第一篇：組織工程用生物材料及細胞支架研究進展

組織工程用生物材料及細胞支架研究進展

組織工程作為一門新學科是20世紀80年代末才在國際上得到確認的，然而考古發現，我們的祖先遠在數千年前就已 開始應用組織工程概念。例如：在公元前4 000年人類就已有了縫合和閉合創口的方法，公元前2 000年已開始使用金屬來修補骨頭，本世紀初人們就開始使用天然組織(羊膜和胎盤)來修復皮膚，只是由于當時沒有免疫反應的知識而未能成功，也由此放棄了 使用天然組織的努力而改為致力于使用合成材料作為醫用植入物。金屬學的進展又促進了把金屬作為骨重建和牙的修補材料，第一次世界大戰的嚴重傷亡，確立了用 不銹鋼和其它金屬作為矯形植入材料的地位；第二次世界大戰后高分子工業的大發展，開發了大量具有優良性能的新材料。但基于當時的認識是“作為生物材料的高 分子應穩定性越高越好”，因此當時主要著眼于如滌綸、氟綸和硅橡膠等類生物惰性高分子；直到80年代，在認識到當植入物和周圍組織間存在相互作用可更有利 于創口修復后，才修正了對生物材料必須是生物惰性物質的不正確認識，并從而轉向將材料科學同免疫學和細胞生物學的知識相結合，并設計和制備降解性高分子，開展了將此用于制備人體器官及組織代用物的組織工程研究，并取得了良好的效果［1］。

組織工程的三大要素是：種子細胞、生物材料及組織和器官的形成和再生，其中生物材料具有不可替代的主要作用。因此，根據組織工程的發展歷史也可以說：組織工程的發展與材料科學的發展有密不可分的關系。組織工程用生物材料的基本要求

作為組織工程細胞支架的生物材料，一般必須具有以下的性能：生物可降解性、良好的生物相容性和細胞親和性、一定的力學性能、可加工性及可消毒性［2］。

由于組織工程中細胞支架的作用是為細胞增殖營造環境，且應隨著細胞的繁殖而逐漸降解、消失，將空間讓位于細胞，使所形成的組織和器官具有細胞支架相似的 幾何形狀。因此作為細胞支架的高分子材料必須具有生物降解性，即在生理或體內環境下，組成材料的高分子鏈能自動斷裂，并由此形成的小分子能逐漸被機體代謝 或吸收。此外，還要求材料的降解速度與細胞的增殖速度相匹配，以及由降解所形成的小分子不對細胞繁殖產生不利的影響。因此組織工程的細胞支架材料必須具有 生物降解性和一定的降解速度、良好的生物相容性及細胞親和性。

此外，組織工程的細胞支架，不僅應有在細胞培養操作中保持形狀、不會破碎的力學強度外，從臨床應用出發，細胞支架還必須具有一定的柔韌性，能與機體縫合、并能與機體貼合，也不會對機體組織形成機械損傷的力學性能。生物降解高分子

目前在組織工程中用作細胞支架的生物材料主要是一些天然高分 子、天然無機物和合成高分子。天然高分子有甲殼素、殼聚糖、海藻酸鹽、膠原蛋白、葡聚糖、透明質酸、明膠、瓊脂等；天然無機物有羥基磷灰石、珊瑚礁等；合 成高分子有脂肪族聚酯、聚酸酐、聚膦腈、聚原酸酯、聚醚等［3］。

天然高分子及天然無機物一般都無毒、親水、生物相容 性及細胞親和性好，但缺點是質量受產地、原料來源等影響，因而重復性差。此外，有些天然高分子強度和加工性能都較差，有的價格極高，使之難以直接作為細胞 支架使用。此外天然無機物的力學性能差、降解速度快、加工性能差。

合成高分子的生物相容性及細胞親和性一般不如天然高分子，但合成高分子在生 物降解速度、力學性能、加工性能和價格等方面都比天然高分子為優，可調性也大。目前應用較多的合成高分子是脂肪族聚酯類生物降解高分子，主要有聚乙交酯(PGA)、聚丙交酯(PLA)、和共聚(乙交酯-丙交酯)(PLGA)。這些材料都已獲了美國FDA的批準，此外降解速度也較快。然而，由于PGA的高 度結晶性，使其溶解性極差，以致PGA含量高的PLGA也難以溶解，因此往往難以加工成型和應用。此外，PGA的力學性能也不能令人滿意。

由 于不同的組織工程對象對細胞支架有不同降解速度、親水性和力學性能的要求，因此基于PGA的高降解速度、PLA的高強度及PCL的低降解速度和高藥物透過 性，可以在高分子設計的基礎上合成一系列具有不同降解速度及力學性能的脂肪族共聚內酯，通過對材料組分、組成比、分子量、分子量分布等的控制，可以調節材 料的生物降解速度在幾周至幾年間變化。如今已合成的不同脂肪族聚內酯有：聚乙交酯(PGA)、聚-D，L-丙交酯(PDLLA)、聚-L-丙交酯(PLLA)、聚己內酯(PCL)、聚(乙交酯/丙交酯)二元共聚物(PLGA)［4］、聚(乙交脂/己內脂二元共聚物(PGC)、聚(丙交脂/己

［5］內脂)二元共聚物(PLC)和聚(乙交酯/丙交酯/己內酯)三元共聚物(PGLC)等。此外，聚醚類高分子如聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)以及環氧乙烷/環氧丙烷的共聚物(Pluronic)等，由于具有優良的生物相容性及可注射成型性，也成為頗受關注的細胞支架材料［6］。細胞支架材料的細胞親和性

細胞親和性是指材料能讓細胞在其表面粘附及生長的能力。一般認為這是由于細胞與材料之間存在著一種以蛋白質為介導的粘附機理、粘附特性的差異，故影響細胞的增殖、分化等功能［3］。由于細胞真正接觸的是材料的表面，因此材料的表面性質對材料的細胞親和性有主要影響。

影響細胞粘附的因素主要有生物學和材料因素兩個方面［7］。生物學因素是指同細胞膜的組成和性能有關的細胞膜的荷電性質、細胞的代謝狀態、細胞與材料的接觸時間、細胞的親疏水性、細胞的表面電荷、細胞膜分子的運動 方向、細胞膜的柔韌性等因素。材料因素主要是指材料表面的親疏水性、表面自由能、材料表面的荷電特性、材料的化學結構以及材料的形態結構等因素。一般規律 為親水性的表面有利于細胞粘附生長，高表面能的材料表面有利于細胞的粘附與鋪展［9］。材料表面的電荷性質與電荷密度對細胞生長有 重要影響，帶正電荷的材料表面與帶負電荷的細胞之間的靜電作用有利于細胞的粘附。此外，細胞的親和性還要求生物材料必須既能支持細胞的粘附，又能使粘附細 胞在材料上很好地生長，材料本身及其降解產物必須對細胞無毒性；材料表面的化學結構也有重要影響：引入胺基、酰胺基、羥基、羧基、磺酸基等基團有利于細胞 的粘附和生長。合適的材料表面能有選擇性地吸附環境中的粘附蛋白，克服對環境中蛋白質吸附的無選擇性，有利于增強對細胞的粘附性。此外，粗糙表面有利于細 胞的粘附，而且有利于生物膜的迅速再生長［8］，多孔結構因有利于營養物質的滲透和細胞的正常代謝而有利于細胞粘附與生長，且孔結構的大小對于細胞的生長也有影響，因此，作為組織工程的細胞支架必須具有一定的三維結構。

為改進材料的細胞親和性常采用化學改性法、等離子體法、表面修飾法、雜化改性法等方法［9］。化學改性法是通過共聚、接枝等方法來改變材料的組成，從而獲得具有良好細胞親和性的表面。低溫等離子體改性法，是利用等離子技術使材料表面引入不同基團，從而使材料具有細胞識別位。表面修飾法是指通過在材料表面固定一些貼壁因子、生長因子而提高材料的生物相容性。此外，由于有時僅靠單一的材料品種難以滿足 要求，因此，采用雜化支架材料，即將不同性質的材料通過雜化而獲得具有新性能的生物支架材料。細胞支架材料三維結構的構筑

不同組織和器官的細胞，不但在形狀和大小上不同，而且在細胞生 長時的取向及結構密度上也不甚相同。對于單種細胞的組織工程，為了細胞能進入支架，要求支架具有多孔結構，且具有呈一定大小的孔徑和孔強度的開放型結構，而且不同方向的孔徑要相同。然而，對于多種細胞的組織工程細胞支架，如作為皮膚組織工程的支架，由于內皮細胞和成纖維細胞的大小不同，要求支架呈具有兩種 不同孔徑的雙層結構。除此之外，為了保證肌腱細胞能按單一方向增殖生長，細胞支架的孔隙也需呈一定方向性的排列。

由于不同的組織工程對象對細胞支架的幾何尺寸、大小、厚度、形狀等有不同的要求，因此纖維狀的材料或可塑性材料，對構筑復雜構型的細胞支架具有一定的優越性。

現今文獻報道的細胞支架有各種各樣的孔結構，我們已基本掌握了控制支架孔結構的技術，能制備孔徑從幾微米到幾百微米材質不同、孔隙度不同的海綿狀多孔結 構的細胞支架，可制成單一孔徑結構或不同孔徑結構，形狀上也有纖維狀、棒狀、板狀、膜狀、管狀等不同形狀，厚度從不足1 mm到超過1 cm，面積達到20 cm×20 cm的細胞支架，從而可提供不同組織工程細胞培養的需要。然而，由于目前的支架制備還處于手工操作階段，在加工質量及質量的重復性上還存在一定的差距，在 纖維狀細胞支架制備方面，在纖維的細度及均度方面，均與國際先進水平差距甚遠，對PGA纖維及可塑性細胞支架的研究，在我國基本上也處于空白階段。生長因子的活性保護及控制釋放

生長因子(Growth Factor, 簡稱GF)是具有誘導和刺激細胞增殖、維持細胞存活等生物效應的蛋白類物質，其對促進細胞增殖、組織或器官的修復、再生都具有重要的促進作用，是組織工程 的重要影響因素之一。生長因子的作用具有專一性，對于不同的細胞和組織、器官需選用不同的生長因子。如今被研究及使用的生長因子有：上皮生長因子(EGF)、血小板生長因子(PDGF)、成纖維生長因子(FGF)、神經生長因子(NGF)、內皮細胞生長因子(ECGF)、轉化生長因子(TGF-β)、骨形態發生蛋白(BMP)和骨衍生性生長因子(BDGF)等。

由于生長因子一般在有水存在及室溫環境下很容易失去生物活性，因此直接使用生長因子時常會由于體內的環境而失活，達不到所期望的生物效應。因此，如何在身體環境下保持并盡可能延長生長因子的生物活性，是使生長因子能真正在臨床發揮作用的關鍵。

我們根據高分子的特性和藥物控制釋放的原理，采用生物降解高分子對生長因子進行基體包埋和微包囊，利用疏水性高分子防止生長因子與水接觸，可以達到保護 生長因子在有水環境下仍保持活性的目的。此外，利用高分子對藥物的選擇透過性，可使生長因子以一定的速度在高分子保護層內溶解、擴散，然后進入機體以發揮 其生物作用，因此可使生長因子的生物作用維持相當長的時間。利用不同的高分子對藥物的不同選擇透過性，以及通過對高分子材料成分的選擇，對高分子保護層的 分子量、分子量分布，以及對保護層結構、厚度等的調節和控制，可以達到控制生長因子擴散和溶解速度的目的，從而實現對生長因子的控制釋放。組織工程的研究實例及改進方向

有關骨、軟骨、肌腱、氣管、皮膚、肝、心瓣、血管、角膜、胰及 神經的組織工程研究正在國內外蓬勃地開展著；基于我們在合成的生物降解高分子材料以及在細胞支架研制和生長因子控制釋放技術方面的研究，已通過用含有生長 因子且具有雙層孔結構的神經誘導管取得大鼠坐骨神經20 mm斷缺修復的成功，且開展了對羊70 mm坐骨神經斷缺的修復試驗，以及組織工程化神經導管的神經修復試驗。

此外，我們在軟骨、氣管、心瓣、皮膚等的組織工程研究方面也取得了一些 初步的結果，表明我們研制的細胞支架在生物降解性、血管化反應及縫合性能上能基本符合要求，然而也反映出還存在一般細胞支架所存在的共同問題，即有時還有 較明顯的炎癥反應，對細胞的親和性不是太高，此外，對于一些復雜構型的組織和器官的組織工程所需的纖維狀支架材料及可塑性支架材料還是空白，有待于進一步 研究改進。

本課題受國家重點基礎發展規劃項目資助(973計劃G1999054305和G1999054306)作者單位：王身國（100080 北京，中國科學院化學研究所分子科學中心）楊健（100080 北京，中國科學院化學研究所分子科學中心）蔡晴（100080 北京，中國科學院化學研究所分子科學中心）石桂欣（100080 北京，中國科學院化學研究所分子科學中心）貝建中（100080 北京，中國科學院化學研究所分子科學中心）

參考文獻

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第二篇：細胞生物物理總結

1.舉例說明蛋白質有哪些重要的生物學功能？蛋白質元素組成有何特點？ 2.蛋白質二級結構形成的基本原理是什么？二級結構主要有哪幾種形式？這些二級結構是如何維持的？

3.什么是蛋白質的超二級結構和結構域？

4.進行蛋白質分子三維結構研究的方法主要有哪些，請介紹其中兩種的基本原理。

5.舉例說明蛋白質的變構效應。

6.蛋白質是如何形成的？蛋白質折疊指什么？

7.什么是分子伴侶？簡述分子伴侶的主要功能和作用模型。8.舉例說明蛋白質構象病（如朊病毒病）并闡述疾病發病機理。9.舉例說明生物分子內與分子間的各種相互作用力。

1.舉例說明蛋白質有哪些重要的生物學功能？蛋白質元素組成有何特點？

（一）（1）催化功能，如細胞內的化學反應離不開酶的催化，參與生物體各種生命活動的絕大多數酶都是蛋白質。

（2）運輸功能，如紅細胞中的血紅蛋白是運輸氧的蛋白質。

（3）營養和儲存功能，如酪蛋白廣泛分布在天然乳類中。酪蛋白分子量大，是攜帶礦物質的載體，如酪蛋白磷酸肽就是其水解產物，能促進鈣等礦物質吸收利用。

（4）收縮和運動功能，如肌球蛋白組成的粗肌絲和由肌動蛋白組成的細肌絲相互穿插排列，并且依靠粗肌絲頭端的橫橋使二者緊密接觸在一起。肌肉的收縮是粗肌絲和細肌絲發生相對運動的結果，這個過程受Ca的調節，并需要水解ATP來提供能量。

（5）結構功能，如人和動物的肌肉主要是蛋白質，它們是構成細胞和生物體的重要物質。

（6）防御功能，如動物和人體內的抗體能消除外來蛋白質對身體的生理功能的干擾,起到免疫作用。

（7）調控功能，如胰島素和生長激素都是蛋白質，能夠調節人體的新陳代謝和生長發育。

（二）蛋白質主要由元素 C、H、O、N組成，有些還有P、S等；所有的蛋白質都含有碳(50-60%)、氫(6-8%)、氧(19-24%)、氮(13-19%)；大多數蛋白質含有硫(4%以下)；有些蛋白質含有磷；少數蛋白質含有金屬元素(如鐵、銅、鋅、錳等)；個別蛋白質含有碘.2.蛋白質二級結構形成的基本原理是什么？二級結構主要有哪幾種形式？這些二級結構是如何維持的？

（1）蛋白質的二級結構是多肽鏈借助氫鍵沿一維方向排列呈具有周期性的結構的構象，它是多肽鏈骨架的排列規則，而不涉及側鏈的類型與構象。（2）2α-螺旋；β-折疊；β-轉角； 無規卷曲

（3）蛋白質二級結構主要由肽鏈骨架內的氫鍵來維持。

3.什么是蛋白質的超二級結構和結構域？

（1）相鄰的二級結構單元組合在一起，彼此相互作用，排列成規則的、在空間結構上能夠辨認的二級結構組合體，并充當三級結構的構件，稱為超二級結構。（2）結構域介于超二級結構和三級結構之間，多肽鏈在超二級結構的基礎上進一步盤繞折疊，形成緊密的近乎于球狀的獨立結構，稱為結構域。

4.進行蛋白質分子三級結構研究的方法主要有哪些，請介紹其中兩種的基本原理。

（1）X-ray 晶體衍射；多維核磁共振 NMR；三維電子顯微鏡 EM；掃描探針顯微鏡STM。

（2）X-ray 晶體衍射——用布拉格方程描述X射線衍射條件：2dsinθ=nλ 式中d為相鄰兩個晶面之間的距離；θ為入射線或反射線與晶面的交角；λ為X射線波長；n 為正整數。①晶體不動，改變波長λ，即采用白色X射線；②波長不變，即用單色X射線，讓晶體繞某晶軸轉動。這樣可在某些特定的晶體方位得到衍射圖。由于X射線是一種波長比可見光短得多的電磁波，使X射線通過晶體，會發生衍射現象，能提供晶體內原子排布的信息。根據衍射的方向可以測定晶格參數或晶胞的大小和形狀。根據衍射線強度分布能夠測定原子在晶胞中的坐標，因此X射線衍射法也是測定蛋白質分子三級結構的主要方法。

核磁共振——是指原子核在外加恒定磁場作用下產生能級分裂，從而對特定頻率的電磁波發生共振吸收的現象。原子核都在不斷做自旋運動，正電的原子核在自旋時可以產生磁場，就像一個小型的磁鐵，從而可以在磁場中受力產生轉動。不同取向的自旋核所具有的能量不同產生分裂，當入射電磁波能量等于能級間能量差即引起原子核兩個能級間的躍遷，這時就發生了核磁共振。

5.舉例說明蛋白質的變構效應。

變構效應，是寡聚蛋白與配基結合改變蛋白質的構象，導致蛋白質生物活性改變的現象。變構效應在生命活動調節中起很重要作用。如阻遏蛋白受小分子物質的影響發生構象變化，改變了它與DNA結合的牢固程度，從而對遺傳信息的表達進行調控。另如激素受體，神經遞質受體等都是通過生物分子的影響發生構象變化而傳遞信息的。可以說變構效應是生物分子“通訊”地基。

6.蛋白質是如何形成的？蛋白質折疊指什么？

（1）DNA轉錄成mRNA,mRNA進入核糖體,tRNA運輸氨基酸,在核糖體中翻譯,形成多肽,經過內質網和高爾基體的修飾折疊,形成成熟的蛋白質,再運輸出細胞。（2）蛋白質折疊是多肽鏈憑借相互作用在細胞環境（特定的酸堿度、溫度等）下自己組裝自己，從無規卷曲（去折疊態）折疊到三維功能結構（天然態）的物理過程。

7.什么是分子伴侶？簡述分子伴侶的主要功能和作用模型。

（1）分子伴侶是細胞內的一類保守蛋白質，在序列上沒有相關性但有共同功能，它們在細胞內可識別肽鏈的非天然構象，幫助其完成正確的組裝，而且在組裝完畢后與之分離，不構成這些蛋白質結構執行功能時的組份。

（2）在動物、植物、細菌內廣泛分布和存在，其功能是介導其它蛋白質的折疊和裝配，而本身卻不是最終功能蛋白質分子的組成部分。

（3）例如Bip蛋白可識別并結合折疊錯誤的多肽及尚未完成裝配的蛋白質亞單位，使其滯留并促使其重新折疊與裝配，發揮糾錯功能。又如鈣網素、葡萄糖調節蛋白94等。

8.舉例說明蛋白質構象病（如朊病毒病）并闡述疾病發病機理。

蛋白質分子的氨基酸序列沒有改變，即一級結構正常，只是其二級結構、乃至立體結構（構象）異常而導致的疾病稱為構象病。朊病毒蛋白分子本身不能致病，而必須發生空間結構上的變化轉化為朊病毒才會損害神經元。一個致病分子先與一個正常分子結合，在致病分子的作用下，正常分子轉變為致病分子，然后這兩個致病分子分別與兩個正常分子結合，再使后者轉變為致病分子。病變蛋白只要通過接觸其他正常蛋白就可以把它們也帶壞。周而復始，通過多米諾效應倍增致病。

9.舉例說明生物分子內與分子間的各種相互作用力。（1）強相互作用：例如共價鍵、離子鍵、配位鍵這種能夠維持原子結合，形成一級結構的相互作用力。

（2）弱相互作用：例如氫鍵、范德化力以及蛋白質形成中主要的三種非共價作用，能夠維持大分子的空間結構的相互作用力。

（3）水結構與水化作用：水化作用是物質與水發生化合的反應，一般指分子或離子的水合作用。其中當鹽類溶于水中生成電解質溶液時，離子的靜電力破壞了原來的水結構，在其周圍形成一定的水分子層，稱為水化。10.簡述酵母雙雜交技術的原理。

酵母雙雜交的目的是檢測兩種蛋白的是否有相互作用。基本原理

酵母雙雜交系統由Fields和Song等首先在研究真核基因轉錄調控中建立 i。典型的真核生長轉錄因子，如GAL4、GCN4、等都含有二個不同的結構域: DNA結合結構域(DNA-binding domain)和轉錄激活結構域(transcription-activating domain)。前者可識別DNA上的特異序列，并使轉錄激活結構域定位于所調節的基因的上游，轉錄激活結構域可同轉錄復合體的其他成分作用，啟動它所調節的基因的轉錄。二個結構域不但可在其連接區適當部位打開，仍具有各自的功能。而且不同兩結構域可重建發揮轉錄激活作用。酵母雙雜交系統利用雜交基因通過激活報道基因的表達探測蛋白－蛋白的相互作用。

11.闡述熒光共振能量轉移技術的原理。

熒光共振能量轉移是指兩個熒光發色基團在足夠靠近時，當供體分子吸收一定頻率的光子后被激發到更高的電子能態，在該電子回到基態前，通過偶極子相互作用，實現了能量向鄰近的受體分子轉移（即發生能量共振轉移）。

12.DNA雙螺旋結構模型的主要特點是什么？該模型的建立有什么生物學意義？維持DNA分子雙螺旋結構的力是什么？

1）DNA雙螺旋結構：有兩條DNA單鏈，反向平行，一段由3’端開始，一段由5‘端開始，螺旋成雙鏈結構。外部是磷酸和脫氧核糖交替構成的，內部堿基遵循堿基互補配對原則（A-T,C-G），堿基之間是由氫鍵連接，脫氧核苷酸之間由磷酸二脂鍵鏈接。

2）雙螺旋模型的意義：雙螺旋模型的意義，不僅意味著探明了DNA分子的結構，更重要的是它還提示了DNA的復制機制：由于腺膘呤(A)總是與胸腺嘧啶(T)配對、鳥膘呤(G)總是與胞嘧啶(C)配對，這說明兩條鏈的堿基順序是彼此互補的，只要確定了其中一條鏈的堿基順序，另一條鏈的堿基順序也就確定了。因此，只需以其中的一條鏈為模版，即可合成復制出另一條鏈。

3）維持DNA雙螺旋結構穩定性的因素主要是上下層堿基對之間堆砌力和鏈間互補堿基之間的氫鍵.13.簡述基因工程的定義和基因工程的主要研究內容。

1）所謂的基因工程是指在體外將核酸分子插入病毒、質粒或其它載體分子，構成遺傳物質的新組合，并使之插入到原先沒有這類分子的寄主細胞內，而能持續穩定地繁殖。2）

1、目的基因的分離

2、DNA的體外重組（載體、受體系統等）

3、重組DNA分子轉移到受體細胞及其篩選

4、基因在受體細胞內的擴增、表達、檢測及其分析。

14.作為基因工程載體，其應具備哪些條件？載體的類型主要有哪些？在基因工程操作中如何選擇載體？

具有針對受體細胞的親緣性或親和性（可轉移性）； 具有合適的篩選標記；

具有較高的外源DNA的載裝能力； 具有多克隆位點（MCS）；

具有與特定受體細胞相適應的復制位點或整合位點。

15.重組體分子的選擇方法主要有哪些？并簡單闡述其原理。

從總體上看，重組體分子的選擇與鑒定方法基本上可以分為如下幾個類型：（1）基于載體遺傳標記檢測法

在構建基因工程載體系統時，載體DNA分子上通常攜帶了一定的選擇性遺傳標記基因，轉

化或轉染宿主細胞后可以使后者呈現出特殊的表型或遺傳學特性，據此可進行轉化子或重組

子的初步篩選。（2）基于克隆DNA序列檢測法

Southern印跡雜交：根據毛細管作用的原理，使在電泳凝膠中分離的DNA片段轉移并結合

在適當的濾膜上，然后通過與已標記的單鏈DNA探針的雜交作用以檢測這些被轉移的DNA 片段。

（3）基于外源基因產物檢測法

如果目的基因產物能降解某些藥物使菌株呈現出抗性標記，或者基因產物與某些藥物作用是

顯顏色反應，則可根據抗性或顏色直接篩選含目的基因的克隆子。

16.試述PCR的原理和主要反應過程，并分析影響PCR擴增的影響因素。PCR原理：變性溫度下，DNA雙鏈變性雙螺旋解開成單鏈DNA，在退火溫度中人工合成 的特異引物根據堿基互補配對原則與單鏈DNA特異結合，然后在DNA聚合酶的作用下，在延伸溫度下不同的脫氧核苷酸按照堿基互補配對原則在引物的引導下合成與模板DNA互

補的新鏈，實現DNA的擴增。影響PCR擴增的影響因素：(1)Taq酶：常用1U/25μL 濃度低，擴增產物不夠； 濃度高，非特異性擴增增加； 酶的活性；

(2)dNTP的濃度：常用100-200μmol/L，不能低于20μmol/L，特異性、保真性；

(3)模板：主要考慮純度及使用量，對純度要求不高，但含有酚、氯仿等雜質則難以成功。

使用量從幾個ng到100ng.(4)引物濃度：0.1-0.5μmol/L之間，過多則非特異擴增增加，形成引物二聚體；

(5)Mg2+濃度：常用 0.5-2.5mmol/L； 影響：酶的活性、引物-模板退火、特異性

(6)PCR反應程序設定：變性溫度和時間、引物退火溫度Tm與時間、引物延伸溫度與時間和循環數

17.分子雜交的類型主要有哪些？探針的標記方法和標記類型有哪些？常用的雙鏈DNA的標記方法是哪兩種，簡述其標記過程？

探針的標記方法：切口平移法、隨機引物合成法，末端標記法，PCR標記法，體外轉錄標記法。

探針按核酸分子分：DNA探針和RNA探針；

按標記物的不同：放射性標記探針和非放射性標記探針。標記類型：按核酸分子的不同：可分為DNA探針和RNA探針 根據標記物的不同：可分放射性標記探針和非放射性標記探針； 雙鏈DNA探針標記主要方法：切口平移法、隨機引物合成法；

18.簡述Southern雜交一般過程及影響雜交的因素。

Southern雜交操作步驟:(1)用限制性內切酶酶切DNA, 經凝膠電泳分離各酶切片段；(2)轉膜：將DNA片段轉移到硝酸纖維素濾膜或尼龍膜上；(3)預雜交：封阻濾膜上非特異性位點；(4)雜交：讓探針與同源DNA片段特異性結合；(5)洗脫：去除非特異性結合的探針；(6)自顯影檢查目的DNA所在的位置。Southern雜交影響因子

1）、目的DNA在總DNA中所占的比例 2）、探針的大小和標記效率 3）、轉移到濾膜上的DNA量 4）、探針與靶DNA的同源性

第三篇：生物細胞凋亡總結

課程報告

都在說二十一世紀是生命科學的世紀，很榮幸能夠進入生物科學這個行業。

關于對自己所學專業，可能最初是興趣讓我來到這個專業，不是太清楚為什么會對這個專業有這么大的熱情，但真的很喜歡它。生物技術，最官方的定義是指人們以現代生命科學為基礎，結合其他基礎科學的科學原理，采用先進的科學技術手段，按照預先的設計改造生物體或加工生物原料，為人類生產出所需產品或達到某種目的。生物技術是人們利用微生物、動植物體對物質原料進行加工，以提供產品來為社會服務的技術。它主要包括發酵技術和現代生物技術。現代生物技術綜合基因工程、分子生物學、生物化學、遺傳學、細胞生物學、胚胎學、免疫學、有機化學、無機化學、物理化學、物理學、信息學及計算機科學等多學科技術，可用于研究生命活動的規律和提供產品為社會服務等。

再我自己看來生物技術其實是一個既可以看做一個基礎學科也可以看做是一個很新興的，綜合性的學科。其實生物技術這是一個很綜合性的學科，現在和很多領域接軌，對我們而言這是機遇和挑戰。

對我自己而言，我想在生物技術這方面有所建樹，最主要的還是在科研方面能攻克一些難題，雖然可能現在想法不是太成熟但是我相信經過幾年的磨練與努力我能夠攻破這些難題。希望能夠在大一下就能夠進入實驗室，學一些基礎的實驗技能為以后自己做項目打下基礎。

然后關于自己的專業，現在我們所學的知識其實普遍落后，教科書的編排更新不及時，可能我們學到的東西可能學校外面已經開始產業化了，測序技術已經開始第四代了，而我們可能畢業前一年才開始學習切片制作，學習的東西很古老，再就是我們這個專業，并沒有像其他幾大理科領域一樣有清晰的邏輯和量化，這導致了很多小領域只有開頭和結果而沒有一個可復制的過程，而沒有可復制的過程就代表著無法帶領這個行業產業化，因此，這個行業在沒有開源的情況下就無法支撐這個領域下的大多數學生的溫飽，就只能節流，這樣就導致了本專業的人才無法繼續從事與本專業有關行業，轉而從事其他行業，從而導致人才流失，最終專業發展緩慢。而談到生物技術不得不說到它和其他行業接軌這一問題，的確，和其他領域接軌形成交叉學科是一個理想的出路，如合成生物學，生物信息學，的確給生物注入了一股生機。但是我們都知道越巨大的事物邁步子很大也很緩慢，何況在人才流失的情況下。

說到這里，可能真的學習這個專業我們更多的是在學習了基礎課程后，自己學習最新更新的知識，在老師的指導下自己收集資料自己進行實驗，再完成項目。

很多人對生物技術這個專業有很多的誤解，我們在完成自己研究項目的同時也有義務科普大眾。畢竟這也是吸引人才的重要途徑，同時也是解決本專業人才流失的好方法。

我自己有一個不成熟的想法，很久之前曾了解到俄羅斯的“永生計劃”它的設計活體意識轉移到機器人身上，對此幾乎大多數人是不看好，不支持的。而對于這個“永生計劃” 我有一個想法，癌細胞是無限增殖，如果我們能夠完全弄清楚癌細胞的增殖過程及機理，并能夠運用到人體衰老細胞中，對衰老細胞進行基因修飾添加經過改良的癌細胞中能夠無限增殖的基因，或許“永生”并非不可能。同樣的癌細胞的無限增殖基因或許也能在器官移植這一領域有所貢獻，也是利用無限增殖，讓器官細胞增殖，成長成完整的細胞。或許研究出癌細胞無限增殖的機理并提取其這個基因對人類會有很大貢獻。

至于疑惑這個方面就是在教材更新換代不及時的情況下，我們是否只能通過課外閱讀這些方式來擴展自己的知識面，還有就是技術的更新我們是否能夠跟的上，倘若有同學本科畢業便想進入行業工作，最新的技術他們又要從何學習。最后關于實驗室，畢竟如果想要真的從事生物研究該如何合理利用現有資源來完成自己的項目。

最后我個人的話最想獲得的是關于癌細胞無限增殖機理方面的指導，和我不成熟構想的可實施率。

以上是我個人對本專業的認識及理解，以及對未來設想。

謝謝老師閱讀，有不正確的地方請老師批評指正。

第四篇：關于用挖空細胞造句

1、其中挖空細胞是HPVI最典型的表現。

2、鏡下見上皮棘細胞層肥厚，可見挖空細胞。

3、尋常疣：挖空細胞灶狀分布，核較小、深染。

4、棘層上部和顆粒層內見灶狀空泡化細胞（挖空細胞）。

5、診斷性挖空細胞是指細胞核出現異型性改變的挖空細胞。

6、尖銳濕疣：挖空細胞胞體和胞核均較大，核深染，呈貓眼狀。

7、尖銳濕疣在上表皮可見明顯的挖空細胞，無泡沫細胞的聚集。

8、病毒主要集中在顆粒層中的細胞核內，在表皮的顆粒層出現挖空細胞。

9、癌前病變、真菌、挖空細胞等）易于識別，明顯提高了診斷率，降低漏診率。

110、病理切片活檢：將疑似組織取一片，進行染色處理，在高倍下查找挖空細胞。

11、深部掌跖疣：挖空細胞灶狀分布，表皮細胞的胞質中含有大量嗜酸性透明角質顆粒。

12、1981年該作者又指出挖空細胞是濕疣和不典型增生的主要鑒別點，并詳細描述挖空細胞的組織學表現。

13、鏡下見角化過度伴角化不全，表皮呈不規則增生或假性上皮瘤樣增生，棘層肥厚，挖空細胞呈灶性、散在及片狀分布，HPV6、11陽性。

14、可見到挖空細胞，表現為中層細胞核大，有時可見到雙核，核深染，核周有大空泡，雖然挖空細胞的特異性較高，但挖空細胞的檢出率較低。

15、疣狀表皮發育不良：挖空細胞彌漫或灶狀分布，細胞質空泡化或泡沫化，細胞核固縮、核染色質邊緣分布、核內空泡，細胞大小不一，呈“發育不良”外觀。

16、挖空細胞是由鱗狀細胞的“底層細胞”（幼稚細胞或儲備細胞）在受到HPV所致的損害后，加速受損細胞的成熟化而形成的表層鱗狀細胞：其受損主要為非典型增生、非典型角化和挖空細胞，是細胞學診斷低度病變（CIN2或輕度非典型增生）的重要指標。

第五篇：生物基環氧樹脂研究進展

國內生物基環氧樹脂研究獲新進展，各項性能達到或優于石油基產品。研究人員將阻燃性好、又能與碳碳雙鍵反應的9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物（DOPO）引入到了衣康酸環氧結構中，得到了含磷衣康酸基環氧樹脂(EADI)。其固化物性能與雙酚A環氧相當，并表現出優異的自阻燃性。用EADI改性的雙酚A環氧也具有非常好的阻燃效果。研究人員將衣康酸基環氧樹脂的雙鍵變成環氧基團的環氧單體，合成了高環氧值(1.16)、低黏度、高固化活性的環氧樹脂，并在某些領域表現出比雙酚A環氧更加優異的加工性能。衣康酸又名亞甲基丁二酸，是一種重要的生物基原料，可由生物發酵技術制備得到.由于具有廣闊的應用前景和較低的價格，衣康酸已被美國能源部評選為最具發展潛力的12種生物基平臺化合物之一。占全球環氧樹脂市場90%左右的雙酚A環氧，其原料雙酚A被證明具有很強的生理毒性，目前已被多個國家禁用于人體接觸的領域。衣康酸在替代雙酚A合成環氧樹脂方面具有巨大的潛力和發展空間。