真空、低能离子注入后HeLa细胞的吸收光谱研究

在选用了石蜡油作为细胞耐受真空的保护剂基础上,分别采集了人宫颈癌细胞(HeLa细胞)经真空和不同剂量低能离子注入后的紫外吸收光谱.实验结果显示:HeLa细胞在202及260 nm附近均有特征性的吸收峰.数据的进一步分析发现:(1)HeLa细胞经真空处理后的紫外吸光值随着真空时间的延长而增加,且真空对细胞紫外吸收光谱的影响大于单纯的石蜡油浸泡影响;(2)真空对于HeLa细胞紫外吸光值的影响远低于低能离子注入的影响;(3)HeLa细胞在注入不同剂量的低能N+后,紫外吸光值会随着注入剂量的增大而增加.在上述分析的基础上,本文又探讨了低能N+束注入对肿瘤细胞的结构、各成分的组成比例及分子排列的影响,该研究为深入探索低能离子注入生物样品的作用机理奠定了基础.     

低能离子对氨基酸损伤的红外光谱研究

分别轻注入机和气体常压孤光放电产生的你了子作用于固态和溶液中的氨基酸,研究了样品红外光谱的变化。结果表明,两种方式产生的离子对氨基酸有相同或相似的损伤作用,如分子重排、外来离子沉积等,而且低能离子作用于溶液样品表现出更显著、更丰富的损伤效果。     

低能氮离子注入固态羧酸钠的光谱分析

对２５ｋｅＶ Ｎ＾＋离子束辐照羧酸钠引起其分子结构的变化进行了研究,通过紫外光谱的分析,得到了离子注入后苯甲酸钠的残存剂量效应曲线,辐照后乙酸钠样品产生了新的具有紫外吸收的物质。傅里叶红外光谱分析证明,两种羧酸钠样品辐照后的产物中含有新的化学基团氰基。     

低能氮离子对胞嘧啶水溶液损伤作用的光谱分析

利用N2常压弧光放电产生低能N^ ,经电场加速后注入胞嘧啶（C）水溶液,研究了低能N^ 作用后胞嘧啶水溶液的紫外及红外吸收光谱的变化。结果表明,低能N^ 对溶液样品造成成了多种形式的损伤,形成丰富多彩的损伤产物,其中不仅包括水溶液中多种损伤碎片之间的重新化合,还包括N^ 与溶液中元素形成新的化学基团,继而与其他碎片结合形成产物,使外来的N^ “沉积”在溶液样品中。     

低能离子注入引起的植物种子微结构的变化

以植物干种子芸豆和花生为生物体材料，采用正电子湮没技术（PAT）测定了该两类生物样品的正电子湮没寿命谱（PAL）。测量结果表明，在芸豆和花生生物体内存在着大量微小的孔洞，孔洞的直径分别为0．48nm和0．7nm。植物种子的这类特殊的微孔结构是低能离子注入生物效应机理的基础。对注入200keV低能V离子的花生样品也测量了它的PAL谱，并与未经离子注入的花生样品的PAL谱作了比较。     

低能离子注入小麦种子胚内的射程分布

采用110keV56Fe1+离子束垂直注入小麦种胚后,将小麦沿腹面的纵沟掰开,形成剖面,将剖面水平朝上粘贴在金属铜托上,用扫描电镜在剖面上从胚表面向纵深进行点分析,测定不同深度上由Fe元素激发出的特征X射线强度,由此得到了该种离子注入小麦胚内的最大射程约5μm,最可几射程为0.935μm.并对这种低能离子注入作物种子能诱发突变的机理进行了详细讨论. After embryo of wheat seed was right implanted by 110 keV 56Fe1+ions, the seed was broken into two parts by hand along its abdomen trench to form two cross sections. A half seed was pasted on a metal holder in keeping the cross section upwards horizontal. Spot analyses were carried out from embryo surface towards depth on the cross section under SEM and the intensity of characteristic X rays induced by electrons in Fe elements of the embryo was measured. From this, the maximum range of the ionsi...     

低能离子注入植物种子的深度分布及生物效应机理研究

采用四种物理测量方法：扫描电子显微镜和能量色散x射线分析，质子激发x荧光分析，双光子激光扫描显微技术和正电子湮没技术测定了能量为200keV V⁺ 注入干花生种 子的深度分布.测量结果表明，注入的低能离子在干种子花生内的深度远比TRIM95的理论计算值为高.对低能离子注入植物种子后的生物效应的机理进行了讨论. 关键词： 低能离子注入 植物种子 深度分布 生物效应机理     

低能离子注入育种中次级效应影响的模拟研究

低能离子注入育种作为一种有效的育种方法在实践中进行了大量的尝试并取得了一系列重要成果,但其作用机理一直都存在着巨大的争议,特别是射程很短的低能重离子如何穿透到种子内部触发生物效应。本研究利用SRIM、CASINO、Geant4模拟程序对低能离子注入生物样品的离子注入深度进行模拟和定量分析,并对次级粒子可能产生的影响进行了定量模拟研究。结果显示,低能重离子本身射程一般都小于1 μm,选用轻离子、提高注入能量、采用干种子进行注入,都有利于增加穿透深度。次级过程中,反冲质子的最大射程比初级入射离子的稍大,不能显著提升穿透能力。次级过程产生的粒子中只有X射线可以明显提高穿透种子的深度,只要剂量足够大,总会有少量X射线穿透到很深的地方。The breeding method by low-energy ion implantation has been proved to be a valuable breeding method by a large number of practical attempts, but the mechanism of the method has always been in a large dispute. The most difficult thing to be understood is how the low energy heavy ion with such a short range (normally shorter than 1 μm) can penetrate into the inner part of seeds to trigger the biological effects. In this paper, simulations with quantitative analysis were performed for the low energy ion implantating into biological samples and the effects caused by the secondary particles using SRIM, CASINO and Geant4 simulation programs. The results showed that the ranges of low energy heavy ions are normally less than 1 μm. The ranges can become longer if dry seeds and light ions are used with a higher energy. The ranges of recoil protons are only a little longer than that of the primary ions. Among the secondary particles produced in the ion implanting process, only the X-ray can obviously increase the penetration depth in seeds. There always will be a small amount of X-rays which can penetrate into the deeper place in the seed if the ion dose is high enough.     

离子注入硅片快速退火后的红外椭偏光谱研究

离子注入硅片经高温退火后晶体结构缺陷会被修复,其在可见光波段下的光学性质趋于单晶硅,常规的可见光椭偏光谱法对掺杂影响的测量不再有效.本研究将测量波段扩展到红外区域(2—20μm),报道了利用红外椭偏光谱法测量经离子注入掺杂并高温退火的硅片掺杂层光学和电学性质的方法和结果.通过建立基于Drude自由载流子吸收的等效光学模型,得到了杂质激活后掺杂层的杂质浓度分布、电阻率和载流子迁移率等电学参数,以及掺杂层的红外光学常数色散关系,分析了这些参数随注入剂量的关系并对其物理机理给予了解释.研究表明,中远红外椭偏测量是表征退火硅片的有效方法,且测量波长越长,所能分辨的掺杂浓度越低.     

低能离子束处理前后氨基酸和碱基的拉曼光谱研究

本文报导我们利用激光拉曼光谱获取低能离子束生物诱变信息的初步探索。初步的研究结果表明拉曼光谱可以给出离子注入前后生物分子结构突变或重组,分子结构突变与注入剂量的关系,分子的光催化修复、自然修复以及离子注入改变的光敏性等信息。     

干废弃啤酒酵母菌对铅离子的吸附及FTIR分析

以啤酒厂废弃啤酒酵母菌为原料,利用原子吸收光谱(AAS)、扫描电子显微镜/X射线能谱仪(SEM/EDS)、傅里叶红外光谱(FTIR)等手段,研究其对Pb2+的生物吸附规律,并对吸附机理进行了探讨。结果发现实验条件下,啤酒酵母菌对Pb2+的吸附是一个快速过程,实验进行30 min时酵母菌的吸附量为47.6 mg·g-1,吸附效率已达到91.6％,90 min时基本达到吸附平衡,此时酵母菌实验吸附量为48.8 mg·g-1,吸附效率接近94.0％以上。SEM分析发现吸附Pb2+后部分酵母菌出现细胞壁破裂和脱离现象,且认为胞内的溶出物质为酵母菌对Pb2+后期吸附有一定贡献。EDS分析进一步证明Pb2+被吸附到酵母菌细胞上。FTIR分析发现,不同pH和吸附时间红外光谱图均有所差异,特别是羟基、羧基及酰胺的氨基等基团变化显著,认为细胞上的多糖、蛋白质酰胺更多地参与了对Pb2+的化学吸附过程。利用啤酒厂废弃啤酒酵母菌菌体为原料处理工业污水中的Pb2+是一种价格低廉,吸附效果理想的有效途径。     

铅离子辐照注碳4H—SiC的红外光谱特性研究

主要研究了铅离子辐照注碳4H—SiC样品在3个不同退火温度下傅立叶变换红外光谱的变化。从红外谱的变化可以知道铅辐照注碳4H-SiC样品在一定深度内出现了非晶层,波数在960—1450cm^-1范围内出现了干涉带,干涉带强度随着退火温度的升高而 变弱。1373K退火后样品的卢瑟福背散射分析结果显示,一定深度内硅原子的背散射产额明显减少。4H-SiC specimens were implanted with C-ions and then irradiated with Pb-ions, and subsequently annealed at three different temperatures. The samples were investigated by using Fourier transformation infrared spectrum（FTIR） and Rutherford backward scattering（RBS）. The obtained FTIR spectra showed that there is a buried amorphous layer close to the ion-incident surface and there are several interference fringes in the range from 960 to 1 450 cm ^-1. The intensity of fringes decreases with the increase of annealing temperature. The obtained RBS spectra showed that the yield of Si atoms in 4H-SiC crystal decreases in a well-defined depth region after annealing at 1 373 K.     

傅里叶变换红外光谱用于胆囊癌细胞及其细胞核结构的基础研究

应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对体外培养胆囊癌细胞、细胞核进行检测,对照胆囊癌组织光谱特征,研究胆囊癌细胞株及细胞核的光谱表现;为红外光谱法诊断胆囊癌奠定细胞学基础。应用美国Nicolet(尼高力)公司5700-Ⅱ型红外光谱仪,组织标本放置于OMNIC采样器表面进行检测,记录红外光谱;体外培养胆囊癌细胞株(GBC-SD)及提取的细胞核涂于欧米采样器表面进行红外检测,记录红外光谱,得到时间轴上体外培养细胞株及细胞核的光谱图;选择特征性光谱与胆囊癌组织光谱进行比对。结果发现胆囊癌细胞株红外光谱特征与相应癌组织光谱特征存在异同。从而可得出结论：将体外培养肿瘤细胞株及提取的肿瘤细胞核,进行FTIR测定是行之有效的细胞红外光谱检测手段,能得到体外培养细胞的红外谱图;胆囊癌组织所表现的红外光谱特征具有胆囊癌细胞本身的红外光谱特征,同时也具有组织自身的复杂特点;FTIR为应用于胆囊癌的定性诊断提供了更加丰富的细胞学基础。     

桑叶的红外光谱和紫外光谱研究

桑叶为药食两用的原料,具有降血糖、降血压、降血脂、延缓衰老等多种保健功效。本文首先采用了傅立叶变换红外光谱法直接、快速、准确地测定了桑叶的红外光谱图,根据桑叶的峰位,我们可以推断出桑叶可能含有醇、酚、烷烃、烯、蛋白质和多糖等化学成分;然后进行了紫外光谱分析及红外光谱和紫外光谱的对比分析,其结论为桑叶的识别、鉴定和药理分析提供了一定的科学依据。     

X射线致HeLa细胞损伤过程中NADPH氧化酶的作用

以HeLa细胞为实验材料, 探讨了NADPH氧化酶在X射线诱导细胞损伤过程中的作用。 结果显示, 12 Gy X射线辐照后细胞内活性氧(ROS)明显增加, 在用NADPH氧化酶抑制剂处理后再辐照, 则细胞内ROS降低到未辐照水平; 同时辐照后NADPH 氧化酶细胞质亚基p47phox 在细胞质积聚并和细胞膜亚基 gp91phox 结合; Western blotting检测结果显示, NADPH 氧化酶的关键亚基 gp91phox 的表达量明显增加。 以上结果说明, NADPH氧化酶可以被X射线激活, 由其介导产生的ROS在X射线诱导HeLa细胞损伤过程中扮演重要角色。 To investigate the role of NADPH oxidase in HeLa cell lesion induced by X ray irradiation, the change of cell survival was detected with MTT assay, reactive oxygen species (ROS) was measured by fluorospectrophotometer. Immunostaining and confocal laser scanning microscopy was employed to detect the co localization of two subunit of NADPH oxidase, p47phox and gp91phox in the cell. Western blotting was used to detect the expression of gp91phox before and after X ray irradiation. After X ray irradiation, intra cellular level of ROS increased obviously. But the increase could be blocked by diphenyleneiodonium (DPI), an inhibitor of NADPH oxidase. Meanwhile, cytosolic subunit p47phox moved to membrane and co localizated with gp91phox after irradiation. Moreover, the results also show that gp91phox increased sharply after 12 Gy X ray irradiation. Therefore, NADPH oxidase mediated production of ROS plays an important role in HeLa cell lesion induced by X ray.     

人肺组织与肺癌组织FTIR光谱的统计分析

本文应用统计方法分析了人肺正常组织和肺癌组织的FTIR光谱 ,选择光谱谱型参数 ;峰位、峰高、峰位差、峰高比进行比较分析 ,发现有多个变量可以显示两类光谱的差异 ,选择峰高比参数建立了Logistic预测方程为光谱的应用进行了探索。结果表明可以借助数学方法对组织光谱进行数据转换和分析 ,为了研究大量的组织光谱提供思路。     

铬诱导植物根细胞壁化学成分变化的FTIR表征

随着制革、电镀等行业的发展,铬污染已成为严重的环境问题而受到人们的关注。铬在植物体内主要积累于根部,植物根细胞壁化学变化与金属元素在植物体内的蓄积行为有密切关系。与其他方法比较,应用OMNI采样器-FTIR直接测定法表征细胞化学成分变化具有简便、快速和准确的优点。文章用FTIR对凤眼莲(Eichhornia crassipes)和空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)根细胞壁进行了测定、分析和指认,并利用半定量分析方法研究了铬处理和对照处理下根细胞壁红外光谱的差异。结果表明,铬处理的凤眼莲和空心莲子草根细胞壁上的—OH向低频分别发生了20和6 cm-1的位移,同时凤眼莲的根细胞壁上—OH和自由羧基COO-等吸附位点数目较对照均有所增加,而空心莲子草则相反。说明这些基团与铬的结合密切相关,进一步解释了凤眼莲耐铬及其在根部积累铬的机理,说明FTIR在监测逆境诱导植物化学成分变化和环境绿色修复方面具有广泛的应用前景。     

氟羟磷灰石通道离子的FTIR研究

以傅立叶变换红外光谱为表征手段,对合成的氟羟磷灰石通道离子进行研究。结果发现:F-离子替换羟基后,羟基在3573和634 cm-1的振动吸收带强度减弱,而在3542、678、715和736 cm-1左右出现新的振动谱带,且随F-离子含量不同出现规律性变化。新出现的谱带数目与群论推测的结果相符,表明该谱带属于羟基基团;羟基振动吸收带的变化,表明F-离子替换羟基的位置,形成[OH…F]氢键,使羟基的伸缩振动向低频偏移,弯曲振动向高频偏移。另外,通过3542-3573cm-1和715-736cm-1左右的谱带相对面积比与F-含量的关系,可为F-离子替换羟基行为提供一些依据。