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同位素在土壤酶研究中的应用论文

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同位素在土壤酶研究中的应用论文

放射性自显影法与普通照相的曝光、显影、定影原理相似,此法是利用放射性同位素所放出之射线使照相乳胶“感光”,再经显影和定影处理,将乳胶中因受辐照而致敏的卤化银颗粒还原成金属银,洗去未“感光”的卤化银后则图像自然显示出来。图像中任何区域的黑度取决于留存的金属银的量,它反映了射线在这个区域所沉积的能量。这种方法以照相乳胶或核乳胶(卤化银颗粒更细)作为“仪器”,记录、检查和测量整体和组织、细胞和亚细胞水平中放射性示踪物的分布、进行定性和半定量测定,称为放射自显影法。由于放射性物质往往在研究对象中呈不均匀分布,因此可利用一系列不同的图像判断放射性物质在组织或细胞中的动态关系,从而揭示精确的代谢动态过程,所以这种实验技术以其特有的功效从放射性被发现至今仍一直被广泛使用。目前常用的自显影方法有以下几种类型:①接触法,最简单的一种,一般利用照相胶片或 X光胶片,使含有放射性物质的标本表面与胶片上的乳胶层表面紧密接触,经过一定时间“曝光”后,将标本与胶片分开,胶片经过显影、定影等处理后即可得到自显影图像。此法的分辨率受胶片上乳胶层的厚度及颗粒大小的限制,一般为10~30微米,适用于小的动、植物整体标本,大体解剖学的和组织学的切片以及薄层、纸层和电泳图谱的自显影等;②液体乳胶法,目前应用较广泛的一种。一般是将液体乳胶直接涂布到载玻片的组织切片上,“曝光”后连同标本一起进行显影、定影、冲洗和染色,并最后封固在一起。此法的分辨率可达1~10微米,可进行细胞内定位;③电镜自显影法,是放射自显影与电子显微镜相结合的一种新技术。需使用颗粒均匀、大小适中、密度一般为1013银颗粒/厘米3的核乳胶。含有标记物质的样品需制成超薄切片,切片可以捞在带支持膜的铜网上或载玻片上。采用浸涂法、环套法或泡盖法等使乳胶形成一单晶体层敷盖在切片上,再经“曝光”、冲洗和染色等处理。此法的分辨率可达0.05~0.1微米,能分辨DNA分子的一条链,故又称为“分子自显影法”。 活化分析法 当稳定性核素受到中子、带电粒子或高能光子的轰击后,可转变成放射性的核素。测量产物所放出之射线,可定量地测出原样品中某一种或几种元素的含量。利用这种原理检测样品中的痕量元素或微量样品中的化学组成的技术称为活化分析法。用于活化分析的辐射源可以是慢中子、快中子、质子、氘子、氚子、α粒子、高能的X射线或γ射线等,其中应用最多的是中子,特别是慢中子。活化分析通常使用的是(n,γ)反应,即产物核素是受照射核素的放射性同位素,例如127I(n,γ)128I,23Na(n,γ)24Na等。多数Z值大于10的元素当用中子活化时都呈现较大的截面,但组成生物组织的四种主要元素,即H、C、N和O,其Z值都小于10,故不再用中子活化法分析。 活化分析主要用于分析生物样品中的痕量元素,例如Zn、Cu、Mn、Mo、Co、Cd、Cr、F、Ni、Rb、Si和V等。这些元素的含量可能低于普通分析方法的最小检测量,而用活化分析法则有可能准确测出其含量。 活化分析已逐渐在一些大型医院的血、尿、组织样品的常规检验中发挥作用,例如对人的头发中所含的As、Zn、Cl、Hg、Pb等痕量或超痕量元素的分析,可作为监测污染源或食物,药品中某些元素摄入量的依据。利用活化分析检测As含量时,仅需1~2毫米长的一小段头发样品,利用75As(n,γ)76As反应,产物的半衰期为26小时,可很容易地被定量测定。活化分析在农业上可用于研究农药在农作物上的代谢和分解,及其在农畜产品中之残留,研究微量元素在植物体内的生理过程,以及土壤中必需微量元素如 Li、B、Mo、Co和Cu等的含量。在工业上可用于食品工业中对有毒元素的检验和鉴定等。在环境科学上用于研究大气、水、土、生物体的污染源,以及痕量元素与某些地方病的关系等。 活化分析的灵敏度取决于活化类型、活化元素的感应活度及探测仪器的效率。感应活度又受轰击粒子的通量、靶元素的活化截面、辐照时间以及样品中靶原子的数目等影响。 一般情况下慢中子的活化分析可达10-6~10-11克,快中子活化分析可达10-3~10-6克。同位素稀释法利用已知质量和比放射性的标记物加入到待测样品的系统中,经充分混匀稀释后,再测其比放射性,根据稀释前后比放射性的变化推算待测样品质量的方法。 设M为标记物的质量,S为标记物的比放射性,Sx为稀释后样品的比放射性,Mx为待测样品的质量,则此法简单、方便、灵敏度高,且S愈大准确度愈高。许多生物样品常含有多种性质相近的成分,用经典分析法分析需将这些成分定量的分离并纯制后,方可分析。实际上,纯制过程往往不易定量回收。若用同位素稀释法,将和待测成分相同的标记物加入到样品系统中去,只要将稀释后的样品纯制到比放射性恒定,就可准确地求出待测成分的量,从而省去了成分分离和定量回收等麻烦费时的操作。在某些场合下,此法还可解决一些用其他方法不能解决的问题。例如测定人体的血容量,可将一定量已知同位素浓度的氘水给予受试者(氘是稳定性同位素,对人体无危害,可用质谱仪或密度法测定),与上述原理相同,根据稀释前后氘浓度的变化,可准确地推算出活体的血溶量。放射性免疫分析法这是80年代以来被日益广泛应用的超微量分析技术,具有灵敏度高和特异性强的突出优点。其基本原理是根据被测定的抗原物质和其标记物(标记抗原)同特异性抗体之间存在着竞争性的结合。若以 Ag和Ag*分别代表待测抗原和标记抗原,Ab代表抗体,Ag·Ab和 Ag*·Ab分别代表非标记的和标记的抗原抗体复合物,则当Ag与Ag*同时存在时,这一系统呈如下的平衡关系:在Ab恒定时,由于Ag的存在而使Ag*·Ab的产量减少。若F代表未结合的Ag*,B代表Ag*·Ab复合物,则B/F与Ag之量存在函数关系。若以B/F为纵坐标,Ag浓度(ng/ml)为横坐标,则可绘制出剂量反应标准曲线。测量未知样品时,只需在同样条件下测量B和F的放射性,即可由标准曲线求出被测样品的浓度,而不需纯化样品。本方法要求有高纯度的标记抗原,测定标准曲线时要寻找合适的标准品,标准品的免疫活性应与待测样品相当,且不含放射性免疫干扰物。近年来已有愈来愈多的放免专用药盒出售,为放免分析的推广应用提供了便利的条件。

同位素和其他核技术的开发应用,是和平利用核能的重要方面,也是核工业为国民经济和人民生活服务的一个重要内容。 1982年,核工业部成立了中国同位素公司,负责组织同位素生产、供应和进出口贸易。中国核学会成立了核农学、核医学、核能动力、辐射工艺、同位素等19个分会。并多次召开各有关专业会议,推广核能、同位素和其他核技术的应用。 我国同位素能生产的品种越来越多,包括放射性药物、各种放射源、氢-3、碳-l4等标记化合物、放化制剂、放射免疫分析用的各种试剂盒和稳定同位素及其标记化合物等。同位素的生产单位中中国原子能科学研究院同位素的生产量,就占全国的总量的80%以上。我国同位素在国内的用户,由过去主要依靠进口,逐步转为大部分由国内生产自给。 随着同位素生产的发展,进一步促进了同位素和其他核技术在许多部门的应用,并取得了明显的经济效益和社会效益。 农业方面,采用辐射方法或辐射和其他方法相结合,培育出农作物优良品种,使粮食、棉花、大豆等农作物都获得了较大的增产。利用同位素示踪技术研究农药和化肥的合理使用及土壤的改良等,为农业增产提供了新的措施。其他如辐射保藏食品等研究工作,也取得了较大的进展。 医学方面,全国有上千家医疗单位,在临床上已建立了百多项同位素治疗方法,包括体外照射治疗和体内药物照射治疗。同位素在免疫学、分子生物学、遗传工程研究和发展基础核医学中,也发挥了重要作用。

酶在日常生活中的应用研究性论文

改良碱性磷酸酶染色法[日期:2008-08-11] 来源: 作者:乔海兵,邢开宇 【关键词】 碱性磷酸酶染色法 1939年Gomori首次提出碱性磷酸酶组织化学染色法用于哺乳动物神经系统血管内皮,1951年Gomori修改了自已的 方法 ,并称为“钙钴法”。1984年Bell在Gomori碱性磷酸酶染色法的基础上进行了改良,用于人脑海马和距状裂区的毛细血管取得成功〔1〕。本文以Bell法为基础,对其法的某些步骤进行了简化和改良, 应用 于脑微血管的 研究 ,同时可以显示出脑微动脉、微静脉。现将此法介绍如下。 1 原理 此方法为金属阳离子沉淀法。以β甘油磷酸钠为底物,在酶的作用下,产生磷酸离子与钙离子形成磷酸钙为第一反应产物。经硝酸铅处理变为磷酸铅沉淀,为第二反应产物。两种反应产物均易解离,进一步用稀硫化铵处理,形成稳定的硫化铅颗粒,沉淀于微血管内皮中,光镜下呈黑色〔2〕。 2 方法 2.1 取材 标本在24 h内取出,切成2 cm×2 cm×2 cm的组织块,放入4 ℃冰箱中保存。尽快放入固定液中固定24 h以上。 新鲜固定液的配制:无水氯化钙 5 g;巴比妥纳 2.5 g;纯甲醛液 5 ml;蒸馏水 488 ml。 2.2 脱水 组织固定好之后,移入70%的酒精24 h,依次移入85%酒精4 h,无水酒精,丙酮(1∶1)溶液4 h,无水酒精,乙醚(1∶1)溶液中4 h。 2.3 包埋 将脱水之后的组织块修整,移入5%的火棉胶溶液中浸泡包埋,放入4 ℃冰箱中,1周后可成块。 2.4 切片 切片厚度在60 μm左右,置入75%酒精中。 2.5 孵化 将切片放入孵化液中,在37 ℃恒温箱内孵化2 h~4 h。孵化液的配制:β甘油磷酸钠1.2 g;无水氯化钙1.96 g;巴比妥钠1 g;蒸馏水200 ml。 2.6 染色 将孵化好的切片快速更换3次蒸馏水,马上置入1.5%硝酸铅溶液中5 min,快速更换3次蒸馏水,然后放入2%硫化铵溶液中3 min,再快速更换3次蒸馏水。 2.7 裱片、脱水、封片 裱片后脱水,二甲苯透明封片。 3 改良措施 取材要新鲜,以免降低血管内皮碱性磷酸酶的活性。固定液和孵化液配好之后,可不调其pH值,只需用pH试纸测试固定液呈弱酸性,孵化液呈弱酸性即可。包埋过程中 应用 梯度包埋法,火棉胶浓度最高不能超过10%。先将组织块放入5%的火棉胶溶液中,留一小开口,置入4 ℃冰箱中,以利于酒精挥发,每天给容器加满火棉胶。2 d~3 d后改换10%的火棉胶,直至包埋好为止。包埋好的组织块应硬度适宜,用手指轻按可留有指纹,但不易碎。孵化过程适当延长,以利于内皮细胞碱性磷酸酶与孵化液充分反应。在裱片过程中由于切片较厚,切片很容易脱落。可采用先透明后封片的办法,既不 影响 切片的透明度,片子也不容易脱落。 4 讨论 碱性磷酸酶染色属于组化呈色法,由于此法对微血管显色均匀、充分,并可较好的反映正常微血管的 自然 扩张状态,有效地避免了血管灌注法的种种缺憾,而且此法经多次改良,使操作 方法 更为简单,呈色时间缩短,因而成为 目前 较为流行的一种微血管形态学的 研究 方法〔3〕。但Hunzlker等认为,由于小静脉内皮细胞碱性磷酸酶分布不集中,活性较低,因而微静脉难以显示。我们在研究过程中对碱性磷酸酶法进一步改良之后,可显示大量的带有三角形膨大的血管(见图1),而这一特点正是微静脉所特有的,所以我们认为,并非微静脉用此法不能显示,而是在实验过程中pH值、温度掌握不准所致。 参考 文献 : 〔1〕王有伟,陈以慈.碱性磷酸酶染色法(钙铅法)在研究人脑和心脏微血管方面的应用〔J〕.解剖学杂志,9(3):227. 〔2〕杜卓民.实用组织学技术〔M〕.北京:人民卫生版社,1982:309. 〔3〕张为龙.脑血管研究近况〔J〕.临床解剖学杂志,1986,4:118.

1.洗涤剂工业:加酶洗衣粉——碱性蛋白酶类易于洗去衣物上的血渍、奶渍等污渍。2.乳制品工业:凝乳酶——奶酪生产的凝结剂,并可用于分解蛋白质。乳糖酶——降解乳糖为葡萄糖和半乳糖,获得没有乳糖的牛乳制品,有利于乳品的消化吸收。3.纺织工业:淀粉酶——广泛地应用于纺织品的褪浆,其中细菌淀粉酶能忍受100~110℃的高温操作条件。纤维素酶——代替沙石洗工艺处理制作牛仔服的棉布,提高牛仔服质量。4.医疗和药品工业:胰蛋白酶——用于促进伤口愈合和溶解血凝块,还可用于去除坏死组织,抑制污染微生物的繁殖。5.酿酒工业:麦芽中的淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶——将酿酒原料淀粉和蛋白质降解成能被酵母利用的单糖、氨基酸和肽,从而提高乙醇的产量。

酶在酿酒工业中的作用也很大,酿酒中使用的酵母菌,就是通过有关微生物产生的,酶的作用将淀粉等通过水解、氧化等过程,最后转化为酒精;酱油、食醋的生产也是在酶的作用下完成的;用淀粉酶和纤维素酶处理过的饲料,营养价值提高;洗衣粉中加入适量酶,可以大大提高洗衣粉的效率,使原来不易除去的汗渍等很容易除去等等……

酶在人们生活中应用的很广泛,因此,酶的提取和合成就成了重要的研究课题。目前酶可以从生物体内提取,如从菠萝皮中可提取菠萝蛋白酶。但由于酶在生物体内的含量很低,因此,它不能适应生产上的需要。工业上大量的酶是采用微生物的发酵来制取的。一般需要在适宜的条件下,选育出所需的菌种,让其进行繁殖,获得大量的酶制剂。总之,随着科学水平的不断提高,酶的应用将具有非常广阔的前景。

土壤动物在中国的研究论文

与合作者在我国东北地区发现并报道了具有重要进化和地理环境演化意义的土壤动物Acerentulinae亚科原尾虫和Caputanurina属跳虫,并鉴定新物种12种;研究吉林省中西部平原各类典型土地利用生境土壤动物群落特征,探讨了“三北”防护林建设对农田土壤动物多样性的保护作用,解析了绿地管理措施对城市生态系统土壤动物多样性的影响,定位观测了松嫩草原草地退化后及其生态恢复过程中土壤动物多样性的变化特点。第一作者在国内外权威学术期刊发表土壤动物生态学和分类学科研论文30余篇(SCI检索6篇,EI检索1篇)。

2007年度周尧昆虫分类学奖励基金一项(个人独立)。2008年度吉林省科技进步三等奖一项(排名第一)。男,1971年10月生,研究员,博士生导师;现任中国土壤学会土壤生态专业委员会委员。长期从事土壤动物生态学科研工作,尤其在土壤动物分类与系统进化、退化生态系统土壤动物多样性恢复、土地利用方式与土壤动物多样性关系等方面进行了较为系统、深入的研究;与合作者在我国东北地区发现并报道了具有重要进化和地理环境演化意义的土壤动物Acerentulinae亚科原尾虫和Caputanurina属跳虫;探讨了三北防护林的建设对农田土壤动物多样性的保护作用;解析了松嫩草原草地退化后及其生态恢复过程中土壤动物多样性的变化特点。第一作者在国内外权威学术期刊发表科研论文30余篇(SCI检索6篇,EI检索1篇);获2007年度周尧昆虫分类学奖励基金一项(个人独立),2008年度吉林省科技进步三等奖一项(排名第一)。教育经历:1996年,东北师范大学地理科学专业,本科;1999年,东北师范大学自然地理专业,硕士;2005年,中科院研究生院,环境科学专业,博士;2007年,中国科学院上海植物生理生态研究所,生物学专业,博士后;主要研究方向:土壤动物生态学主要主持项目:1. 百人计划项目“三江平原湿地土壤动物多样性及其对生境农田化的响应”;2. 全球变化生物学项目“松嫩平原西部生态系统交错区草甸草原土壤动物多样性对环境水热变化的敏感性及其机理”;3. 973项目专题“东北平原典型生态系统地下重要生物功能群的适应技术体系”;4. 国家自然科学基金面上项目“松嫩平原西部退化草地土壤跳虫物种多样性生态恢复机制”;

酶法在分析检测中的应用论文

改良碱性磷酸酶染色法[日期:2008-08-11] 来源: 作者:乔海兵,邢开宇 【关键词】 碱性磷酸酶染色法 1939年Gomori首次提出碱性磷酸酶组织化学染色法用于哺乳动物神经系统血管内皮,1951年Gomori修改了自已的 方法 ,并称为“钙钴法”。1984年Bell在Gomori碱性磷酸酶染色法的基础上进行了改良,用于人脑海马和距状裂区的毛细血管取得成功〔1〕。本文以Bell法为基础,对其法的某些步骤进行了简化和改良, 应用 于脑微血管的 研究 ,同时可以显示出脑微动脉、微静脉。现将此法介绍如下。 1 原理 此方法为金属阳离子沉淀法。以β甘油磷酸钠为底物,在酶的作用下,产生磷酸离子与钙离子形成磷酸钙为第一反应产物。经硝酸铅处理变为磷酸铅沉淀,为第二反应产物。两种反应产物均易解离,进一步用稀硫化铵处理,形成稳定的硫化铅颗粒,沉淀于微血管内皮中,光镜下呈黑色〔2〕。 2 方法 2.1 取材 标本在24 h内取出,切成2 cm×2 cm×2 cm的组织块,放入4 ℃冰箱中保存。尽快放入固定液中固定24 h以上。 新鲜固定液的配制:无水氯化钙 5 g;巴比妥纳 2.5 g;纯甲醛液 5 ml;蒸馏水 488 ml。 2.2 脱水 组织固定好之后,移入70%的酒精24 h,依次移入85%酒精4 h,无水酒精,丙酮(1∶1)溶液4 h,无水酒精,乙醚(1∶1)溶液中4 h。 2.3 包埋 将脱水之后的组织块修整,移入5%的火棉胶溶液中浸泡包埋,放入4 ℃冰箱中,1周后可成块。 2.4 切片 切片厚度在60 μm左右,置入75%酒精中。 2.5 孵化 将切片放入孵化液中,在37 ℃恒温箱内孵化2 h~4 h。孵化液的配制:β甘油磷酸钠1.2 g;无水氯化钙1.96 g;巴比妥钠1 g;蒸馏水200 ml。 2.6 染色 将孵化好的切片快速更换3次蒸馏水,马上置入1.5%硝酸铅溶液中5 min,快速更换3次蒸馏水,然后放入2%硫化铵溶液中3 min,再快速更换3次蒸馏水。 2.7 裱片、脱水、封片 裱片后脱水,二甲苯透明封片。 3 改良措施 取材要新鲜,以免降低血管内皮碱性磷酸酶的活性。固定液和孵化液配好之后,可不调其pH值,只需用pH试纸测试固定液呈弱酸性,孵化液呈弱酸性即可。包埋过程中 应用 梯度包埋法,火棉胶浓度最高不能超过10%。先将组织块放入5%的火棉胶溶液中,留一小开口,置入4 ℃冰箱中,以利于酒精挥发,每天给容器加满火棉胶。2 d~3 d后改换10%的火棉胶,直至包埋好为止。包埋好的组织块应硬度适宜,用手指轻按可留有指纹,但不易碎。孵化过程适当延长,以利于内皮细胞碱性磷酸酶与孵化液充分反应。在裱片过程中由于切片较厚,切片很容易脱落。可采用先透明后封片的办法,既不 影响 切片的透明度,片子也不容易脱落。 4 讨论 碱性磷酸酶染色属于组化呈色法,由于此法对微血管显色均匀、充分,并可较好的反映正常微血管的 自然 扩张状态,有效地避免了血管灌注法的种种缺憾,而且此法经多次改良,使操作 方法 更为简单,呈色时间缩短,因而成为 目前 较为流行的一种微血管形态学的 研究 方法〔3〕。但Hunzlker等认为,由于小静脉内皮细胞碱性磷酸酶分布不集中,活性较低,因而微静脉难以显示。我们在研究过程中对碱性磷酸酶法进一步改良之后,可显示大量的带有三角形膨大的血管(见图1),而这一特点正是微静脉所特有的,所以我们认为,并非微静脉用此法不能显示,而是在实验过程中pH值、温度掌握不准所致。 参考 文献 : 〔1〕王有伟,陈以慈.碱性磷酸酶染色法(钙铅法)在研究人脑和心脏微血管方面的应用〔J〕.解剖学杂志,9(3):227. 〔2〕杜卓民.实用组织学技术〔M〕.北京:人民卫生版社,1982:309. 〔3〕张为龙.脑血管研究近况〔J〕.临床解剖学杂志,1986,4:118.

酶法是一种酶的分析方法。酶法分析酶分析法是一种生物药物分析方法。酶是一种专一性强、催化效率高的生物催化剂。利用酶的这些特点来进行分析的酶法分析,与其他分析方法相比有许多独特的优点。当待测样品中含有结构和性质与待测物十分相似(如同分异构体)的共存物时,要找到被测物特有的特征性质或者要将被测物分离纯化出来,往往非常困难。主要内容酶分析法在生物药物分析中的应用主要有两个方面:第一,以酶为分析对象,根据需要对生物药物生产过程中所使用的酶和生物药物样品所含的酶进行酶的含量或酶活力的测定,称为酶分析法;第二,利用酶的特点,以酶作为分析工具或分析试剂,用于测定生物药物样品中用一般化学方法难于俭测的物质,如底物、辅酶、抑制剂和激动剂(活化剂)或辅助因子含量的方法称为酶法分析。特点及优势而如果有仅作用于被测物质的酶,利用酶的特异性,不需要分离就能辨别试样中的被测组分,从而对被测物质进行定性和定量分析。所以,酶法分析常用于复杂组分中结构和物理化学性质比较相近的同类物质的分离签定和分析,而且样品一般不需要进行很复杂的预处理。酶法分析具有特异性强,干扰少,操作简便,样品和试剂用量少,测定快速精确,灵敏度高等特点。通过了解酶对底物的特异性。可以预料可能发生的干扰反应并设法纠正。在以酶作分析试剂测定非酶物质时,也可用偶联反应;而且偶联反应的特异性,可以增加反应全过程的持异性。此外,由于酶反应一般在温和的条件下进行,不需使用强酸强碱,它还是一种无污染或污染很少的分析方法。很多需要使用气相色谱仪、高压液相色谱仪等贵重的大型精密分析仪器才能完成的分析检验工作,应用酶法分析方法即可简便快速地进行。酶法分析目前主要广泛应用于医药、临床、食品和生化分析检测中,如尿素、各种糖类、氨基酸类、有机酸类、维生素类、毒素等物质的定性和定量分析。

酶纤维研究应用论文

改良碱性磷酸酶染色法[日期:2008-08-11] 来源: 作者:乔海兵,邢开宇 【关键词】 碱性磷酸酶染色法 1939年Gomori首次提出碱性磷酸酶组织化学染色法用于哺乳动物神经系统血管内皮,1951年Gomori修改了自已的 方法 ,并称为“钙钴法”。1984年Bell在Gomori碱性磷酸酶染色法的基础上进行了改良,用于人脑海马和距状裂区的毛细血管取得成功〔1〕。本文以Bell法为基础,对其法的某些步骤进行了简化和改良, 应用 于脑微血管的 研究 ,同时可以显示出脑微动脉、微静脉。现将此法介绍如下。 1 原理 此方法为金属阳离子沉淀法。以β甘油磷酸钠为底物,在酶的作用下,产生磷酸离子与钙离子形成磷酸钙为第一反应产物。经硝酸铅处理变为磷酸铅沉淀,为第二反应产物。两种反应产物均易解离,进一步用稀硫化铵处理,形成稳定的硫化铅颗粒,沉淀于微血管内皮中,光镜下呈黑色〔2〕。 2 方法 2.1 取材 标本在24 h内取出,切成2 cm×2 cm×2 cm的组织块,放入4 ℃冰箱中保存。尽快放入固定液中固定24 h以上。 新鲜固定液的配制:无水氯化钙 5 g;巴比妥纳 2.5 g;纯甲醛液 5 ml;蒸馏水 488 ml。 2.2 脱水 组织固定好之后,移入70%的酒精24 h,依次移入85%酒精4 h,无水酒精,丙酮(1∶1)溶液4 h,无水酒精,乙醚(1∶1)溶液中4 h。 2.3 包埋 将脱水之后的组织块修整,移入5%的火棉胶溶液中浸泡包埋,放入4 ℃冰箱中,1周后可成块。 2.4 切片 切片厚度在60 μm左右,置入75%酒精中。 2.5 孵化 将切片放入孵化液中,在37 ℃恒温箱内孵化2 h~4 h。孵化液的配制:β甘油磷酸钠1.2 g;无水氯化钙1.96 g;巴比妥钠1 g;蒸馏水200 ml。 2.6 染色 将孵化好的切片快速更换3次蒸馏水,马上置入1.5%硝酸铅溶液中5 min,快速更换3次蒸馏水,然后放入2%硫化铵溶液中3 min,再快速更换3次蒸馏水。 2.7 裱片、脱水、封片 裱片后脱水,二甲苯透明封片。 3 改良措施 取材要新鲜,以免降低血管内皮碱性磷酸酶的活性。固定液和孵化液配好之后,可不调其pH值,只需用pH试纸测试固定液呈弱酸性,孵化液呈弱酸性即可。包埋过程中 应用 梯度包埋法,火棉胶浓度最高不能超过10%。先将组织块放入5%的火棉胶溶液中,留一小开口,置入4 ℃冰箱中,以利于酒精挥发,每天给容器加满火棉胶。2 d~3 d后改换10%的火棉胶,直至包埋好为止。包埋好的组织块应硬度适宜,用手指轻按可留有指纹,但不易碎。孵化过程适当延长,以利于内皮细胞碱性磷酸酶与孵化液充分反应。在裱片过程中由于切片较厚,切片很容易脱落。可采用先透明后封片的办法,既不 影响 切片的透明度,片子也不容易脱落。 4 讨论 碱性磷酸酶染色属于组化呈色法,由于此法对微血管显色均匀、充分,并可较好的反映正常微血管的 自然 扩张状态,有效地避免了血管灌注法的种种缺憾,而且此法经多次改良,使操作 方法 更为简单,呈色时间缩短,因而成为 目前 较为流行的一种微血管形态学的 研究 方法〔3〕。但Hunzlker等认为,由于小静脉内皮细胞碱性磷酸酶分布不集中,活性较低,因而微静脉难以显示。我们在研究过程中对碱性磷酸酶法进一步改良之后,可显示大量的带有三角形膨大的血管(见图1),而这一特点正是微静脉所特有的,所以我们认为,并非微静脉用此法不能显示,而是在实验过程中pH值、温度掌握不准所致。 参考 文献 : 〔1〕王有伟,陈以慈.碱性磷酸酶染色法(钙铅法)在研究人脑和心脏微血管方面的应用〔J〕.解剖学杂志,9(3):227. 〔2〕杜卓民.实用组织学技术〔M〕.北京:人民卫生版社,1982:309. 〔3〕张为龙.脑血管研究近况〔J〕.临床解剖学杂志,1986,4:118.

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正常腰椎间盘是由纤维环、髓核及软骨板构成。人体椎间盘髓核是一个高度含水的组织,水分占80%~90%;干性成分中,蛋白多糖占65%,胶原约占25%,胶原纤维无定向排列成一疏松的立体网络。纤维环中水分占60%~70%;干性成分中,蛋白多糖占20%,胶原占60%。椎间盘内主要含有Ⅰ型和Ⅱ型胶原分子,从纤维环的外层到内层,胶原构成由Ⅰ型逐渐变为Ⅱ型。Ⅰ型胶原提供纤维环的张力强度,Ⅱ型胶原提供承受压力强度。当腰椎间盘突出时,髓核中的水分含量下降,胶原含量可达60%或更高。Bromley等〔5〕用狗进行的实验认为:胶原酶注入盘内剂量达400u~500u时,有纤维环内缘的轻微溶解,超过这个剂量溶解作用将增加,但也只是纤维环内缘的溶解,注入胶原酶2w之后溶解程度不再增加。孙磊等〔6〕将胶原酶注入兔椎间盘内后观察到:胶原酶注入盘内24h,可见髓核结构破坏;1w后髓核浓缩,纤维组织增生;2w时椎间盘髓核结构界线不清;4w时椎间隙狭窄,髓核结构消失。被纤维软骨替代,但纤维环的外层胶原纤维结构无变化。Sussman(1968)〔4〕首先提出并证明胶原酶可以溶解术中切取的人体椎间盘组织,证明胶原酶能迅速地、选择性地溶解髓核和纤维环中的胶原纤维。Sussman(1975)〔7〕进行的毒性试验表明:胶原酶行盘内、静脉内、腹腔内、脊柱旁及硬膜外注射有相当大的安全范围,胶原酶对透明软骨、骨及成熟的纤维组织如前、后纵韧带作用极小,对硬脊膜、马尾神经等接触也不会造成损害,腰神经根等神经实质对胶原酶不敏感,但认为胶原酶鞘内注射可引起严重的并发症。3 胶原酶用于腰椎间盘突出症治疗中的若干问题3.1 胶原酶治疗机理 胶原蛋白水解酶(collagenase,简称胶原酶),其化学本质是启简蛋白质,是一种有催化作用的高度特异性生物催化剂,是唯一能作用于胶原组织螺旋结构的酶,能在生理pH值及温度条件下水解天然胶原纤维。人体内源性胶原酶与胶原分子在细胞内共同合成,以酶原的方式处于潜伏状态〔8〕。当椎间盘内环境改变或受到机械作用时,椎间盘纤维细胞崩解,酶激活物进入基质激活处于酶原状态的胶原酶,使其具有生物活性,胶原纤维出现降解。降解的结果引起椎间盘本身出现自溶,使纤维环强度下降,出现裂隙或破裂,并引起相应的临床症状。当外源性胶原酶以酶原的形式大量注入病变的椎间盘,便被其中的酶激活物激活。胶原酶被激活后作用于胶原分子的全部3条α-链,距氨基酸端的3/4处,将胶原分子水解为3/4和1/4两个片段,使之溶解度增加,易解链变性被其他 蛋白酶水解〔9〕,最终降解为相关的氨基酸,被血浆中和吸收。由于椎间盘的总体积明显缩小,从而使突出物减小或消失,对神经组织的压迫得以缓解或消除,临床症状得以改善或消失。3.2 胶原酶治疗对象选择 对胶原酶治疗对象的选择至今仍缺乏统一认识,国内外至今尚无统一标准,如何选择病例,提高治疗效果,是有待进一步探索和研究的课题。有作者〔10〕提出对椎间盘向侧后方突出大于10mm,椎间盘突出伴钙化、伴侧隐窝狭窄等均可列为适应症。目前国内多数学者比较一致认定的是:单侧腰腿痛有明显神经根压迫症状;经系统保守治疗无效者。凡伴有过敏体质、马尾综合征、代谢性疾病、椎间盘炎或椎间盘感染、心理变态、腰椎管狭窄或脊椎滑脱、非椎间盘源性腿腰痛、孕妇及14岁以下儿童、突出物游离于腰椎管内及突出物已钙化或骨化者均不宜列为治疗选择。适应症的选择恰当与否,直接关系治疗效果,故此笔者认为对治疗对象应慎重选择,不宜过宽。3.3 胶原酶治疗方法 目前临床上主要有以下5种方法:(1)经皮斜刺或侧方直刺椎间盘(盘内)注射法。此法是经典注射法,适用于各种类型的椎间盘突出,尤其适用于椎间盘膨出、中央型突出或偏斜不重者。其穿刺途径安全,定位客观,精确可靠,效果确实,但操作要求准确。笔者主要采用此法,我们认为此法具有针对性强,直接溶解胶原纤维的作用。(2)经皮椎间孔硬膜外侧隐窝突出物局部(盘外)注射法。此法适于突出物偏向一侧,而且突向神经根管,临床有神经根刺激症状者。此法针对突出物,准确性要求高,术中需造影确定,效果可靠。(3)经椎板外切迹或小关节内缘行硬膜外侧隐窝穿刺法。此法系盘外注射的改进法,由宋文阁等〔11〕提出并应用于临床。此法进路骨性标志清楚,定点明确,进针角度和方向固定,可变范围小,但其应用时间较短,目前临床报道较少。(4)经皮棘突旁硬膜外注射法。它是经椎板间隙利用硬膜外套管注射法。适用于多间隙突出或老年体弱有明显骨质增生并有骨桥形成者。在操作时需在最高位间隙穿刺插管,并将硬膜外导管送到最低突出间隙,边退管边向突出区域注药。此法简单、安全,但效果不如其他方法 。(5)经皮切吸与胶原酶注射联合法。此法是先将椎间盘髓核组织吸出,使椎间盘内压力降低并有一定空隙,再注入胶原酶,使药液均匀地渗透到纤维环部,髓核及纤维环得到充分溶解。但其操作复杂,外套管针较粗,创伤相对较大。目前国外均采用盘内法注射,国内盘内、盘外均有使用。3.4 胶原酶临床疗效及与手术疗效对比 目前国内报道胶原酶治疗优良率在60%~84%,有效率在83%~96%。笔者治疗25例,优良率为74%,有效率为92%,基本上报道一致。经过比较,盘内法与盘外法治疗疗效并无明显差异。Weinstein(1986)〔12〕将胶原酶注射与手术组进行了详细比较,其结果为:化学溶核组治疗后近期疼痛缓解者为51%,手术组为41%;3个月后疼痛缓解者化学溶核组为75%,手术组为70%;1年后化学溶核组为86%,手术组为80%;2年以上无需其他治疗者分别为86%与88%。治疗后第一年度复发率化学溶核组12%,手术组18%;10年后化学溶核组为32%,手术组为39%,需再次手术。治疗后短期感觉良好,恢复工作者化学溶核组为90%,手术组87%。根据比较,化学溶核组的有效率高于手术组,而复发率却低于手术组。化学溶核术显得更为优越。3.5 胶原酶治疗的副反应与并发症3.5.1 副反应 ①疼痛反应。一般在治疗后3~10天疼痛可比治疗前加重,但笔者体会往往多在注药后1~2h后即开始出现疼痛加重。其原因是胶原酶的注入增加了盘内容积,同时胶原纤维在胶原酶作用下出现降解。导致椎间盘内容物增加,使盘内压升高及降解过程中的化学刺激反应,窦椎神经受到激惹后出现的〔13〕。 ②尿潴留和肠麻痹。是由于盘内压力增高后窦椎神经受到激惹引起植物神经功能紊乱所致〔13〕。 ③脊柱失稳性腰背痛。椎间盘溶解后椎间隙变窄,小关节将出现重叠,对窦返神经的刺激,出现反射性腰背部不适和疼痛。3.5.2 并发症 ①过敏反应。胶原酶作为一种生物制剂,存在过敏反应的可能。杨述华等〔14〕报道1例二次注射发生过敏反应;谢国华等〔15〕报道1例于注射后8h出现过敏性休克。 ②椎间隙感染。主要表现为腰肌痉挛,腰痛加剧,有深压痛,白细胞计数和分类可正常或升高,血沉增快。高翔等〔16〕报道1例椎间隙感染。 ③神经损伤。多为穿刺针刺伤脊神经根或穿刺过程中误伤脊膜或神经外膜,高浓度胶原酶使神经根发生脱水、变性,一旦误入蛛网膜下腔,轻者出现化学性脑膜炎,重者可发生截瘫。高翔等〔16〕报道2例神经损伤致腓骨长、短肌瘫疾,经治疗后一个月恢复。汤华丰等〔17〕报道全麻下2例产生腰神经根症状,半年后随访尚未完全恢复。鞠作金等〔18〕报道1例出现化学性脑膜炎及严重的神经根损伤,术后1年随访肌力仍未完全恢复。 ④继发性腰椎管狭窄。3.6 尚未解决的问题3.6.1 胶原酶用量问题 目前报道盘外注射胶原酶用量基本一致,都为1200u;但盘内注射用量尚未完全统一,各家报道有400u、600u、1200u三种规格。另外,椎间盘病变程度与所用胶原酶剂量问题尚未达成统一标准。3.6.2 有关造影剂使用问题 目前盘外注射一致使用造影剂进行定位,而盘内注射定位时是否非要使用造影剂问题并未达成一致,各家观点不一。临床上有单纯靠腰椎正、侧位定位的,也有在此基础上注射造影剂行椎间盘造影定位。另外,造影剂是否对胶原酶的溶解作用产生影响这一问题仍未见有系统研究报道。3.6.3 副作用和并发症问题 如何有效地预防和治疗胶原酶注射产生的副反应及并发症,目前尚未达成一致的方案。另外,对所有治疗的病例进行系统、完整的CT及X线复查结果方面,仍未见有完整、准确的临床报道。 综上所述,只要严格掌握适应症以及正确熟练的操作方法,胶原酶注射溶解术不失为一种有效的治疗方法。且疗效与手术治疗无明显差异。它住院时间短、操作较简单、并发症少、痛苦小、病人负担较轻且安全有效,即使失败也不影响再次手术,为腰椎间盘突出症增加了一种可供选择的治疗方法。相信随着胶原酶基础研究的不断深入及临床应用的进一步开展,胶原酶注射法必将成为继传统保守治疗之后首选的治疗方法,值得临床推广应用。参考文献1 Mixter WJ,Barr JS.Rupture of the intervertebral disc with involvement of the spinal canal.New Eng J Med,1934,211:2102 Hirsh C.Studies on the pathology of low back pain.J Bone Joint Surg,1959,41B:2373 Smith L.Enzyme dissolution of the nucleus pulposus in human.JAMA,1964,187(2):1374 Sussman BJ.Intervertebral clisolysis with collagenase.J Natal Med Assoc 60(may),1968:1845 Bromely JW,Varma AO.Santoro AJ,et al.Double-blind evaluation of collagenase injection for herniated lumbar disc.Spine,1984,22:1326 孙 磊,宁志杰,王培杰,等.胶原酶椎间盘内注射后的形态观察.中国矫形外科杂志,1997,4(5):3947 Sussman BJ.J NeuroSurg,1975,42:389~3958 张昌疑.主编.生物化学.第2版.人民卫生出版社,1984:85~1169 Smith EL.Connectiro tissue.In:Principles of biochemistry.New York:Mc Graw-Hill,1983:22310 王执民,王义清,吴智群,等.注射胶原酶治疗腰椎间盘突出症的临床应用研究.实用放射学杂志,1997,13(8):458~46011 宋文阁,傅志俭,马 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