生物各种组织和细胞都由蛋白质、核酸、脂类等生物分子组成,生物分子由于电子偶极矩化学键不同,因此每一种生物分子在生物光谱学上都有其特征性的振动谱带。细胞内生物分子成分和(或)构象发生变化,就会引起振动谱带精细的改变,而生物光谱技术如红外光谱技术、拉曼光谱技术可以精确检测和评价这些微观的变化,从而反映组织或细胞的生物分子的特征性变化。不同的生物光谱学技术,虽然其工作原理不尽相同,但都具有快速、客观、无创、重现性好等优点。由于生物光谱实验通常将采集涵盖复杂生物化学信息数据集的成百上千个图谱,而且这些图谱存在着很多的重叠性或只是细微的差异,因此对其图谱的分析最好应用多变量分析的方法,如主成份分析和/或线性判别分析。多变量分析不仅对原始数据进行了降维,判别组间差异,而且能够容易鉴别获取波数相关的生物标记物,如糖原含量、脂质含量、蛋白质构象变化和磷酸化作用以及DNA/RNA的结构改变。当前,与环境致癌物相关的肿瘤发病率呈不断上升趋势,准确地检测环境致癌物的人群暴露浓度以及研究其作用致癌机理,是预防和治疗癌症的重要任务之一。苯并芘是环境污染物中一种前畸变和前致癌物,是多环芳烃类化学物的典型代表。传统上,遗传毒性的短期评价实验通常检测的是高剂量(≥μmol/L)化学物的毒性,但根据这些实验结果发现的生物学效应,如何外推到与人群暴露背景水平相一致的低剂量污染物引起的生物学效应仍然是不明确的。因此,探讨能够有效评价低剂量环境化学物的毒性及其毒理学机制的方法是非常迫切的。本研究应用衰减全反射-傅立叶变换红外光谱技术探讨和研究低剂量苯并芘(最低剂量低至nmol/L级别)对不同周期(S期和Go/G,期)的靶细胞的生物学改变和其毒作用机理。正常组织生长的生物分子特征变化的研究,不仅能更好地深入理解组织成分结构-功能关系,也会为组织的病理改变的研究、疾病的预防与治疗提供更深的认识。本研究还同时利用衰减全反射-傅立叶变换红外光谱和拉曼光谱技术研究在鸡胚胎10-18天期间,以每间隔1天的短时间点内,持续追踪角膜生长、透明化过程中生物分子的微观改变。因此,不仅能够为更好地理解角膜生长过程中的结构-功能关系,也会为生物光谱技术用于正常组织学和病理学的研究提供新的视角。因此,本研究运用生物光谱技术(衰减全反射-傅立叶变换红外光谱和／或拉曼光谱技术)及对图谱的多变量分析方法探讨细胞损伤和正常组织发生的生物分子特征性变化,为探讨和评价细胞和组织的微观变化提供新的手段和视角。目的衰减全反射-傅立叶变换红外光谱(ATR-FTIR)是一种通过无创性方式,鉴别研究细胞生物分子特征性变化的全新技术方法。本研究运用ATR-FTIR光谱技术以及多变量分析研究不同剂量的B[a]P对不同周期的MCF-7乳腺癌细胞生化分子的影响。
guyanni1987
