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细胞内蛋白质的动态光散射研究

作　者: 张钰羚
导　师: 高潮
学　校: 重庆大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 动态光散射粒径牛血清白蛋白肝癌细胞
分类号: Q26
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

动态光散射技术是光散射技术的一个非常重要的分支，它通过测定由溶液中微粒的热布朗运动而引起散射光的微小频移及其角度依赖性可以确定溶液中分子或粒子的扩散系数、流体力学半径等动态力学参数，且通过计算机处理，还可以计算出体系的粒径分布的信息。该技术具有成本低、测量速度快、精度高、对样品无损坏等优点，在众多科研领域中得以广泛的应用。在生物医学上，由于癌症是生命的大敌，一直都是人们研究的热点。但是至今采用动态光散射技术对细胞内大分子的研究还甚少，因此本文开展了细胞内蛋白质的动态光散射研究。本文首先用标准聚苯乙烯乳胶球溶液对实验中所用的广角激光光散射仪BI-200SM进行了标定，以确保后面实验的准确性。由于不同浓度的溶液会对测量结果有一定的影响，因此在做细胞内蛋白的动态光散射测量之前，对不同浓度的牛血清白蛋白溶液进行了测量。结果显示，在一定浓度范围内，光强自相关函数曲线的稳定性随浓度增加而增加，而相关曲线的弛豫时间随着溶液浓度的增加而减小，粒径测量的相对误差也随着浓度的增加而逐渐减小。应用动态光散射技术研究肝细胞和肝癌细胞内蛋白的光散射特性的区别，首先培养了足够的正常肝细胞和肝癌细胞，然后分别提取其总蛋白，用广角激光光散射仪对两种细胞内提出的蛋白溶液进行测量，从所得到光强、粒径和粒径分布等数据分析正常肝细胞和肝癌细胞内蛋白浓度相同时不同的光散射特性。结果显示，在同等浓度下，肝癌细胞内蛋白散射能力更强，平均粒径更大，分散程度不如正常肝细胞内蛋白好。两种细胞内蛋白溶液的粒径分布都比较均匀，呈双峰分布的趋势。同时两种细胞内蛋白粒径不受温度的影响，扩散系数随温度线性变化。这项研究有助于推动肝癌的早期诊断，同时说明动态光散射技术是生物大分子光散射特性的有效手段。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-14
  1.1 光散射简介  8-9
  1.2 动态光散射技术的发展  9-10
  1.3 动态光散射技术在生物医学上的应用  10-12
  1.4 本文的研究内容  12-13
    1.4.1 本课题进行的工作和目的  12-13
    1.4.2 论文的主要内容  13
  1.5 本章小结  13-14
2 动态光散射理论  14-28
  2.1 引言  14
  2.2 动态光散射信号的产生  14-16
  2.3 动态光散射信号的测量  16-23
    2.3.1 散射光电场强度自相关函数与微粒的关系  16-18
    2.3.2 光拍技术  18-20
    2.3.3 光子自相关函数  20-21
    2.3.4 数字相关器的基本工作原理  21-23
  2.4 数据分析方法  23-27
    2.4.1 累积法——Cumulant Analysis  23-24
    2.4.2 单指数分析法——Exponential Sampling(Expsam)  24
    2.4.3 双指数分析法——Double Exponential(Dblexp)  24-25
    2.4.4 非负约束的最小二乘法 ——Non-Negatively Constrained LeastSquares(NNLS)  25-26
    2.4.5 CONTIN 法  26-27
  2.5 本章小结  27-28
3 动态光散射实验平台  28-37
  3.1 引言  28
  3.2 广角激光光散射仪 BI-200SM 介绍  28-34
    3.2.1 仪器组成  28-30
    3.2.2 主要部件介绍  30-34
  3.3 标准颗粒的测量  34-36
    3.3.1 样品准备及参数设置  34
    3.3.2 实验结果  34-36
  3.4 本章小结  36-37
4 牛血清白蛋白的动态光散射测量  37-42
  4.1 引言  37
  4.2 实验  37-38
    4.2.1 样品准备  37
    4.2.2 参数设置  37-38
  4.3 结果和讨论  38-41
    4.3.1 浓度对光强自相关曲线的影响  38-40
    4.3.2 浓度对弛豫时间的影响  40
    4.3.3 浓度对测量误差的影响  40
    4.3.4 结论  40-41
  4.4 本章小结  41-42
5 肝细胞和肝癌细胞内蛋白的动态光散射测量  42-57
  5.1 引言  42
  5.2 实验  42-47
    5.2.1 实验设备及实验材料  42-43
    5.2.2 细胞的培养  43-44
    5.2.3 细胞内蛋白的提取  44-45
    5.2.4 BCA 法测定蛋白质浓度  45-46
    5.2.5 实验参数的设置  46-47
  5.3 结果和讨论  47-54
    5.3.1 光强自相关函数的区别  47-48
    5.3.2 光强和分散度等参数的区别  48-49
    5.3.3 几种算法的结果  49-54
    5.3.4 结论  54
  5.4 温度变化对细胞内蛋白的影响  54-55
  5.5 本章小结  55-57
6 总结与展望  57-58
  6.1 本文工作总结  57
  6.2 未来工作展望  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-63
附录  63
  A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录  63

细胞内蛋白质的动态光散射研究

内容摘要

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