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相似文献
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1.
代谢组学是定量研究生物体内源性代谢物整体及其变化规律的科学,是系统生物学的一个重要组成部分. 通过代谢组分析,可以较为全面地认识给定生物系统受内因或外因的影响后其生物化学过程变化的规律. 目前,代谢组分析检测技术主要包括核磁共振波谱技术及色谱-质谱联用技术. 代谢组数据分析和挖掘技术主要包括非监督与监督的多变量分析模式识别方法. 目前已被广泛应用于病理生理、基因功能、药物毒理和环境毒理等领域. 该文简要综述了代谢组NMR分析中的实验设计、NMR谱的获取、模式识别技术和代谢组学在药物毒理评价中的应用.   相似文献   

2.
雷皓  魏黎  刘买利 《物理》2006,35(4):294-298
纳米尺度物质的生物效应研究是近年来在纳米科技发展过程中派生出来的一个崭新的、发展很快的且多学科高度交叉的领域,需要把纳米科学、物理学、化学以及生物医学等多学科的研究手段结合起来,进行综合研究.核磁共振波谱与成像,作为一种原位、无损、动态、实时、多信息的检测手段,在此领域的研究中将发挥不可或缺的重要作用.文章分3个方面简要介绍核磁共振波谱与成像技术在纳米尺度物质生物效应研究中的应用:(1)纳米尺度物质在生物组织及个体内的检测与分析;(2)纳米尺度物质与生物大分子相互作用的核磁共振波谱研究;(3)纳米尺度物质生物效应的核磁共振代谢组学研究.  相似文献   

3.
核磁共振技术在生物组织中的应用   总被引:11,自引:3,他引:8  
陈文学  邓风  岳勇 《波谱学杂志》2004,21(1):127-139
在生物组织内部存在大量的生化、生理反应以及分子的扩散运动,它们相互独立, 又相互关联,共同构成一个生化反应网络. 在病理条件下,某些生化反应过程会发生改变,代谢中间体可能会出现质和量的变化. 核磁共振 (NMR)可以对这些过程的研究提供非常有用的信息. 目前,有3种核磁共振波谱技术可以用于生物组织的研究:① 活体组织定域波谱技术;② 生物组织提取物的液体高分辨核磁共振技术;③ 离体组织的高分辨魔角旋转技术. 这些方法各有优劣,互为补充. 介绍了在生物组织的NMR研究方面的最新进展.  相似文献   

4.
陈璐  宋侃  王玉兰 《波谱学杂志》2014,31(3):349-363
鼠伤寒沙门氏菌属于胞内侵袭性兼性厌氧菌,减毒后的鼠伤寒沙门氏菌安全性大大提高,已被广泛用于病毒、细菌及寄生虫疫苗的研制.但是目前还没有研究利用代谢组学方法来分析减毒鼠伤寒沙门氏菌感染对宿主和肠道菌群相互作用的影响.同时中国科学院武汉物理与数学研究所自主研发的WIPM 500 MHz核磁共振(NMR)波谱仪已经研制成功,但是该谱仪是否可以用于代谢组学研究尚未经过考证.本研究同时使用WIPM和Bruker500 MHz核磁共振波谱仪对同一批减毒鼠伤寒沙门氏菌感染小鼠的粪样进行检测,并结合多变量数据分析方法来研究减毒鼠伤寒沙门氏菌感染对小鼠粪样代谢组的影响.研究结果表明,WIPM NMR波谱仪检测数据的分析结果与Bruker NMR波谱仪的实验结果具有高度的一致性,表明WIPM谱仪可以用于代谢组学研究.研究发现减毒鼠伤寒沙门氏菌感染能够引起小鼠粪样代谢物中多种氨基酸和尿嘧啶含量的上升,并伴有胆汁酸、乳酸和丙酸含量的下降.以上代谢物含量的改变表明,减毒鼠伤寒沙门氏菌感染使小鼠肠道微生物的代谢功能发生了紊乱.  相似文献   

5.
代谢组学在后基因组时代的作用   总被引:14,自引:4,他引:10  
基于核磁共振技术的代谢组学研究,是近几年发展起来的一种新的“组学”技术. 它主要利用生物体液的核磁共振谱,提供了生物体内全部小分子代谢物的丰富信息. 代谢组学在功能基因组学、病理生理学、药理毒理学等方面都有着广泛的应用前景. 文章综述了代谢组学研究方面的最新进展.  相似文献   

6.
细胞代谢特征的分析是认识细胞生物化学过程物质基础的一个关键点. 该文使用培养72 h的肝肿瘤细胞HepG2为模型,使用一维与二维核磁共振谱学分析方法, 分析了该细胞本身及其培养液中代谢物的组成,确定了50余种覆盖三羧酸循环、糖酵解、氨基酸合成、脂肪酸与胞膜代谢、嘌呤与嘧啶代谢等多个代谢途径的代谢物,发现细胞本身与培养基中代谢物组成能够分别提供“细胞代谢指纹”与“细胞代谢足迹”等互补性信息. 同时发现此方法可用于研究植物次生代谢物槲皮素对肝肿瘤细胞HepG2代谢的影响. 结果表明,核磁共振波谱技术是分析细胞代谢组特征和研究药物对细胞代谢影响规律的有效手段.  相似文献   

7.
在现代药物的研发过程中, 能够检测药物分子化学组成、结构及其与生物分子相互作用的新方法、新技术始终是人们最关注的科学问题之一。而光谱分析(包括红外、紫外和核磁共振)是最常用的分析手段。其中, 核磁共振波谱技术通过检测组成有机化合物分子的原子核在周围化学环境影响下的跃迁规律, 来获得反映核相关性质的参数, 而这些参数包含了详尽的有机化合物分子结构和分子间相互作用的信息。核磁共振波谱能在液态、固态、气态, 甚至在生物原位环境等多种复杂条件下, 提供体系中分子组成、原子水平分辨率的三维结构、相互作用和动态过程等丰富信息, 特别是药物研发中极其重要的药物分子与生物大分子的相互作用信息。因此核磁共振波谱在药物研发中发挥了越来越重要的作用, 近年来在药物研发领域的应用是越来越广泛。而有关核磁共振波谱专门应用于药物研发方面的综述并不多见。由此, 在简单阐述核磁共振波谱基本原理的基础上, 从药物靶标生物大分子受体的结构与动力学、药物设计与筛选, 以及药物代谢三方面综述了近年来核磁共振波谱在药物研发中的最新应用进展, 以期系统的为分析工作者们提供核磁共振波谱在该领域目前的研究概貌。  相似文献   

8.
在现代药物的研发过程中,能够检测药物分子化学组成、结构及其与生物分子相互作用的新方法、新技术始终是人们最关注的科学问题之一。而光谱分析(包括红外、紫外和核磁共振)是最常用的分析手段。其中,核磁共振波谱技术通过检测组成有机化合物分子的原子核在周围化学环境影响下的跃迁规律,来获得反映核相关性质的参数,而这些参数包含了详尽的有机化合物分子结构和分子间相互作用的信息。核磁共振波谱能在液态、固态、气态,甚至在生物原位环境等多种复杂条件下,提供体系中分子组成、原子水平分辨率的三维结构、相互作用和动态过程等丰富信息,特别是药物研发中极其重要的药物分子与生物大分子的相互作用信息。因此核磁共振波谱在药物研发中发挥了越来越重要的作用,近年来在药物研发领域的应用是越来越广泛。而有关核磁共振波谱专门应用于药物研发方面的综述并不多见。由此,在简单阐述核磁共振波谱基本原理的基础上,从药物靶标生物大分子受体的结构与动力学、药物设计与筛选,以及药物代谢三方面综述了近年来核磁共振波谱在药物研发中的最新应用进展,以期系统的为分析工作者们提供核磁共振波谱在该领域目前的研究概貌。  相似文献   

9.
代谢组学是关于生物体内源性代谢物质的整体及其变化规律的科学,也是一个数据密集型的研究领域,由此使得模式识别在代谢数据处理中有重要作用.L1范数支持向量机(L1-Norm Support Vector Machines,L1-norm SVMs)作为在模式识别领域中准确、稳健的方法,在代谢组学中的应用较少.该文应用L1-norm SVM方法对小鼠感染血吸虫后的代谢数据进行了分析,分析结果显示L1-norm SVM在聚类与特征选择方面具有优势,并表明它在代谢组学领域的应用有着潜力和前景.  相似文献   

10.
胰腺癌和慢性胰腺炎的胰液核磁共振1H谱分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
运用核磁共振波谱技术对临床慢性胰腺炎和胰腺癌患者的胰液样品进行体外波谱学分析,观察和鉴别胰腺癌和慢性胰腺炎的特征代谢物变化,从而为胰腺癌以及相关胰腺疾病的病理研究提供基础数据和实验方法. 本文利用胰液样品在室温下能长时间稳定的特性,对其进行了质子的1D、TOCSY和J-resolved等多种NMR实验,并对其主要特征峰进行了指认. 实验结果显示在δ 1.19的三重峰是这两种病变在胰液中的主要区别:只在慢性胰腺炎图谱中观察到,而在胰腺癌图谱中未见. D实验结果表明此特征峰为乙氧基中的甲基峰,而乙氧基可能与胰腺中乙醇的代谢有关  相似文献   

11.
核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)是以原子核自旋的共振跃迁为探测对象的谱学方法.当自旋量子数不为零的原子核处于外磁场中时,会引起能级的Zeeman分裂.若再施加能量等于Zeeman能级差的射频场,则会诱发原子核自旋的共振跃迁,这种现象即为核磁共振.核自旋的共振频率与原子的类型有关,且受原子所处化学和物理环境的影响.此外,NMR能量较低,不会影响探测对象(常为分子)的状态.因此,NMR能够在无损条件下提供多种具有原子和分子分辨的物质组成、结构、形态、动态变化等丰富信息.  相似文献   

12.
Nanomagnetism is the origin of many unique properties in magnetic nanomaterials that can be used as building blocks in information technology, spintronics, and biomedicine. Progresses in nanomagnetic principles, distinct magnetic nanostructures, and the biomedical applications of nanomagnetism are summarized.  相似文献   

13.
核磁共振(NMR)谱图可在不破坏生物样品的状态下提供组织成分组成及其含量的信息,已被广泛应用于生物、医学和食品检测等领域.NMR谱图分辨率越高,提供的与组织成分相关的信息越丰富、越准确,也越有利于未知成分的定性和定量分析.传统的高分辨NMR谱图通常要在均匀磁场下采集.但在实际应用中,均匀的磁场较难获得.这就使得我们采集的NMR谱图的分辨率,以及由此获得的生物组织成分组成和含量等信息的准确性受到影响.源于远程偶极相互作用的分子间双量子相干(iDQC)技术对磁场均匀度不敏感,可在不均匀场下获得高分辨率NMR谱图.本文采用基于iDQC技术的IDEAL-Ⅱ序列对甲基丙烯酸丁酯、蕃茄和西瓜三种样品进行了NMR实验,结果证明基于iDQC技术在不均匀场下获得水果的高分辨NMR谱图是可行的,这对食品科学以及食品检测具有积极的意义.  相似文献   

14.
磁共振分子影像技术   总被引:4,自引:0,他引:4  
雷皓 《波谱学杂志》2003,20(2):173-185
磁共振分子影像技术是磁共振成像研究领域中最新的发展方向,它是利用磁共振成像为手段来无创伤地研究活体条件下生物细胞内的正常或病理状态下的分子过程的技术. 目前磁共振分子影像技术还处于其发展的初级阶段,但它在临床医学和基础研究中都具有非常广阔的应用前景,因而发展迅速. 文章综述了近几年来国际上磁共振分子影像技术的发展概况,并简要介绍了几类磁共振分子影像常用技术和其中所用到的分子探针.  相似文献   

15.
在应用磁共振血管造影图像进行临床诊断时,临床医生往往需要提取感兴趣区域(Region Of Interest,ROI)的部分血管.这个工作传统上需要手工进行,费时费力.该文提出一种并行的血管分割与追踪算法,利用现代图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)所具备的大规模并行计算能力进行快速的血管分割.首先将三维图像网格化为共面的立方体,并行处理每个立方体,确定立方体中哪些表面有血管通过,以及立方体中哪些体素包含血管.之后再将该结果用于串行的全局分割与血管追踪处理.实验结果表明,利用这种先并行后串行的方法,可以在1 s之内完成全脑血管的分割,分割的结果也更准确.  相似文献   

16.
永磁型磁共振仪器的磁体易受温度和其他环境磁场干扰,造成主磁场波动,进而影响仪器测量的重复性和准确性.本文讨论了两种解决磁场波动的锁定方法:一方面,通过磁通门传感器对环境波动引起的瞬态磁场进行高灵敏探测,然后采用现场可编程门阵列进行实时处理并计算磁场补偿量;另一方面,针对环境温度变化引起的缓慢磁场偏移,则采用时域数字鉴频锁场方法,在对锁样品进行射频激发后,将磁共振信号通过混频变换到较低的频率范围,再转换为方波,然后直接送入现场可编程门阵列进行周期测量,并计算磁场补偿量.将两种方法获得的磁场补偿量叠加后,再转换为电流信号驱动安装在磁体上的B0补偿线圈,并研制了一套磁场锁定系统,以实现对磁场的锁定. 在0.5 T食品快检磁共振分析仪上进行测试验证,结果显示当受到瞬态干扰时,可将磁场稳定在±4 Hz(对应磁场为±0.093 9 μT)范围内,同时也可以精准测量温度造成的磁场偏移,该结果验证了本文磁场锁定方法的可行性.  相似文献   

17.
核磁共振波谱和核磁共振成像技术(MRI)已经成为一种广泛应用于物理、化学、材料、生物医学等领域的重要研究工具和医疗诊断手段,但是仪器复杂、价格昂贵. 本文提出了一种改进的基于AD607芯片的模拟接收机设计. 相对于传统的模拟接收机,此设计可以减少接收机使用的外围器件的数量,从而简化设备. 而相对于全数字接收机,本文提出的设计结构简单,并且可以工作在较高的频率. 文章最后给出了核磁共振成像实验的结果.  相似文献   

18.
阿齐沙坦为新一代选择性AT-1亚型血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂类抗高血压药,具有降压平稳、不引起干咳等优点,有较好的市场前景.本文对阿齐沙坦的紫外吸收光谱(UV)、红外吸收光谱(IR)、高分辨质谱(HRMS)、核磁共振(NMR)波谱(包括1H NMR、13C NMR、DEPT、1H-1H COSY、HMQC、HMBC)数据进行了解析和归属,综合运用多种谱学方法确证了阿齐沙坦的结构.  相似文献   

19.
飞速发展的分子影像学在肿瘤的早期诊断及检测中发挥着越来越重要的作用.磁共振成像(MRI)是分子影像学的重要分支,具有其他成像技术不可比拟的优越性和广阔的发展前景.它不需要放射性示踪剂,没有电离辐射,具有高的空间、时间分辨率和组织对比度.近年来,新型磁共振分子探针及成像序列取得了一系列进展,包括环境响应型分子探针、19F成像、129Xe超极化成像以及化学交换饱和转移成像等,进一步拓展了MRI的应用范围.研究和开发靶向性好、弛豫效率高且安全性好的新型多模态MRI造影剂,进一步提高灵敏度是MRI领域的一项重要课题,例如将胶束的特性与一些MRI新方法结合,寻找合适的胶束体系,以提高MRI分子探针的灵敏度;或者引入多模态分子探针,弥补磁共振方法的不足.本文综述了胶束型MRI分子探针核心技术的研究进展与应用,并指出分子影像技术在生物医学工程研究和临床诊断中的重要性.  相似文献   

20.
彭世杰  刘颖  马文超  石发展  杜江峰 《物理学报》2018,67(16):167601-167601
磁是一种重要的物理现象,对其进行精密测量推动了许多科技领域的发展.各类测磁技术,包括霍尔传感器、超导量子干涉仪、自旋磁共振等,都致力于提升空间分辨率和灵敏度.近年来,金刚石中的氮-空位色心广受关注.这一固态单自旋体系具有许多优点,例如易于初始化和读出、可操控、具有较长相干时间等,这使得它不仅在量子信息、量子计算等领域崭露头角,而且在量子精密测量上显现出巨大的应用前景.基于氮-空位色心,利用动力学解耦、关联谱等技术,已实现若干高灵敏度、高分辨率的微观磁共振实验,其中包括纳米尺度乃至单分子、单自旋的核磁共振和电子顺磁共振.氮-空位色心也可以用于微波和射频信号的精密测量.本文对围绕上述主题开展的一系列研究工作进行综述.  相似文献   

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