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科学问题科学问题-样品设计样品设计-仪器测量仪器测量生物发光传感器生物发光传感器化学发光传感器化学发光传感器电化学发光传感器电化学发光传感器化学发光免疫传感器化学发光免疫传感器生物芯片生物芯片？发光检测试剂盒发光检测试剂盒第1页/共37页在生物学、医学在生物学、医学农学、食品科学中的应用农学、食品科学中的应用第2页/共37页PMA刺激巨嗜细胞不仅产生活性氧刺激巨嗜细胞不仅产生活性氧还有还有NO第二峰来自第二峰来自 NO 比第一峰晚出现几分钟比第一峰晚出现几分钟第3页/共37页Cytochrome c(细胞色素细胞色素 c)对线粒体对线粒体中超氧阴离子和过氧化氢的生成和清除作用中超氧阴离子和过氧化氢的生成和清除作用过氧化氢：过氧化氢：luminol 加加 horseradish peroxidase 诱发的化学发光诱发的化学发光超氧阴离子：超氧阴离子：lucigenin 诱发的化学发光诱发的化学发光以以heart muscle preparation（HMP）为材料）为材料测量结果如下：测量结果如下：不含细胞色素不含细胞色素c超氧阴离子和超氧阴离子和过氧化氢的产量提高过氧化氢的产量提高7-8倍倍 再加入细胞色素再加入细胞色素c则超氧阴离则超氧阴离子和过氧化氢的产量恢复至低子和过氧化氢的产量恢复至低水平水平J.B.C 生物物理所生物物理所 徐建兴徐建兴 第4页/共37页茶多酚对于羟自由基（茶多酚对于羟自由基（OH）引起的）引起的DNA损伤发光有抑制作用损伤发光有抑制作用0150300450600750900012345Non-DNADNA0.125g/ml0.25g/ml0.5g/ml1.0g/ml2.0g/ml随着茶多酚浓度增加随着茶多酚浓度增加DNA损伤发光逐渐减弱损伤发光逐渐减弱第5页/共37页抗氧化剂对抗氧化剂对DNA损伤发光动力学影响损伤发光动力学影响 分三种类型分三种类型发光峰降低发光峰降低发光峰后移发光峰后移发光峰降低又后移发光峰降低又后移第6页/共37页双环醇对刀豆蛋白双环醇对刀豆蛋白A所致小鼠肝细胞核所致小鼠肝细胞核DNA损伤的保护作用损伤的保护作用医科院药物所医科院药物所 刘耕陶刘耕陶 院士院士 化学发光法测定双环醇体内化学发光法测定双环醇体内给药对给药对Con ACon A损伤小鼠肝细胞核在损伤小鼠肝细胞核在体外对体外对CuS04CuS04一邻啡罗啉一维生素一邻啡罗啉一维生素C CHz02Hz02的影响：由图的影响：由图3 3可以看出，可以看出，与正常对照组小鼠相比，注射与正常对照组小鼠相比，注射Con Con A A组小鼠肝细胞核组小鼠肝细胞核DNADNA对该系统损对该系统损伤的敏感性降低表现为后峰明伤的敏感性降低表现为后峰明显降低，曲线下面积显著减少。显降低，曲线下面积显著减少。而于注射而于注射Con ACon A前预先分别给予双前预先分别给予双环醇环醇50 mg50 mgkgkg及及150 mg150 mgkg 3kg 3次次组小鼠肝细胞核组小鼠肝细胞核DNADNA对该体系损伤对该体系损伤的敏感性增高，后峰明显升高，的敏感性增高，后峰明显升高，曲线下面积显著增加。曲线下面积显著增加。第7页/共37页葛根多糖对葛根多糖对PC12细胞增殖的损伤作用细胞增殖的损伤作用 田亚平田亚平 教授教授 301医院医院 用次黄嘌呤一黄嘌呤用次黄嘌呤一黄嘌呤氧化酶的化学发光体系测氧化酶的化学发光体系测定细胞外液中的定细胞外液中的SODSOD酶活性。酶活性。测定体系总体积为测定体系总体积为1 ml1 ml，鲁米诺浓度为鲁米诺浓度为1 16 6 mmolmmolmlml-1-1，黄嘌呤氧化酶，黄嘌呤氧化酶5 ml5 ml加入鲁米诺中，加入鲁米诺中，1 min1 min时的化学发光值为空白，时的化学发光值为空白，再加入再加入10 ml10 ml不同浓度的多不同浓度的多糖，浓度分别为糖，浓度分别为0 0、0 0001001、0 00101、0 01 1、1 10 0 mgmgmlml-1-1 ，避光平衡，避光平衡1 1 minmin，记录，记录1 rain1 rain时的化学时的化学发光值，并计算抑制率发光值，并计算抑制率(温温度保持存度保持存3737度）度）第8页/共37页光果甘草毛状根培养过程中对活性氧清除光果甘草毛状根培养过程中对活性氧清除能力和总黄酮含量的变化能力和总黄酮含量的变化丁家宜丁家宜 教授教授 中国药科大学中国药科大学 采用化学发光法，分析了光果甘草毛状根培养过程采用化学发光法，分析了光果甘草毛状根培养过程中对中对3 3种活性氧种活性氧(ROS(ROS：0 02 2.、HOHO和和H H2 20 02 2)清除能力的动态清除能力的动态变化，并测定了培养过程中总黄酮含量的动态变化。实变化，并测定了培养过程中总黄酮含量的动态变化。实验结果表明，毛状根在对数生长期验结果表明，毛状根在对数生长期(20(2028 d)28 d)对对 3 3种种ROSROS都有很强的清除能力，在生长停滞期都有很强的清除能力，在生长停滞期(29(2940 d)40 d)对对HOHO和和H H2 20 02 2的清除能力仍维持较高的水平，而对的清除能力仍维持较高的水平，而对0 02 2.的清除能的清除能力随培养时间的延长逐渐下降：总黄酮含量在对数生长力随培养时间的延长逐渐下降：总黄酮含量在对数生长期呈现增加的趋势，至期呈现增加的趋势，至31 d31 d时达到最高含量时达到最高含量(0.78(0.78)，随培养时间的延长含量逐渐降低。随培养时间的延长含量逐渐降低。第9页/共37页白细胞呼吸暴发形态学改变及银杏叶白细胞呼吸暴发形态学改变及银杏叶提取物干预作用提取物干预作用（徐州心血管所，医科院阜外医院）（徐州心血管所，医科院阜外医院）第10页/共37页微粒子化学发光免疫测定促甲状腺素微粒子化学发光免疫测定促甲状腺素敏感性方法的建立与应用敏感性方法的建立与应用 王永宁王永宁 中国科学院理化技术研究所中国科学院理化技术研究所 Fig 5 Comparison of determination serum TSH between CLEIA and ACS-180 system将北京大学第三医院经丫啶酯标记的发光将北京大学第三医院经丫啶酯标记的发光ACS-180系统测定并确诊的系统测定并确诊的105例正常例正常人、人、25例甲亢患者、及例甲亢患者、及42例甲低患者的血例甲低患者的血清样品，用清样品，用CLEIA法平行检测法平行检测TSH的浓的浓度，结果完全相符。对度，结果完全相符。对64例用例用CLEIA法法测定的结果与丫啶酯标记的直接化学发光测定的结果与丫啶酯标记的直接化学发光免疫分析（免疫分析（CLIA）测定的结果进行相关）测定的结果进行相关性分析的结果见图性分析的结果见图5。相关方程为。相关方程为Y=-0.04 1.05 X（Y为为CLEIA法测定的法测定的TSH的浓度，的浓度，X为为CLIA法测定的法测定的TSH的浓度）的浓度）相关系数相关系数r=0.98,两种方法具有良好的相两种方法具有良好的相关性。关性。第11页/共37页微粒子化学发光免疫测定促甲状腺素敏感微粒子化学发光免疫测定促甲状腺素敏感性方法的建立与应用性方法的建立与应用 王永宁王永宁 中国科学院理化技术研究所中国科学院理化技术研究所 图图1 酶促化学发光反应的动力学曲线酶促化学发光反应的动力学曲线Fig 1 Kinetics curve of enzyme-accelerating chemilumine-scence reaction a:50 mIU/L TSH;b:25 mIU/L TSH;c:10 mIU/L TSH.图图4 TSH标准曲线标准曲线Fig 4 TSH calibration curve第12页/共37页J.Agric.Food Chem.2001,49,2137-2141indoxyl-b b-glucuronide(IBG)特异性检测羟自特异性检测羟自由基及其应用于食品水提物羟自由基清除效能由基及其应用于食品水提物羟自由基清除效能第13页/共37页indoxyl-b b-glucuronide(IBG)特异性检测羟自由特异性检测羟自由基及其应用于食品水提物羟自由基清除效能基及其应用于食品水提物羟自由基清除效能Fenton试剂加试剂加indoxyl-b b-glucuronide(IBG)indoxyl-b b-glucuronide(IBG)被羟自由基诱导产生超弱发被羟自由基诱导产生超弱发光，发光强度可提高光，发光强度可提高2个数量级以上个数量级以上indoxyl-b b-glucuronide(IBG)对超氧阴离子无发光反应对超氧阴离子无发光反应反应体系中加入羟自由基淬灭剂可抑制发光，发光的降低反应体系中加入羟自由基淬灭剂可抑制发光，发光的降低程度可用来检测羟自由基的淬灭能力程度可用来检测羟自由基的淬灭能力IC50(g/mL)：发光的抑制会饱和，使发光量达到半抑制：发光的抑制会饱和，使发光量达到半抑制的自由基淬灭剂浓度为监测指标的自由基淬灭剂浓度为监测指标Yuans General Hospital,Taiwan 刘灿荣刘灿荣第14页/共37页胡柚皮中黄酮类化合物提取及抗氧化性研究胡柚皮中黄酮类化合物提取及抗氧化性研究浙江大学浙江大学 叶兴乾叶兴乾 利用化学发光法测定了这些黄酮类化合物的抗氧利用化学发光法测定了这些黄酮类化合物的抗氧化能力，实验证明胡柚皮中黄酮类化合物作为自由基化能力，实验证明胡柚皮中黄酮类化合物作为自由基清除剂存在构一效关系，是一种良好的自由基清除剂。清除剂存在构一效关系，是一种良好的自由基清除剂。利用胡柚皮黄酮类化合物粗提物较好的抗氧化能力可利用胡柚皮黄酮类化合物粗提物较好的抗氧化能力可开发许多产品，如老年功能性食品、天然化妆品、天开发许多产品，如老年功能性食品、天然化妆品、天然增味剂、天然色素等，而且它在胡柚皮中含量丰富，然增味剂、天然色素等，而且它在胡柚皮中含量丰富，这对于胡柚皮的综合开发利用是极其有利的。这对于胡柚皮的综合开发利用是极其有利的。第15页/共37页盐胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光盐胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光 河北大学河北大学 李光李光 植物的超微弱发光与植物的超微弱发光与其代谢生理反应密切相关。其代谢生理反应密切相关。发光分析的优越在于可以发光分析的优越在于可以在不损伤和不干扰植物生在不损伤和不干扰植物生理反应的情况下，较早地理反应的情况下，较早地了解生物系统内部的生化了解生物系统内部的生化反应的状况，而不必进行反应的状况，而不必进行大量的生化分析。研究方大量的生化分析。研究方法的改进和突破对于研究法的改进和突破对于研究植物盐胁迫机理有一定的植物盐胁迫机理有一定的实际意义和促进作用实际意义和促进作用第16页/共37页杏花开放过程中超弱发光杏花开放过程中超弱发光和和ATP及活性氧含量的变化及活性氧含量的变化 山东农业大学山东农业大学 杨洪强杨洪强 活性氧是导致活性氧是导致UWLUWL产生的产生的重要因素。综合各花期重要因素。综合各花期UWLUWL衰衰减曲线与减曲线与ATPATP和呼吸速率的变和呼吸速率的变化，露萼期与露瓣期杏花整化，露萼期与露瓣期杏花整体代谢活性较低，所以其体代谢活性较低，所以其UWLUWL也处于一较低的水平，发光也处于一较低的水平，发光衰减速率低。可见，杏花衰减速率低。可见，杏花UWLUWL水平及衰减趋势与花体生活水平及衰减趋势与花体生活力水平有更密切的关系，其力水平有更密切的关系，其新陈代谢的活跃程度是决定新陈代谢的活跃程度是决定杏花杏花UWLUWL的主要因素的主要因素。第17页/共37页杨梅果汁的抗氧化特性研杨梅果汁的抗氧化特性研浙江大学食品科学系浙江大学食品科学系 陈健初陈健初不同品种的杨梅汁对羟自由基的抑制率有较大的差异.同时可以发现,杨梅汁清除羟自由基的能力与杨梅汁中所含的酚、黄酮及花色苷等生物活性成分存在较一定的相关性,即酚类、黄酮及花色苷含量较高的杨梅品种其清除羟自由基的能力较强.迟大种的生物活性成分含量最高,其清除羟自由基的能力也最强.第18页/共37页红景天提取物清除红景天提取物清除O2和和OH的体外实验研究的体外实验研究北京联合大学北京联合大学生物活性物质与功能食品北京市重点实验室生物活性物质与功能食品北京市重点实验室我国卫生部1991年批准红景天为新食品资源。红景天具有抗疲劳、抗缺氧、抗辐射、增强免疫力等作用。在Phen-Cu-VC-H2O2-DNA法的检测结果中，通过检测OH攻击DNA伴随DNA氧化降解产生化学发光，不仅观察到红景天提取物清除OH的作用，而且间接反应出红景天提取物对DNA的保护作用。第19页/共37页番茄中抗氧化色素的提取及其番茄中抗氧化色素的提取及其清除羟自由基能力的研究清除羟自由基能力的研究湖南农业大学生化与发酵工程实验室湖南农业大学生化与发酵工程实验室 田云田云 通过微弱发光测量仪检测抗氧化色素清除BF的能力发现，所提取的抗氧化色素具有较强的清除BF的能力，且其清除BF的能力具有剂量效应关系。这些结果为我们更合理开发利用番茄资源提供了很好的依据。第20页/共37页草莓愈伤组织的超弱发光及草莓愈伤组织的超弱发光及活性氧代谢变化的研究活性氧代谢变化的研究 中国林科院亚热带林业研究所中国林科院亚热带林业研究所 田敏田敏 取初生的不同类型的愈伤组织在相同的条件下测定它们的超弱发光强度,发现1型愈伤组织的发光值最高,2型和3型的发光值相差不大；通过对22和2的测定,发现相对1型愈伤组织来说,2和3型愈伤组织具有较高的活性氧水平,3型愈伤组织22和2的的产生速率分别约是1型愈伤组织的9倍和4倍。在继代培养基上,1型愈伤组织生长得较快,2和3型则较缓慢。因此愈伤组织超弱发光的强度主要与细胞的分裂增殖及分化活动有关,而与活性氧的产生水平无太大的相关性。第21页/共37页 分析生物发光分析生物发光 监测环境污染监测环境污染第22页/共37页应用发光杆菌检测京杭运河水体污染应用发光杆菌检测京杭运河水体污染 杭州大学杭州大学 黄纯农黄纯农12345678910 11 12 13 1400.10.20.30.40.50.6发光抑制率发光抑制率采样点编号采样点编号第23页/共37页纳米材料催化化学发光法纳米材料催化化学发光法测定车间废气中的丁酮测定车间废气中的丁酮 北京联合大学北京联合大学 周考文周考文 丁酮在纳米级丁酮在纳米级MgOMgO和和AlAl2 20 03 3表面都有较强的发光现象，但表面都有较强的发光现象，但在在MgOMgO与与AlAl2 20 03 3 摩尔比为摩尔比为4:14:1的的混合物上有较好的选择性。分混合物上有较好的选择性。分析波长为析波长为440 nm440 nm；测定温度为；测定温度为335335左右；载气流速为左右；载气流速为145 145 mLmLminmin；方法的检出限为；方法的检出限为6.2 6.2 mgmgm m3 3；线性范围为；线性范围为20201000 1000 mgmgm m3 3 ；相关系数为；相关系数为0.99920.9992。应用本法可快速测定车间空气应用本法可快速测定车间空气中的丁酮。中的丁酮。第24页/共37页研究植物生理研究植物生理鉴定作物品质鉴定作物品质第25页/共37页大豆发芽过程大豆发芽过程超弱发光强度变化超弱发光强度变化发芽期大豆发芽期大豆Lox-1缺失体缺失体发光强度明显高于正常大豆发光强度明显高于正常大豆农科院农科院 种质所种质所超弱发光测量挑选鉴定无豆腥味大豆原料第26页/共37页几种蔷薇带茎叶簇冷冻后几种蔷薇带茎叶簇冷冻后荧光增强倍率荧光增强倍率1234567890510152025301.玫瑰玫瑰2.报春刺玫报春刺玫.3.木香木香 4.黄刺玫黄刺玫 5.美蔷薇美蔷薇6.宽刺蔷薇宽刺蔷薇 7.疏花蔷薇疏花蔷薇8.毛叶疏花蔷薇眪毛叶疏花蔷薇眪 9.弯刺蔷薇弯刺蔷薇发光增强倍率发光增强倍率植物解冻发光增强比率与抗寒性能有关植物解冻发光增强比率与抗寒性能有关 林业大学林业大学第27页/共37页研究发光分析化学研究发光分析化学第28页/共37页Determination of Sulpiride by Capillary Electrophoresis with End-ColumnElectrogenerated Chemiluminescence Detection 长春应化所长春应化所 汪尔康汪尔康Clinical Chemistry 2002第29页/共37页New technique for capillary electrophoresis directlycoupledwith end-column electrochemiluminescence detection 长春应化所长春应化所 汪尔康汪尔康Electrophoresis 2002第30页/共37页安乃近在吐温安乃近在吐温80和聚乙二醇和聚乙二醇-400增敏增敏介质中的化学发光强度比较介质中的化学发光强度比较A0.1 g/ml 安乃近在吐温安乃近在吐温80增敏介质中的化学发光强度。增敏介质中的化学发光强度。B0.1 g/ml安乃近在乙二醇安乃近在乙二醇-400增敏介质中的化学发光强度增敏介质中的化学发光强度AB相对发光强度相 对 时 间 坐 标清华大学清华大学 张新荣张新荣第31页/共37页Development of a Gas Sensor UtilizingChemiluminescence on NanosizedTitanium Dioxide清华大学清华大学 张新荣张新荣Analytical Chemistry 2002第32页/共37页Plant Tissue-based Chemiluminescence Flow Biosensor for Glycolic Acid 陕西师大陕西师大 章竹君章竹君Analytical Chemistry 2001 第33页/共37页Electrochemiluminescent Detection of Chiorpromazine by Selective Preconcentration at aLauric Acid-modified Carbon Paste Electrode Using Tris(2,2-bipyridine)ruthenium(ii)中科院长春应化所中科院长春应化所 董绍俊董绍俊Analytical Chemistry 2000第34页/共37页Chemiluminescence determination of tetracycline based on radical production in a basic acetonitrilehydrogen peroxide reaction 上海复旦大学上海复旦大学 卢建忠卢建忠Analytica Chimica Acta 2004第35页/共37页Chemiluminescence microfluidic system sensor on a chip for determination of glucose in human serum with immobilized reagents 陕西师大陕西师大 章竹君章竹君Talanta 2003第36页/共37页电化学发光免疫传感器检测电化学发光免疫传感器检测甲磺隆的研究甲磺隆的研究（军事医学科学（军事医学科学院卫生学环境医院卫生学环境医学研究所）学研究所）邢婉丽邢婉丽（清华大学生物（清华大学生物芯片研究中心）芯片研究中心）第37页/共37页