肿瘤细胞的生物化学异常有哪些

123力骨灰级 2017-03-18 11:17:51 348 浏览

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dyinzyuanb40 2017-03-19 00:00:00

运用化学的理论和方法研究生命物质的边缘学科。其任务主要是了解生物的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化。从早期对生物总体组成的研究，进展到对各种组织和细胞成分的精确分析。目前正在运用诸如光谱分析、同位素标记、X射线衍射、电子显微镜以及其他物理学、化学技术，对重要的生物大分子（如蛋白质、核酸等）进行分析，以期说明这些生物大分子的多种多样的功能与它们特定的结构关系。生物化学对其他各门生物学科的深刻影响首先反映在与其关系比较密切的细胞学、微生物学、遗传学、生理学等领域。通过对生物高分子结构与功能进行的深入研究，揭示了生物体物质代谢、能量转换、遗传信息传递、光合作用、神经传导、肌肉收缩、激素作用、免疫和细胞间通讯等许多奥秘，使人们对生命本质的认识跃进到一个崭新的阶段。生物学中一些看来与生物化学关系不大的学科，如分类学和生态学，甚至在探讨人口控制、世界食品供应、环境保护等社会性问题时都需要从生物化学的角度加以考虑和研究。此外，生物化学作为生物学和物理学之间的桥梁，将生命世界中所提出的重大而复杂的问题展示在物理学面前，产生了生物物理学、量子生物化学等边缘学科，从而丰富了物理学的研究内容，促进了物理学和生物学的发展。生物化学是在医学、农业、某些工业和国防部门的生产实践的推动下成长起来的，反过来，它又促进了这些部门生产实践的发展。医学生化对一些常见病和严重危害人类健康的疾病的生化问题进行研究，有助于进行预防、诊断和ZL。如血清中肌酸激酶同工酶的电泳图谱用于诊断冠心病、转氨酶用于肝病诊断、淀粉酶用于炎诊断等。在ZL方面，磺胺药物的发现开辟了利用抗代谢物作为化疗药物的新领域，如5-氟尿嘧啶用于ZL肿瘤。青霉素的发现开创了抗生素化疗药物的新时代，再加上各种疫苗的普遍应用，使很多严重危害人类健康的传染病得到控制或基本被消灭。生物化学的理论和方法与临床实践的结合，产生了医学生化的许多领域，如：研究生理功能失调与代谢紊乱的病理生物化学，以酶的活性、激素的作用与代谢途径为ZX的生化药理学，与器官移植和疫苗研制有关的免疫生化等。农业生化农林牧副渔各业都涉及大量的生化问题。如FZ植物病虫害使用的各种化学和生物杀虫剂以及病原体的鉴定；筛选和培育农作物良种所进行的生化分析；家鱼人工繁殖时使用的多肽激素；喂养家畜的发酵饲料等。随着生化研究的进一步发展，不仅可望采用基因工程的技术获得新的动、植物良种和实现粮食作物的固氮；而且有可能在掌握了光合作用机理的基础上，使整个农业生产的面貌发生根本的改变。工业生化生物化学在发酵、食品、纺织、制药、皮革等行业都显示了威力。例如皮革的鞣制、脱毛，蚕丝的脱胶，棉布的浆纱都用酶法代替了老工艺。近代发酵工业、生物制品及制药工业包括抗生素、有机溶剂、有机酸、氨基酸、酶制剂、激素、血液制品及疫苗等均创造了相当巨大的经济价值，特别是固定化酶和固定化细胞技术的应用更促进了酶工业和发酵工业的发展。 70年代以来，生物工程受到很大重视。利用基因工程技术生产贵重药物进展迅速，包括一些激素、干扰素和疫苗等。基因工程和细胞融合技术用于改进工业微生物菌株不仅能提高产量，还有可能创造新的KJ素杂交品种。一些重要的工业用酶，如α-淀粉酶、纤维素酶、青霉素酰化酶等的基因克隆均已成功，正式投产后将会带来更大的经济效益。国防应用防生物战、防化学战和防原子战中提出的课题很多与生物化学有关。如射线对于机体的损伤及其防护；神经性毒气对胆碱酯酶的YZ及等。

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基于免疫细胞的肿瘤诊断新方案

癌症仍然是威胁人类健康Zda的敌人之一，虽然目前针对癌症的ZL方案有了很大的发展，但是癌症治愈难并且ZL费用高的现状仍然不会在短时间内得到改善。因此，除了在ZL阶段应对癌症外，早期的诊断检出仍然是降低肿瘤死亡率的重要手段。

除常规筛查外，内源性肿瘤标志物的检测成为当前发展的新兴技术，其中包括CTC，ctDNA以及肿瘤外泌体等的检测。内源性标志物检测的难点在于体内标志物会快速清除且检测背景高以及体内无法富集都是导致它们应用难以推广的重要原因。

为解决这个难题，美国斯坦福大学医学院的San极v Gambhir博士团队对免疫细胞中的巨噬细胞进行改造，成功在小鼠肿瘤模型中实现肿瘤细胞的早期检测和跟踪标记。

其主要策略是：通过对巨噬细胞进行改造，在肿瘤诱导产生的M2型巨噬细胞的启动子后面标记上生物发光的标记。当在肿瘤环境中，可以更加诱导巨噬细胞向M2型分化，并启动荧光素酶基因的表达。利用该策略可以检测出转移瘤以及皮下瘤的发生。

目前，这项技术可用于检测直径小至4毫米大小的肿瘤，不仅更加优于常规肿瘤体积检测，而且与常见生物标志物检测相比，如体外RLU方案，CEA指标检测方案，ctDNA，qtPCR方案等检测，表现出更高的灵敏度。

参考文献

San极v S. Gambhir et al. Engineered immune cells as highly sensitive cancer diagnostics. Nature Biotechnology (2019).

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国产贵金属元素分析仪日常有哪些应用？

国产贵金属元素分析仪是目前贵金属检测领域中不可或缺的工具，随着贵金属应用需求的不断增长，精确测量贵金属元素成分的重要性日益显现。国内生产的贵金属元素分析仪在性能、稳定性和性价比方面逐渐迎头赶上国际先进水平，成为行业内的重要竞争力量。本篇文章将详细探讨国产贵金属元素分析仪的技术优势、应用领域以及其在市场中的地位，旨在为广大科研人员、工程师及相关企业提供参考，帮助他们更好地选择与使用贵金属元素分析仪器。

国产贵金属元素分析仪的技术优势

近年来，国产贵金属元素分析仪在硬件性能和软件算法上取得了显著进步。与传统的进口设备相比，国产仪器不仅在价格上更具竞争力，同时在检测精度、稳定性和操作简便性上也得到了极大的提升。国产分析仪采用先进的光谱分析技术，能够在短时间内快速准确地分析贵金属元素的成分和含量，广泛应用于贵金属的回收、冶炼和质量控制等多个环节。

高精度测量：国产贵金属元素分析仪通过引入高性能的光谱探测器和精密的传感器，确保了元素含量分析的高精度。无论是对黄金、白银、铂金等贵金属，还是对合金中的微量元素，都能提供的分析结果。
稳定性和耐用性：相比进口仪器，国产分析仪在耐用性和长期稳定性方面表现优异。采用的工业级设计和高质量材料，使得国产仪器能够在恶劣的工作环境中长时间稳定运行，减少了频繁维护的成本。
操作简便：国产贵金属元素分析仪多配备人性化的软件界面，操作起来更加直观，便于技术人员快速上手，降低了使用门槛。即使是没有专业背景的人员，也能在短时间内完成检测任务。

国产贵金属元素分析仪的应用领域

国产贵金属元素分析仪广泛应用于贵金属冶炼、回收、检测、电子、汽车、航空航天等多个行业。在贵金属的回收和冶炼过程中，通过精确的元素分析，可以帮助企业确定金属的纯度，从而优化冶炼工艺，提高回收率。在电子和汽车行业，贵金属元素分析仪则起到控制质量、确保产品合格的作用。

贵金属冶炼与回收：在贵金属冶炼与回收过程中，通过使用贵金属元素分析仪，可以地测量废料中的贵金属含量，帮助企业实现高效回收与节约资源。通过检测元素含量，避免了冶炼过程中出现的金属浪费或质量问题。
电子行业：在电子行业中，贵金属主要用于电子元件的制造，特别是在高端电子产品中，贵金属的使用量较大。国产贵金属元素分析仪能够确保每一个电子组件的贵金属成分符合国际标准，提高产品的稳定性和安全性。
汽车与航空航天：贵金属元素分析仪在汽车及航空航天行业也有广泛应用。无论是用于发动机零部件的贵金属涂层，还是用于飞机部件的金属检测，分析仪都能提供快速、的成分检测，确保产品的质量和安全性。

国产贵金属元素分析仪的市场前景

随着国内制造技术的不断进步和国内市场对高精度贵金属分析的需求增加，国产贵金属元素分析仪在市场上的占有率逐渐提升。越来越多的企业开始选择国产设备，不仅因为其成本优势，还因为其稳定性和服务的本地化优势。随着中国在全球贵金属产业链中的地位不断提升，国产分析仪器必将迎来更广阔的市场前景。

专业总结

国产贵金属元素分析仪凭借着较高的性价比、优异的性能和日益完善的售后服务，逐步赢得了市场的认可，并在国内外市场中占据了一席之地。随着技术的持续发展，未来国产贵金属元素分析仪将在更多行业中发挥重要作用。对于企业而言，选择合适的分析仪器不仅可以提高生产效率，还能确保产品质量，进而提升企业竞争力。

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【THUNDER小课堂】肿瘤细胞中有丝分裂纺锤体的成像

本文展示了如何使用THUNDER Imager Tissue和Large Volume Computational Clearing（LVCC）实现尤文（尤因）肉瘤细胞中有丝分裂纺锤体的更多细节观察，从而协助本研究的进行。活细胞成像等技术在了解肿瘤进展和转移研究中至关重要。真核细胞中的有丝分裂纺锤体由中空的微管组成。它在有丝分裂期间的细胞内重复染色体分离和分裂细胞细胞骨架结构的构建过程中发挥着重要的作用。在尤文肉瘤这一类的肿瘤细胞中，有丝分裂障碍的触发因子可通过检查有丝分裂纺锤体的机能障碍来得以确认。

简介

使用荧光显微镜可以研究肿瘤形成和进展过程中组织及细胞内部发生的变化。像活细胞成像这样的技术对更加深入地了解肿瘤进展和转移是至关重要的。

在真核细胞中，由中空微管组成的有丝分裂纺锤体，有助于构建复制细胞的细胞骨架结构，并在有丝分裂过程中将复制的染色体从原始细胞中分离出来。在尤文肉瘤这一类的肿瘤细胞中，有丝分裂障碍的触发因子可通过检查有丝分裂纺锤体的机能障碍来得以确认[1]。

肉瘤是肌肉或骨骼等结缔组织中形成的一类肿瘤。尤文肉瘤和横纹肌肉瘤，分别生长于骨骼和肌肉中，是一种倾向于发生在骨骼生长活跃区域附近的儿科肿瘤。除了手术和化疗之外，电离辐射也被用于治疗这类肿瘤，但这可能会导致生长中的骨骼受到永jiu性损伤，包括不对称生长停滞、胫骨畸形及骨折概率增加等。骨骼损伤的严重度在很大程度上与骨骼接受的辐射剂量成正比。因此，我们有理由认为，选择性放射致敏肿瘤组织的策略可降低实现局部控制所需的辐射剂量，并能最大限度降低对邻近健康组织造成的间接损伤。

运用体外研究和小鼠异种移植模型系统，对使用mRNA合成抑zhi剂光神霉素A预处理，可以通过改变辐射损伤的转录反应实现选择性放射致敏EWS：Fli1+肿瘤细胞的假设进行了验证[2]。结果表明，光神霉素A可以通过抑zhi参与DNA损伤修复相关基因的转录，使EWS：Fli1+细胞在体内外显著放射增敏，导致肿瘤细胞程序性死亡[2]。

使用THUNDER Imager Tissue和Large Volume Computational Clearing（LVCC）可以揭示肉瘤细胞中有丝分裂纺锤体的更多细节，协助癌症研究人员获得更有用的见解。

挑战

在有丝分裂纺锤体成像中，可对其实现快速成像，并获得清晰的高对比度3D成像，以清晰展示重要细节的解决方案最为实用。传统的宽场显微成像速度快，检测灵敏度高，但不幸的是对于厚样本的成像通常会出现失焦不清晰或模糊的情况，这会降低对比度[3]。要阐明有丝分裂的不稳定性在癌症等复杂疾病中的作用，这需要在同一样本中进行多个关联生物学标记。

方法

该研究中使用了尤文肉瘤细胞（SK-ES-1）。对这些细胞进行α-微管蛋白（Clone YL1/2 Thermo-Fisher Scientific # MA1-80017，按1:500比例稀释/ Dylight 488偶联驴抗大鼠 Thermo-Fisher Scientific #SA5-10026）、γ-微管蛋白（Clone TU-30，AbCam # ab27074，按1:200比例稀释/Dylight 550偶联驴抗小鼠 Thermo-Fisher Scientific # SA5-10167）和DNA（Hoechst 33342蓝）进行染色。染色后，使用介质ProLong Glass Antifade（Thermo-Fisher Scientific #P36981）进行盖玻片封片，并通过使用63×/1.4 NA（数值孔径）的油镜进行THUNDER Imager Tissue成像。图像采集使用大体积成像解析（LVCC）[3]模式，并生成最大化投影图像数据。

结果

在有丝分裂过程中，α-微管蛋白（绿色）形成有丝分裂纺锤体，染色单体（蓝色）会附着在有丝分裂纺锤体上，而γ-微管蛋白（红色）集中定位在分裂细胞中的纺锤极上。通过THUNDER技术可观察到肉瘤细胞中有丝分裂纺锤体的更多细节。清晰的图像可以展示清晰的结构，以便进行分割和进一步的分析。

图1：尤文肉瘤细胞SK-ES-1 α-微管蛋白（绿色）、γ-微管蛋白（红色）和DNA（蓝色）染色后的最大化投影：原始图像数据（左）和THUNDER LVCC模式成像数据（右）。

结论

THUNDER Large Volume Computational Clearing（LVCC）[3]进行尤文肉瘤细胞中的有丝分裂纺锤体成像时可显著增强对比度。与传统的宽场成像相比，其可展示细胞中有丝分裂纺锤体的更多细节。

References：

1.S. Rello-Varona, D. Herrero-Martín, L. Lagares-Tena, R. López-Alemany, N. Mulet-Margalef, J. Huertas-Martínez, S. Garcia-Monclús, X. García del Muro, C. Muñoz-Pinedo, O. Martínez Tirado, The importance of being dead: cell death mechanisms assessment in anti-sarcoma therapy, Frontiers in Oncology (2015) vol. 5, p. 82, DOI: 10.3389/fonc.2015.00082.

2.M. Yun Lin, T.A. Damron, M.E. Oest, J.A. Horton, Mithramycin A Radiosensitizes EWS:Fli1+ Ewing Sarcoma Cells by Inhibiting Double Strand Break Repair, Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. (2021) vol. 109, iss. 5, pp. 1454-1471, DOI: 10.1016/j.ijrobp.2020.12.010.

3.J. Schumacher, L. Bertrand, THUNDER Technology Note : THUNDER Imagers: How Do They Really Work? Science Lab (2019) Leica Microsystems.

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