广泛应用。三七皂苷R1、人参皂苷Rg1以及人森皂苷Rb1等是三七总皂苷的主要成分。以提取、分离技术为基础, 从三七中将三七总皂苷提取出来。但在实际临床应用过程中, 三七总皂苷口服效果不佳, 这是由于其肠道黏膜透过性较差所致。对三七总皂苷生物药剂特性产生影响的重要因素在于不同伴生物质, 为了解三七总皂苷受不同伴生物质影响的效果不同, 作者测定和分析了不同伴生物三七总皂苷电导率以及粘度系数物理特性。现报告如下。
1 资料与方法
1. 1 材料仪器 电子天平、粘度计、电导率仪、双蒸水、浓度水溶解性固体溶液、三七药材。
1. 2 方法
1. 2. 1 制取不同伴生物三七总皂苷 先将三七药材选取出来, 对其进行回流提取3次, 提取所使用的乙醇量为6倍量, 1 h的间隔时间。之后合并所提取出的溶液, 同时减压回收乙醇, 再经过浓缩后将其过滤。为获得4种由不同伴生物所构成的三七总皂苷, 应使用正向剔除分离法制备经过过滤的溶液, 于是得到甲、乙、丙、丁4种三七总皂苷。
1. 2. 2 测定电导率
1. 2. 2. 1 制备试品溶液在容量瓶中放入称取好的水溶解性固体溶液, 定容采用蒸馏水, 之后将储备溶液配制出。并在容量瓶中将分别取出的储备液放入, 定容使用蒸馏水, 使用溶液便配制出来。
1. 2. 2. 2 测定不同伴生物三七总皂苷电导率将甲、乙、丙、丁4种不同伴生物三七总皂苷用电子天平适量称取。浓度为试品的溶液可用蒸馏水进行配制, 每一份试品需进行3次测试。
1. 2. 3 测定粘性系数
1. 2. 3. 1 制备供试试验品溶液不同伴生物的三七总皂苷量可用电子天平准确称取, 将去离子水超声搅拌溶解加入三七总皂苷, 分别配制成试品溶液。
1. 2. 3. 2 测定粘度系数测定三七总皂苷粘度会受到转子型号、剪切速率以及温度等的影响, 因此必须进行设定, 包括稳定的粘度数据, 转子型号扭矩值, 剪切速率, 同一温度等, 与测定要求相符。按照重量比例用蒸馏水配制不同伴生物三七皂苷试验样品。
2 结果
测定甲、乙、丙、丁4种伴生物三七总皂苷导电率、粘度系数。见表1, 表2。
3 讨论
在抗血栓、扩张脑血管、对血小板聚集形成一致、控制并降低机体耗氧量等方面, 三七总皂苷发挥着十分重要的作用。现今, 临床治疗中越来越广泛地使用三七总皂苷药物。为深刻认识到三七总皂苷受不同伴生物质影响的不同效果, 本文对不同伴生物三七总皂苷的电导率及粘度系数进行了测定。在容量瓶中放入称取好的水溶解性固体溶液, 定容采用蒸馏水, 之后将储备溶液配制出。并在容量瓶中将分别取出的储备液放入, 定容使用蒸馏水, 这样, 使用溶液便配制出来。将甲、乙、丙、丁4种不同伴生物三七总皂苷用电子天平适量称取。浓度为试品的溶液可用蒸馏水进行配制, 每一份试品需进行3次测试。在药物溶液中, 通过静电, 离子的作用会抵消中性物质电荷, 从而改变药物物理性质, 这样的结果就是更加容易使药物透过生物膜, 换言之, 在药物溶液中, 影响药物吸收的一个因素就是电导率。
将不同伴生物的三七总皂苷量用电子天平准确称取, 将去离子水超声搅拌溶解加入三七总皂苷, 分别配制成试品溶液。测定三七总皂苷粘度会受到转子型号、剪切速率以及温度等的影响, 因此必须进行设定, 包括稳定的粘度数据, 转子型号扭矩值, 剪切速率, 同一温度等, 与测定要求相符。按照重量比例用蒸馏水配制不同伴生物三七皂苷试验样品。药物体系所具有的粘度与其吸收具有一定的联系, 作者在测定了不同伴生物三七总皂苷粘度后, 三七总皂苷生物药剂的特性受伴生物质的影响程度可通过结果表格看出, 其粘度关系为甲乙丙丁, 同时, 甲与乙的粘度较为接近、丙与丁的粘度较为接近, 由此得出, 对于三七总皂苷粘度而言, 多糖单、氨基酸等水溶性伴生物质的影响很大。
综上所述, 由于三七总皂苷在抗血栓、扩张脑血管、降低血小板、抑制机体耗氧量等方面作用显著, 因此研究、分析三七总皂苷伴生物质电导率和粘度具有重要意义。通过调节三七总皂苷伴生物电导率及粘度, 让三七总皂苷的吸收得意合理改善, 可促进其在疾病治疗中的药效。
参考文献
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药物的生物学特性范文2
目的:研究益肾中药复方对抗措施对尾部悬吊大鼠承重骨的影响. 方法:SD雄性大鼠18只,按体质量配对后随机分为对照组(6只)、悬吊组(6只)和中药处理组(6只). 在尾部悬吊大鼠模型模拟失重的基础上,中药处理组大鼠每日给予中药复方灌胃. 利用物理测量和三点弯曲等实验,观察4 wk中益肾中药复方灌胃对尾部悬吊大鼠股骨生长、生物力学特性的影响. 结果:悬吊组和中药处理组大鼠股骨质量、灰分、直径和密度均较对照组大鼠下降(P
【关键词】 模拟失重 中药复方 骨 生物力学
0引言
航天员在失重环境下,生理系统会出现一些变化:心血管系统失调、航天贫血症、肌肉萎缩、骨质脱钙等. 而失重引起骨骼系统的变化是航天医学工作者关注的问题之一. 航天实践表明,失重条件下骨形成减弱,骨吸收相对增强,失重性骨量减少和钙代谢紊乱呈进行性过程,航天员在飞行过程中平均每月丧失1%~2%的钙 [1]. 为防止长期太空飞行中可能出现的骨质疏松、骨折等严重后果,人们设计和采用了多种对抗失重的方法,如体育锻炼、药物、添加营养物质等[ 2 ]. 虽然这些措施减缓了骨量减少的速度,却不能有效阻止这一现象的发生.
传统中药毒副作用小、药效温和,近年在航天医学领域的应用逐渐受到国内外重视. 中医学理论的精华在于“整体观念”和“辨证施治”. 在航天微重力、辐射、狭小隔离环境等综合因素作用下,人体神经内分泌免疫系统将会发生一系列生理功能变化. 有研究者认为在航天微重力环境较长时间停留及模拟失重状态均可出现肾虚及血瘀之证[3]. 沈羡云等根据对兔头低位-20°限制活动模型观察,提出利用益气活血等中药行防护的观点[4]. 本实验我们根据中医“肾主骨”的理论和航天期间的特殊变化,从整体调节入手,在尾部悬吊大鼠模型模拟失重的基础上,给予益肾强骨中药,考察了其对尾部悬吊大鼠骨丢失的防治作用,为中药防护失重性骨丢失提供实验依据,初步考察此种对抗方法的作用效果及其机制.
1材料和方法
1.1材料SD清洁级大鼠,雄性,18只,由第四军医大学实验动物中心提供,动物合格证号:军医动字第C98008. 于动物饲养室内适应1 wk. 实验开始当日随机分为对照组(6只)、 悬吊组(6只)和中药处理组(6只), 体质量分别为: (200±7) g; (203±7) g;(206±5) g. 4 wk实验期间,给予充足清洁饮水和摄食,大鼠可自由活动. 室温保持在(22±2)℃,人工控制室内照明,保持12 h光照(08:00~20:00)和黑暗(20:00~次日8:00),交替循环.
1.2方法悬吊组大鼠采用李勇枝等[5]改进的方法做尾部悬吊,大鼠始终保持30°头低位及后肢自由悬垂不荷重状态. 中药处理组在尾部悬吊处理的基础上,每天给予益肾中药复方灌胃. 益肾中药复方由黄芪、丹参、杞子、山楂等构成,由本医院制剂室分别煎汤浸膏,制成干粉备用. 用蒸馏水将中药干粉配制成悬浊液,按照100~110 g/(kg·d)的剂量,每天灌胃1 次. 自实验期满开始,依次断头处死大鼠,尽快取出其双侧股骨,去除结缔组织. 右侧股骨测量一般物理指标,包括质量(湿)、长度、直径、体积、密度、质量(干)和灰分质量,除后两项外其余均在处死大鼠后立即测量. 质量及灰分采用ACA 2100型电子天平测量(精度为1×10-4 g,Denver Instrument Company,美国). 测质量(干) 时,标本先在118℃加热烘烤48 h至质量恒定;然后在灰化炉中800℃,24 h完全灰化测其灰分. 长度和直径(骨干中点最细处)使用精度为0.02 mm 游标卡尺测量. 用排水法测量体积(精度为1×10-4 cm3). 湿质量密度为湿质量和体积的比值.
左侧股骨即刻密封保存于4℃环境中,并于2 d内进行三点弯曲实验. 三点弯曲实验在Instron 1195 (Instron,英国)电子拉伸机上进行. 股骨放置方向及位置保持不变,跨距为16 mm,加载砝码2 kg,加载速度为0.05 mm/min. 通过所得载荷-应变曲线计算弹性载荷、最大载荷、破坏载荷、极限挠度、破坏挠度、刚性系数和韧性系数等力学指标.
统计学处理:所得数据均以x±s表示,采用SPSS 10.0统计软件进行统计分析,组间比较利用方差分析和LSDt检验,P
2结果
2.1一般情况对照组大鼠在实验期间体质量持续增加,而悬吊组和中药处理组大鼠体质量在实验期间的前4 d,均呈下降趋势,从第5日开始逐渐增加. 实验结束时,3组大鼠的体质量分别为:对照组(292±11) g;悬吊组(255±8) g;中药处理组(263±7) g. 悬吊组和中药处理组大鼠平均体质量低于对照组大鼠,而悬吊组和中药处理组之间大鼠平均体质量无统计学差异.
2.2大鼠股骨理化指标的变化3组大鼠在股骨长度方面未见明显差异. 悬吊组和中药处理组大鼠在股骨质量(湿、干)、灰分、直径和密度等方面均较对照组大鼠下降(P
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2.3大鼠股骨力学特性的变化悬吊组大鼠在股骨弹性载荷、最大载荷和刚性系数等方面均较对照组下降(P
3讨论
力学特性是反映骨的生长代谢情况的一个重要指标.航天失重和模拟失重均可引起骨力学特性的显表2各组大鼠股骨(左)力学指标著降低,Cosmos飞行发现大鼠股骨和脊柱的力学性能下降[2]. Skylab23飞行大鼠骨的强度和硬度均较对照下降. MoreyHolton等[6]利用后肢悬吊大鼠模型发现股骨的所有弯曲参数(硬度、负荷、能量) 较对照显著降低. 前人的实验结果提示失重引起骨力学性能降低,且主要发生在承重骨. 本次实验也得到类似结果,悬吊组大鼠股骨的股骨质量(湿、干)、灰分、直径和密度、股骨弹性载荷、最大载荷和刚性系数等方面均较对照组显著下降,韧性系数和弹性范围内的挠度载荷比值较对照组显著上升,表明尾部悬吊使大鼠股骨骨钙丢失,力学性能降低.
国内外在进行失重药物防护措施的研究时,一般是从各自的专业领域出发,针对失重对不同生理系统的影响,采用不同的药物. 我们认为航天中虽然各生理系统的反应不一,表现不同,但它们的起因是一致的,都是由于失重引起的体液头向分布和运动减退所产生的一种适应失重环境的征候群(航天适应性综合征)[7] . 在这个征候群中,各个生理系统有其各自的表证和特点,但其内在的机制却互相联系、互相制约. 所以在进行本课题研究时,我们从中医“审证求因”“辩证论治”的理论出发,分析失重引起生理变化的特点,确定以补肾、益气活血中药为主来选择中药,最后选定了黄芪、丹参、杞子、山楂等进行实验.
骨矿盐含量反映骨中无机质含量. 而且由于单纯骨矿盐含量测定不能表现骨结构和材料特征的变化,因此结合骨力学指标测定可以更全面评价骨质量,反映骨骼抗骨折能力. 最大载荷和弹性载荷反映骨结构力学特性,它们的变化反映骨小梁质量、结构连续性和皮质厚度的改变[ 8]. 与悬吊组大鼠相比,中药处理组大鼠的股骨直径和密度有显著改善,弹性载荷显著提高,在质量、灰分、最大载荷、刚性系数和挠度载荷比值等方面有提高的趋势;表明采用补肾、益气活血中药对抗措施后,模拟失重大鼠股骨的生长和力学性能有一定恢复.
参考文献
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药物的生物学特性范文3
“生物信息学”是英文单词“bioinformatics”的中文译名,其概念是1956年在美国田纳西州gatlinburg召开的“生物学中的信息理论”讨论会上首次被提出的[1],由美国学者lim在1991年发表的文章中首次使用。生物信息学自产生以来,大致经历了前基因组时代、基因组时代和后基因组时代三个发展阶段[2]。2003年4月14日,美国人类基因组研究项目首席科学家collins f博士在华盛顿隆重宣布人类基因组计划(human genome project,hgp)的所有目标全部实现[3]。这标志着后基因组时代(post genome era,pge)的来临,是生命科学史中又一个里程碑。生物信息学作为21世纪生物技术的核心,已经成为现代生命科学研究中重要的组成部分。研究基因、蛋白质和生命,其研究成果必将深刻地影响农业。本文重点阐述生物信息学在农业模式植物、种质资源优化、农药的设计开发、作物遗传育种、生态环境改善等方面的最新研究进展。
1.生物信息学在农业模式植物研究领域中的应用
1997年5月美国启动国家植物基因组计划(npgi),旨在绘出包括玉米、大豆、小麦、大麦、高粱、水稻、棉花、西红柿和松树等十多种具有经济价值的关键植物的基因图谱。国家植物基因组计划是与人类基因组工程(hgp)并行的庞大工程[4]。近年来,通过各国科学家的通力合作,植物基因组研究取得了重大进展,拟南芥、水稻等模式植物已完成了全基因组测序。人们可以使用生物信息学的方法系统地研究这些重要农作物的基因表达、蛋白质互作、蛋白质和核酸的定位、代谢物及其调节网络等,从而从分子水平上了解细胞的结构和功能[5]。目前已经建立的农作物生物信息学数据库研究平台有植物转录本(ta)集合数据库tigr、植物核酸序列数据库plantgdb、研究玉米遗传学和基因组学的mazegdb数据库、研究草类和水稻的gramene数据库、研究马铃薯的pomamo数据库,等等。
2.生物信息学在种质资源保存研究领域中的应用
种质资源是农业生产的重要资源,它包括许多农艺性状(如抗病、产量、品质、环境适应性基因等)的等位基因。植物种质资源库是指以植物种质资源为保护对象的保存设施。至1996年,全世界已建成了1300余座植物种质资源库,在我国也已建成30多座作物种质资源库。种质入库保存类型也从单一的种子形式,发展到营养器官、细胞和组织,甚至dna片段等多种形式。保护的物种也从有性繁殖植物扩展到无性繁殖植物及顽拗型种子植物等[6]。近年来,人们越来越多地应用各种分子标记来鉴定种质资源。例如微卫星、aflp、ssap、rbip和snp等。由于对种质资源进行分子标记产生了大量的数据,因此需要建立生物信息学数据库和采用分析工具来实现对这些数据的查询、统计和计算机分析等[7]。
3.生物信息学在农药设计开发研究领域中的应用
传统的药物研制主要是从大量的天然产物、合成化合物,以及矿物中进行筛选,得到一个可供临床使用的药物要耗费大量的时间与金钱。生物信息学在药物研发中的意义在于找到病理过程中关键性的分子靶标、阐明其结构和功能关系,从而指导设计能激活或阻断生物大分子发挥其生物功能的治疗性药物,使药物研发之路从过去的偶然和盲目中找到正确的研发方向。生物信息学为药物研发提供了新的手段[8,9],导致了药物研发模式的改变[10]。目前,生物信息学促进农药研制已有许多成功的例子。itzstein等设计出两种具有与唾液酸酶结合化合物:4-氨基-neu5ac2en和4-胍基-neu5ac2en。其中,后者是前者与唾液酸酶的结合活性的250倍[11]。目前,这两种新药已经进入临床试验阶段。tang sy等学者研制出新一代抗aids药物saquinavir[12]。pungpo等已经设计出几种新型高效的抗hiv-1型药物[13]。杨华铮等人设计合成了十多类数百个除草化合物,经生物活性测定,部分化合物的活性已超过商品化光合作用抑制剂的水平[14]。
现代农药的研发已离不开生物信息技术的参与,随着生物信息学技术的进一步完善和发展,将会大大降低药物研发的成本,提高研发的质量和效率。
4.生物学信息学在作物遗传育种研究领域中的应用
随着主要农作物遗传图谱精确度的提高,以及特定性状相关分子基础的进一步阐明,人们可以利用生物信息学的方法,先从模式生物中寻找可能的相关基因,然后在作物中找到相应的基因及其位点。农作物的遗
传学和分子生物学的研究积累了大量的基因序列、分子标记、图谱和功能方面的数据,可通过建立生物信息学数据库来整合这些数据,从而比较和分析来自不同基因组的基因序列、功能和遗传图谱位置[15]。在此基础上,育种学家就可以应用计算机模型来提出预测假设,从多种复杂的等位基因组合中建立自己所需要的表型,然后从大量遗传标记中筛选到理想的组合,从而培育出新的优良农作物品种。
5.生物信息学在生态环境平衡研究领域中的应用
在生态系统中,基因流从根本上影响能量流和物质流的循环和运转,是生态平衡稳定的根本因素。生物信息学在环境领域主要应用在控制环境污染方面,主要通过数学与计算机的运用构建遗传工程特效菌株,以降解目标基因及其目标污染物为切入点,通过降解污染物的分子遗传物质核酸 dna,以及生物大分子蛋白质酶,达到催化目标污染物的降解,从而维护空气[16]、水源、土地等生态环境的安全。
美国农业研究中心(ars) 的农药特性信息数据库(ppd) 提供 334 种正在广泛使用的杀虫剂信息,涉及它们在环境中转运和降解途径的16种最重要的物化特性。日本丰桥技术大学(toyohashi university of technology) 多环芳烃危险性有机污染物的物化特性、色谱、紫外光谱的谱线图。美国环保局综合风险信息系统数据库(iris) 涉及 600种化学污染物,列出了污染物的毒性与风险评价参数,以及分子遗传毒性参数[17]。除此之外,生物信息学在生物防治[18]中也起到了重要的作用。网络的普及,情报、信息等学科的资源共享,势必会创造出一个环境微生物技术信息的高速发展趋势。
6.生物信息学在食品安全研究领域中的应用
食品在加工制作和存储过程中各种细菌数量发生变化,传统检测方法是进行生化鉴定,但所需时间较长,不能满足检验检疫部门的要求,运用生物信息学方法获得各种致病菌的核酸序列,并对这些序列进行比对,筛选出用于检测的引物和探针,进而运用pcr法[19]、rt-pcr法、荧光rt-pcr法、多重pcr[20]和多重荧光定量pcr等技术,可快速准确地检测出细菌及病毒。此外,对电阻抗、放射测量、elisa法、生物传感器、基因芯片等[21-25]技术也是未来食品病毒检测的发展方向。
转基因食品检测是通过设计特异性的引物对食品样品的dna提取物进行扩增,从而判断样品中是否含有外源性基因片段[26]。通过对转基因农产品数据库信息的及时更新,可准确了解各国新出现和新批准的转基因农产品,便于查找其插入的外源基因片段,以便及时对检验方法进行修改。目前由于某些通过食品传播的病毒具有变异特性,以及检测方法的不完善等因素影响,生物信息学在食品领域的应用还比较有限,但随着食品安全检测数据库的不断完善,相信相关的生物信息学技术将在食品领域发挥越来越重要的作用。 生物信息学广泛用于农业科学研究的各个领域,但是仅有信息资源是不够的,选出符合自己需求的生物信息就需要情报部门,以及信息中介服务机构提供相关服务,通过出版物、信息共享平台、数字图书馆、电子论坛等信息媒介的帮助,科研工作者可快速有效地找到符合需要的信息。目前我国生物信息学发展还很不均衡,与国际前沿有一定差距,这需要从事信息和科研的工作者们不断交流,使得生物信息学能够更好地为我国农业持续健康发展发挥作用。
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药物的生物学特性范文4
【摘要】目的:观察阿霉素长时间作用对胆管癌细胞株FRH0201生物学活性的影响。方法:用2μg/ml的阿霉素同一浓度逐渐延长时间作用于人胆管癌细胞株FRH0201细胞,经反复作用筛选出能在含1μg/ml的阿霉素培养液中生存72h,去掉阿霉素后仍能继续稳定传代生长的细胞。无药培养1月后进行生物学行为的监测。观察细胞形态学,绘制生长曲线和流式细胞仪测定细胞周期,酶联免疫吸附法测定细胞的肿瘤标记物,激光共聚焦显微镜观察细胞内的阿霉素的荧光强度。结果:阿霉素作用后FRH0201细胞形态学有轻度改变,细胞倍增时间较亲本细胞延长3h,与亲本细胞相比S期细胞增多16.89%,G1期细胞减少29.33%、G2期细胞增多12.46%。CA125和CA199试验组和亲本组分别为9.14和8.60U/ml,1.59和2.96U/ml,细胞内阿霉素浓度(荧光强度平均值),亲本细胞为1764.8,试验组细胞为305.4。结论:阿霉素对胆管癌细胞株FRH0201的形态学及倍增时间无明显影响,但使细胞进入S期、G2期的增多,细胞内药物浓度明显降低,生长时间无明显变化。
【关键词】胆道肿瘤・阿霉素・肿瘤细胞,培养液・细胞周期・细胞大小・CA125・CA199
The effects of adramycin on the human liver hilar cholangiocarcinona cell line FRH0201
【ABSTRACT】Objective:To investigate the effects of adramycin on cell line of FRH0201.Methods:Human hilar cholangiocarcinona cell line were cultured with adramycin (2μg/ml) through lasting different times,finally this cell line can survive after 72h cultured in the culture liquid with the adramycin(1μg/ml) .Then the medium was replaced with a fresh one without adramycin,and the cells were continuously cultured for 1 month.The in vitro studies included the observation of the appearance with optical microscope,MTT cell proliferation assay,analysis of the cell cycle by Flow cytometry(FACS),assays of tumor marker using enzymelinked immunosor bent assay(ELISA),the fluorescence density of adramycin.Results:Compared to the parent FRH0201cell line:The morphology showed typical morphological characteristics,the doubling time prolonged about 3h,the cell cycle by flow cytometry identified in G1,G2 and S phase of cell cycle were 40.50%,19.74%and 39.77% in trial group,and 69.83%,7.29%and 22.88% in parent group,respectively.Tumor marker has no difference between them,the fluorescence density of epirubicin descending 5.2 times.Conclusion:The adramycin can affect the cell cycle and cause the change of metabolism.
【KEY WORDS】Biliary tract neoplasms・Adramycin・Tumor cells,cultured・Cell cycle・Cell size・CA125・CA199
目前,肝门部胆管癌手术切除率已明显提高,手术病死率明显下降,但真正达到根治性切除的病例很少,局部复发率很高,现有的化疗及放疗未见明显的效果。其原因可能与肝门部胆管癌的生物学特性有关[1]。为此,我们观察阿霉素长时间作用对胆管癌细胞株FRH0201生物学活性的影响。
1 材料和方法
1.1 材料 阿霉素购于深圳万乐公司,MTT购自爱博生物工程有限公司,胎牛血清购自杭州四季青公司。胆管癌细胞株FRH0201由本课题组吴小鹏教授构建[2]。
1.2 方法 采用浓度相同不断增加作用时间的方法确定阿霉素培养液终浓度为1μg/ml。首先分别向FRH0201细胞株的培养瓶内加入不同浓度的阿霉素(Adramycin,ADR),培养3d后观察细胞死亡情况。结合阿霉素的血浆浓度,选择可将50%的细胞抑制的药物浓度(IC50)作为耐药细胞培养的起始浓度(2μg/ml),将肿瘤细胞置于该培养液中和不含药物的10%小牛血清RPMI1640培养液培养,待细胞稳定生长、进入对数生长期后,传代两次,再将筛选出的细胞在相同药物浓度培养液中继续培养。经过1,2,3,6,12,24,36,48,60,72h 10个时间段约8个月的培养,最终使细胞能够在1μg/ml阿霉素培养液中持续稳定生长并传代,然后脱药培养1个月在检测细胞的生物特性。
1.3 观察指标
1.3.1 形态学观察 将两株细胞分别爬片后经HE染色,光镜下进行形态学观察。
1.3.2 细胞倍增时间的测定 取对数生长期的亲本细胞即未用药的细胞和阿霉素作用的细胞与试验组细胞各一瓶,0.25%胰蛋白酶消化,10%小牛血清1640培养液制成浓度为1×104个/ml的单细胞悬液,96孔板中每孔接种200μ1,37℃、5%CO2饱和湿度孵箱中培养。每天取3个复孔计数活细胞,计算平均值,连续观察7d。以培养时间为横轴,以细胞数的对数为纵轴,绘制半对数细胞生长曲线,于生长曲线上对数生长期内取3组数据,根据最小二乘法进行直线回归,在直线上任取两点(Nt、No),根据下列公式计算细胞的倍增时间(Td)[3]。T代表No~Nt的时间Td=T×Ig2/Ig(Nt/No)
1.3.3 细胞周期分析 取对数生长期的亲本及实验组细胞各1×106个/ml,制成单细胞悬液,按试剂盒说明进行操作,于流式细胞仪(FCM)上行细胞周期分析。
1.3.4 肿瘤标记物CA125、CA199 分别将同等数量的亲本及试验组细胞接种于培养瓶内,37℃、5%CO2饱和湿度孵箱中培养。待细胞进入对数生长期后,分别收集培养液各10ml,1000r/min离心5min后取上清,用酶联免疫吸附法进行CA125及CA199的检测。
1.3.5 激光共聚焦显微镜检测 将亲本细胞与试验组细胞制备单层细胞爬片。将载玻片置于培养皿中10%小牛血清1640培养液制成浓度为1×104个/ml的单细胞悬液,待细胞贴壁生长均匀布满载玻片后加入2μg/ml阿霉素作用30min,PBS洗涤细胞2次,在磁共振共聚焦显微镜下观察细胞内的阿霉素浓度以荧光强度表示。然后计算平均值。
2 结 果
2.1 形态学改变 倒置显微镜下对数生长期的FRH0201细胞呈铺路石状镶嵌紧密排列,细胞呈多边形、梭形、圆形、不规则形、三角形等各种形态,生长活跃,细胞体积变大,折光性差,核浆比例变大,细胞核增大。有多核细胞,有异常核分裂相。
2.2 细胞倍增时间 实验组细胞倍增时间为23.6h,延长了约3h。
2.3 细胞周期分析 实验组细胞与亲本细胞相比:S期细胞增多16.89%,G1期细胞减少29.33%、G2期细胞增多12.46%。见图1、2。
2.5 激光共聚焦显微镜检测 细胞内的阿霉素浓度以荧光强度表示,计算平均值。见图3。
3 讨 论
肝门胆管癌及胆囊癌术后化疗是重要的辅助治疗手段,但化疗的敏感性不高。且可能存在个体性差异及可能诱发的肿瘤多药耐药性。为了临床及基础方面对胆道恶性肿瘤综合治疗的研究,FRH0201细胞代表原发灶的所有细胞群体[2],并已成功建立裸鼠动物模型[3、4],我们用阿霉素对该细胞株进行干预,观察对其生物学特性的影响。为了更接近临床胆管癌化疗反复间歇用药的特点,对FRH0201细胞采用大剂量反复间歇同一浓度不同时间暴露,历时8个月,获得了稳定生长的细胞。本次试验不同于其它耐药株固定药物浓度,这更符合临床用药方式。在本实验中我们发现在低氧时,肿瘤细胞在含有阿霉素的培养基中可以继续生长繁殖,一旦更换培养基后同样剂量的药物,细胞虽然可以继续贴壁伸展。但药物持续存在时却出现凋亡细胞,随着作用时间的延长,凋亡细胞逐渐减少。该细胞生物学特性的研究将为下一步耐药株的建立,探讨胆管癌耐药机理及逆转耐药奠定基础。以往研究发现,与亲本细胞株比较,耐药细胞株在形态、结构及代谢水平等方面均发生了显著变化[5]。本实验细胞在无药培养1个月后生长稳定,倍增时间稍有延长,其分泌的肿瘤标记物如CA125、CA199较亲本细胞有所降低,这可能与药物抑制细胞活性有关,也可能是药物导致了细胞的分化有关,但是细胞排泄毒性药物的作用得到了增强。我们推测这些生物学性状的改变与其耐药表型密切相关,但其详细机理尚有待进一步研究。经流式细胞仪分析发现,药物处理前后试验组G1期细胞比亲本组约减少29.33%,G2期细胞比亲本组增加12.46%,S期细胞增多16.89%,说明细胞通过细胞周期限制从G1期进入S期,然后阻滞于G2期,G2期的主要特征是RNA的合成和染色质的螺旋化,此期对外界环境敏感,易受各种因素的影响[6]。提示根据药物对胆管癌细胞周期各期的影响,在临床上可以更好地选择不同的化疗药物,联合用药以增加疗效,减少副作用。在经药物作用筛选后1月,细胞内抗肿瘤药物浓度仍明显降低,证明了细胞稳定表达了某种机制,该机制可以使肿瘤细胞耐受阿霉素的杀伤作用,但具体的机制需要进一步证实。本实验提示:(1)通过适当剂量的间歇的持续的冲击应用抗肿瘤药物,可以筛选出持续生长的细胞;(2)胆管癌细胞在阿霉素作用下,细胞内的抗肿瘤药浓度下降,这是肿瘤细胞在含抗肿瘤药物的掊养液中生长繁殖的基础;(3)阿霉素可以影响细胞的分裂增殖周期。但该结论尚需今后进一步实验得以证实。
参 考 文 献
[1]丛文铭,吴孟超,陈汉.肝内胆管癌多基因变异表型分析[J].中华医学杂志,2001,81:271273.
[2]Jokoby WB.Methods in enzymology[M].New York:Acad Press,1979.150.
[3]吴小鹏,王占民,何晓冉.肝门部胆管癌细胞系FRH0201的建立及生物学特性研究[J].中华医学杂志,2005,85(25):17841785.
[4]李志伟,王占民,吴小鹏,等.利用裸鼠建立人肝门部胆管癌肝门移植模型[J].中国现代普通外科进展,2004,7(4):209.
药物的生物学特性范文5
细菌学检验结果的准确性首先取决于标本的质量。正确地采集、转送标本,是直接影响检验结果的重要因素和取得准确结果的前提。各种标本(痰液、血液、伤口分泌物和各种感染组织等)采集时应充分考虑到选择恰当合理的时问,考虑到可能存在的病原菌的性质,按要求采集标本,这样可使标本包含细菌,并为后续检验步骤打下良好的基础。合格的痰标本在低倍镜视野里上皮细胞应25个。
涂片染色显微镜检查根据我国结核病防治规划的要求,对咳嗽、咳痰>13周或有咯血或血痰的肺结核可疑症状者,应留取3份痰标本(夜间痰、清晨痰和即时痰)进行痰涂片抗酸染色检查。即时痰为病人就诊时咳出的痰液:清晨痰为清晨深咳出的痰液;夜间痰为就诊前1天晚睡前咳出的痰液。留取的痰液标本常规涂片后,进行要尔-尼尔逊氏染色法(ziehl-Neelsen)染色。
分枝杆菌分离培养 结核分枝杆菌是兼性需氧菌,最适生长温度为37℃,最适pH为6.5~7.2。分枝杆菌分离培养检查法,是结核病确诊最可靠的方法。是获得纯培养物进行菌种鉴定、药物敏感性试验以及其他生物学研究的基础。
当前,我国普遍采用改良L-J(改良罗氏)培养基来分离培养结核分枝杆菌。通常情况下,当每1ml标本中微生物含量达102~3 CFU(菌落形成单位)时,即可培养阳性。分枝杆菌快速培养检查是使用分枝杆菌快速培养仪(MIGT、BacT/A1err、ESP),通过测定细菌生长代谢检测分枝杆菌生长情况的方法。
在进行分枝杆菌快速培养检查时,标本接种前的祛污染处理,必须严格按照系统说明书中给定的方法进行。孵育检测过程中系统报告阳性时,相应标本的培养液必须首先进行抗酸染色镜检,发现抗酸菌后方可发出阳性报告。
分枝杆菌药物敏感性试验 分枝杆菌药物敏感性试验对于结核病人合理的药物选择、合适的药物剂量以及针对耐药病人的预防控制具有积极的作用。结核病耐药性监测可以为评估制定国家结核病控制规划和控制策略提供科学依据。
分枝杆菌菌种鉴定 目前报道的分枝杆菌种类已有100多种。经抗酸染色镜检确定为抗酸菌的培养阳性菌株,应该先接种改良罗氏(L-J)培养基进行增菌传代后进行传统方法的菌种鉴定。
传统方法进行分枝杆菌菌种鉴定,需要经过硝基苯甲酸(PNB)生长试验、28℃生长试验、耐热触酶试验,观察记录细菌的生长速度、菌落形态和菌落颜色确定该菌株属于结核分枝杆菌复合群还是NTM。
血清学检测
涂片染色显微镜检查方法有一定的局限性,因为它对处于相对进展状态的结核病诊断具有较强的特异性,但其灵敏度在不同实验室间有所差异。另外,涂片染色显微镜检查需要病人重复送3次痰,这导致有些时候病人的依从性不良,并且涂片染色显微镜检查对涂阴病人、儿童以及肺外结核病不能够给予诊断,在涂片染色显微镜检查过程中,如果操作不当也可能导致实验室人员受到感染。
核酸扩增检测(NAAT)、荧光原位杂交以及荧光高压液相等快速方法,使得诊断结果报告时间缩短至2天。作为因病原微生物感染所导致的结核病,在临床上利用免疫学方法检查宿主对分枝杆菌,特别是结核分枝杆菌感染造成的免疫反应(抗原或/和抗体),从而帮助临床医师进行鉴别诊断,有一定的实际意义;但由于结核分枝杆菌的生物特性及此类病原菌引起的人体免疫反应较为特殊和复杂,因此,目前结核病免疫学的检测结果,在结核病的临床诊治中,只能够作为辅助参考,不能作为结核病诊断和评价治疗效果的指标。临床医师在参考免疫学检查结果的同时,应该同时参照结核分枝杆菌的传统微生物学检查(包括抗酸染色镜检,特别是分枝杆菌培养检查)的结果并参考其他临床检查手段所得到的结果进行综合判断。
分子生物学检测技术
药物的生物学特性范文6
纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征,引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后,世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质,使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来,它在化工生产领域也得到了一定的应用,并显示出它的独特魅力。
1.在催化方面的应用
催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用,它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低,而且其制备是凭经验进行,不仅造成生产原料的巨大浪费,使经济效益难以提高,而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多,为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂,可大大提高反应效率,控制反应速度,甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10~15倍。
纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂,特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒,可近似地看成是一个短路的微型电池,用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时,半导体纳米粒子吸收光产生电子——空穴对。在电场作用下,电子与空穴分离,分别迁移到粒子表面的不同位置,与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。
光催化反应涉及到许多反应类型,如醇与烃的氧化,无机离子氧化还原,有机物催化脱氢和加氢、氨基酸合成,固氮反应,水净化处理,水煤气变换等,其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米TiO2,既有较高的光催化活性,又能耐酸碱,对光稳定,无毒,便宜易得,是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道,选用硅胶为基质,制得了催化活性较高的TiO/SiO2负载型光催化剂。Ni或Cu一Zn化合物的纳米颗粒,对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂,可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究,是未来催化科学不可忽视的重要研究课题,很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。
2.在涂料方面的应用
纳米材料由于其表面和结构的特殊性,具有一般材料难以获得的优异性能,显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇,使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术,添加纳米材料,可获得纳米复合体系涂层,实现功能的飞跃,使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性;功能涂层是赋予基体所不具备的性能,从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层,抗氧化、耐热、阻燃涂层,耐腐蚀、装饰涂层等;功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层,导电、绝缘、半导体特性的电学涂层,氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料,可进一步提高其防护能力,实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等,在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层,可利用其光学特性,达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料,可以达到减少光的透射和热传递效果,产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料,所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子,在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性,因而能起到静电屏蔽作用,而且氧化物纳米微粒的颜色不同,这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色,克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变,还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中,将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中,能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果,从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2,可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景,将为涂层技术带来一场新的技术革命,也将推动复合材料的研究开发与应用。
3.在其它精细化工方面的应用
精细化工是一个巨大的工业领域,产品数量繁多,用途广泛,并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音,并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域,纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2,可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3,和SiO2,加入到普通橡胶中,可以提高橡胶的耐磨性和介电特性,而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料,可以提高塑料的强度和韧性,而且致密性和防水性也相应提高。国外已将纳米SiO2,作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中,使其密封性和粘合性都大为提高。此外,纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用。在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的SiO2,可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的;而加入A12O3,不仅不影响玻璃的透明度,而且还会提高玻璃的高温冲击韧性。一定粒度的锐钛矿型TiO2具有优良的紫外线屏蔽性能,而且质地细腻,无毒无臭,添加在化妆品中,可使化妆品的性能得到提高。超细TiO2的应用还可扩展到涂料、塑料、人造纤维等行业。最近又开发了用于食品包装的TiO2及高档汽车面漆用的珠光钛白。纳米TiO2,能够强烈吸收太阳光中的紫外线,产生很强的光化学活性,可以用光催化降解工业废水中的有机污染物,具有除净度高,无二次污染,适用性广泛等优点,在环保水处理中有着很好的应用前景。在环境科学领域,除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外,还将出现功能独特的纳米膜。这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染,并能对这些制剂进行过滤,从而消除污染。
4.在医药方面的应用
21世纪的健康科学,将以出入意料的速度向前发展,人们对药物的需求越来越高。控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向治疗,已提到研究日程上来。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体,可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织;使用纳米技术的新型诊断仪器,只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病,美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物,称之为“定向导弹”。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物,注射到人体血管中,通过磁场导航输送到病变部位,然后释放药物。纳米粒子的尺寸小,可以在血管中自由流动,因此可以用来检查和治疗身体各部位的病变。对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作。据《人民日报》报道,我国将纳米技术应用于医学领域获得成功。南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料——长效广谱抗菌棉。这种抗菌棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒,然后使之附着在棉织物上。银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用,通过纳米技术处理后的银表面急剧增大,表面结构发生变化,杀菌能力提高200倍左右,对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用。
微粒和纳粒作为给药系统,其制备材料的基本性质是无毒、稳定、有良好的生物性并且与药物不发生化学反应。纳米系统主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的药物的给药。
纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程,从而根据生物学原理发展分子应用工程。在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5~20nm的聚合物后,可以固定大量蛋白质特别是酶,从而控制生化反应。这在生化技术、酶工程中大有用处。使纳米技术和生物学相结合,研究分子生物器件,利用纳米传感器,可以获取细胞内的生物信息,从而了解机体状态,深化人们对生理及病理的解释。