電子自旋共振技術(shù)在生物和醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

前言

　　大學(xué)最重要的功能是向社會(huì)輸送人才。大學(xué)對(duì)于一個(gè)國家、民族乃至世界的重要性和貢獻(xiàn)度，很大程度上是通過畢業(yè)生在社會(huì)各領(lǐng)域所取得的成就來體現(xiàn)的。　　中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)建校只有短短的50年，之所以迅速成為享有較高國際聲譽(yù)的著名大學(xué)之一，主要就是因?yàn)樗囵B(yǎng)出了一大批德才兼?zhèn)涞膬?yōu)秀畢業(yè)生。他們志向高遠(yuǎn)、基礎(chǔ)扎實(shí)、綜合素質(zhì)高、創(chuàng)新能力強(qiáng)，在國內(nèi)外科技、經(jīng)濟(jì)、教育等領(lǐng)域做出了杰出的貢獻(xiàn)，為中國科大贏得了“科技英才的搖籃”的美譽(yù)?！　?008年9月，胡錦濤總書記為中國科大建校五十周年發(fā)來賀信，信中稱贊說：半個(gè)世紀(jì)以來，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)依托中國科學(xué)院，按照全院辦校、所系結(jié)合的方針，弘揚(yáng)紅專并進(jìn)、理實(shí)交融的校風(fēng)，努力推進(jìn)教學(xué)和科研工作的改革創(chuàng)新，為黨和國家培養(yǎng)了一大批科技人才，取得了一系列具有世界先進(jìn)水平的原創(chuàng)性科技成果，為推動(dòng)我國科教事業(yè)發(fā)展和社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)。　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國科大迄今已畢業(yè)的5萬人中，已有42人當(dāng)選中國科學(xué)院和中國工程院院士，是同期（自1963年以來）畢業(yè)生中當(dāng)選院士數(shù)最多的高校之一。其中，本科畢業(yè)生中平均每1000人就產(chǎn)生工名院士和700多名碩士、博士，比例位居全國高校之首。還有眾多的中青年才俊成為我國科技、企業(yè)、教育等領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物和骨干。在歷年評(píng)選的“中國青年五四獎(jiǎng)?wù)隆鲍@得者中，作為科技界、科技創(chuàng)新型企業(yè)界青年才俊代表，科大畢業(yè)生已連續(xù)多年榜上有名，獲獎(jiǎng)總?cè)藬?shù)位居全國高校前列。

內(nèi)容概要

全書共分15章，內(nèi)容包括ESR基本原理，實(shí)驗(yàn)技術(shù)，自旋標(biāo)記技術(shù)，自旋捕集技術(shù)，自旋標(biāo)和自旋捕集劑的合成，ESR成像技術(shù)的基本原理和概念，ESR技術(shù)在細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、抗氧化劑的篩選和研究及心臟病、神經(jīng)退行性疾病、老年癡呆癥、帕金森綜合征和中風(fēng)等疾病研究及輻射損傷中的應(yīng)用。此外，本書還介紹了電子自旋共振在環(huán)境污染、植物光合作用以及植物抗病和感病作用研究中的應(yīng)用。    本書可供從事ESR、自由基、生物、化學(xué)和醫(yī)學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的廣大科研工作者及大專院校的師生閱讀租參考，也可以為從事自由基和抗氧化劑開發(fā)的技術(shù)人員參考。

書籍目錄

總序序前言第1章  電子自旋共振（ESR）基本原理  1.1 電子自旋共振（ESR）  1.2 ESR波譜儀和測(cè)量參數(shù)的選擇  1.3 ESR測(cè)量自由基的實(shí)驗(yàn)技術(shù)第2章  自旋標(biāo)記技術(shù)  2.1 自旋標(biāo)記概念  2.2 氮氧自旋標(biāo)記的波譜解析  2.3 自旋標(biāo)記在生物學(xué)中的應(yīng)用第3章  自旋捕集技術(shù)  3.1 基本原理  3.2 氧自由基的捕捉  3.3 NO自由基的檢測(cè)  3.4 乙酸乙酯抽提法ESR檢測(cè)一氧化氮自由基  3.5 一氧化氮和氧自由基的同時(shí)檢測(cè)  3.6 炎癥過程產(chǎn)生自由基的捕捉第4章  自由基捕捉劑的化學(xué)合成  4.1 引言  4.2 通用型自由基捕捉劑的合成與基本特性  4.3 幾種新型特異功能性自由基捕捉劑的合成與應(yīng)用第5章ESR成像技術(shù)  5.1 EPR成像原理  5.2 L波段ESRI成像系統(tǒng)的研制  5.3 X波段ESRI成像系統(tǒng)的研制  5.4 局部心肌缺血再灌所導(dǎo)致的心肌損傷區(qū)域和心肌壞死進(jìn)行EPR成像研究  5.5 一氧化氮自由基的ESRI圖像  5.6 植物X波段ESR波譜成像  5.7 EPR成像的其他應(yīng)用第6章  電子自旋共振在細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用  6.1 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)  6.2 細(xì)胞膜的相變  6.3 細(xì)胞膜的通透性  6.4 細(xì)胞膜的流動(dòng)性  6.5 膜中的脂類一蛋白相互作用第7章利用ESR研究膜蛋白的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)特性  7.1 自旋標(biāo)記探測(cè)蛋白質(zhì)巰基結(jié)合位置的大小和構(gòu)象變化  7.2 EPR研究非共價(jià)結(jié)合自旋標(biāo)記血清白蛋白和血紅蛋白  7.3 利用位置特異自旋標(biāo)記物研究S-腺苷甲硫氨酸合成酶活性位置的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)  7.4 用自旋標(biāo)記研究跨膜蛋白細(xì)菌視紫素的結(jié)構(gòu)  7.5 機(jī)械敏感通道蛋白是跨膜機(jī)械電子開關(guān)  7.6 多藥轉(zhuǎn)運(yùn)體MsbA運(yùn)輸循環(huán)中能量轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)  7.7 用自旋標(biāo)記ESR技術(shù)研究線粒體解耦聯(lián)蛋白UCP的結(jié)構(gòu)和功能第8章  電子自旋共振用于抗氧化劑的篩選和研究  8.1 茶多酚對(duì)氧自由基的清除作用  8.2 茶多酚對(duì)過氧亞硝基氧化活性的抑制作用  8.3 茶多酚對(duì)腦突觸體脂質(zhì)過氧化的保護(hù)作用和對(duì)脂類自由基的清除作用  8.4 茶多酚不同異構(gòu)體對(duì)活性氧自由基的清除作用  8.5 茶多酚清除氧自由基的分子機(jī)理第9章  電子自旋共振在藥理學(xué)研究中的應(yīng)用  9.1 ESR在研究五味子藥理學(xué)作用中的應(yīng)用  9.2 ESR在研究黃芩甙及其銅鋅絡(luò)合物藥理作用中的應(yīng)用  9.3 ESR在研究山楂黃酮的抗氧化和健康作用中的應(yīng)用  9.4  ESR在研究丹參酮抗氧化途徑及其對(duì)心臟病的治療作用機(jī)理中的應(yīng)用第10章  電子自旋共振在神經(jīng)退行性疾病和衰老研究中的應(yīng)用  10.1 ESR技術(shù)在帕金森綜合征研究中的應(yīng)用  10.2 ESR技術(shù)在腦缺血再灌注損傷（中風(fēng)）中的應(yīng)用  10.3 ESR技術(shù)在老年癡呆癥的分子機(jī)理及尼古丁預(yù)防老年癡呆癥研究中的應(yīng)用第11章  電子自旋共振在心臟病研究中的應(yīng)用  11.1 心肌缺血再灌注損傷和氧自由基  11.2 一氧化氮自由基和心臟病  11.3 銀杏黃酮對(duì)離體心肌缺血再灌注產(chǎn)生的一氧化氮和氧自由基的清除作用  11.4 知母寧抗離體心肌缺血再灌注損傷的NO和氧自由基機(jī)制  11.5 在體大鼠缺血再灌注心臟產(chǎn)生的NO自由基  11.6 銀杏黃酮對(duì)在體缺血再灌注心肌產(chǎn)生的一氧化氮自由基的調(diào)節(jié)作用  11.7 知母寧對(duì)在體大鼠缺血再灌注心肌產(chǎn)生的NO自由基的調(diào)節(jié)作用  11.8 缺血再灌注誘導(dǎo)心肌細(xì)胞凋亡的一氧化氮自由基信號(hào)通路  11.9 天然抗氧化劑銀杏黃酮和知母寧對(duì)細(xì)胞凋亡一氧化氮自由基通路的調(diào)節(jié)作用第12章  電子自旋共振在輻射治療研究中的應(yīng)用  12.1 輻射治療和氧自由基  12.2 輻射敏化劑和氧自由基  12.3 光動(dòng)力療法產(chǎn)生的一氧化氮自由基第13章  電子自旋共振在環(huán)境污染研究中的應(yīng)用  13.1 吸煙過程中產(chǎn)生的自由基  13.2 吸煙產(chǎn)生自由基的檢測(cè)  13.3 吸煙氣相自由基對(duì)細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化和流動(dòng)性的影響  13.4 吸煙氣相自由基對(duì)巨噬細(xì)胞呼吸爆發(fā)產(chǎn)生氧自由基的影響  13.5 吸煙氣相自由基對(duì)細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化和流動(dòng)性的影響  13.6 除草劑與自由基  13.7 化學(xué)污染和自由基第14章  光合系統(tǒng)中活性自由基產(chǎn)生分子機(jī)制的電子自旋共振研究  14.1 引言  14.2 PSⅡ內(nèi)超氧陰離子自由基生成機(jī)制的ESR研究  14.3 PSⅡ中由超氧陰離子、羥基自由基誘導(dǎo)的光抑制損傷的ESR研究  14.4 PSⅡ抑制過程中超氧陰離子產(chǎn)生的自調(diào)節(jié)保護(hù)功能  14.5主要結(jié)論第15章  電子自旋共振在植物抗病和染病作用研究中的應(yīng)用  15.1 利用ESR檢測(cè)植物產(chǎn)生的ROS和一氧化氮自由基  15.2 用ESR波譜技術(shù)研究一氧化氮自由基在小麥條銹病抗感過程中的作用機(jī)理  15.3 用ESR技術(shù)研究亞硝酸還原酶是高等植物一氧化氮自由基的來源  15.4 用ESR技術(shù)研究一氧化氮自由基在植物分化和退分化中的作用

章節(jié)摘錄

　　5.6.2 三葉草產(chǎn)生的一氧化氮自由基的二維ESR波譜成像　　利用鐵絡(luò)合物自旋捕捉技術(shù)測(cè)定了三葉草產(chǎn)生的一氧化氮自由基的三維ESR波譜成像.由于三葉草與小麥葉耳和葉片的形狀不同，其葉脈的分布也不同，其產(chǎn)生的一氧化氮自由基的三維ESR波譜成像與小麥葉耳和葉片的也不同。這充分反映了一氧化氮自由基的三維ESR波譜成像可以真實(shí)地表現(xiàn)植物內(nèi)源產(chǎn)生的一氧化氮自由基?！　?.6.3 谷芽產(chǎn)生的一氧化氮自由基的三維ESR波譜成像　　利用鐵絡(luò)合物自旋捕捉技術(shù)測(cè)定了谷芽產(chǎn)生的一氧化氮自由基的三維ESR波譜成像。由于谷芽與上面葉片的形狀不同，產(chǎn)生的一氧化氮自由基的三維ESR波譜成像與谷芽的形狀很類似，而不發(fā)芽的谷種就檢測(cè)不到任何一氧化氮自由基的信號(hào)，這充分反映了一氧化氮自由基的三維.ESR波譜成像可以真實(shí)地表現(xiàn)谷芽發(fā)芽過程內(nèi)源產(chǎn)生的一氧化氮自由基?！　?.7 EPR成像的其他應(yīng)用　　EPR成像與NMR成像有類似之處，這就是它類似質(zhì)子密度成像，是對(duì)電子自旋信號(hào)強(qiáng)度分布的成像，它可以對(duì)波譜空間分布成像，將波譜形狀插入成像變成附加的一維。它比NMR成像更有波譜特異性，可以提供活體組織與生理有關(guān)參數(shù)的解剖圖，同時(shí)還可以提供自由基分布、極性、氧濃度和微觀黏度等的信息?！　?.7.1 自旋探針和增強(qiáng)劑在活體In vivo EPR的應(yīng)用　　對(duì)不含順磁性物質(zhì)的生物體成像需要外加自旋標(biāo)記物。主要選擇在生物體內(nèi)還原速度慢和能穿過血腦屏障的氮氧自由基。氮氧自由基在體內(nèi)被還原不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響成像質(zhì)量。葡萄糖炭黑和鋰晶體的信號(hào)在體內(nèi)非常穩(wěn)定，最近被用于EPR成像和測(cè)量氧濃度。

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