《阅读材料》word版

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1、阅读材料第一期生物技术一班2006.9.2214阅读材料第一期生物技术一班2006.9.2214目录：1.科学家研究引力变化下的草履虫游动情况2.溶胶凝胶技术与生物传感器3.精子、孢子染色体压缩过程中的决定性分子4.转基因的若干问题5.水体的生物修复6.葡萄酒与健康1.科学家研究引力变化下的草履虫游动情况布朗大学的物理学家们使用高功率的电磁场，增加、消除、甚至反转草履虫所在位置的引力作用，并研究草履虫在这种变化下游动行为的变化。对于水中生活的许多单细胞生命来说，外力总是阻止着它们。比如草履虫在水中向上游要比向下游费力得多。现在，布朗大学的物理学家KarineGue

2、vorkian和JamesValles想办法改变了重力，然后看这种生物怎样反应。科学家们把一个装着含有活草履虫的池塘水的瓶子放在弗罗里达州塔拉哈西市的美国国家高磁场实验室的一个高功率磁场下。由于有机体比水要对磁场较不敏感，所以瓶内产生的磁场对水的拉力要比对这些细胞大。场向下拉，细胞会上浮；场向上拉，细胞下沉。只使用水的话，科学家们能够把引力效果增强50%。为了进一步增强效果，他们向水中加入了一种叫做Gd-DTPA的物质。这种物质对磁场高度敏感。这样，科学家们可以使水对于草履虫更重和更轻，达到10倍重力的效果。磁场是连续可调的，科学家们可以用来模拟零重力和反重力

3、的条件。同过改变磁场，草履虫的游动行为有极大的改变。在高重力下，草履虫们会使劲地向上游来保持它们在水中的位置；在零重力下，它们会上下均等的游；在负重力下，它们会潜到沉淀物应该在的位置。科学家们改变磁场强度，在大约8倍重力时，草履虫的游动和外力达到平衡。科学家们由此可以计算出它们游动的力为0.7纳牛。这种在地球上模拟重力改变的方法，不用到太空中就可以进行重力改变的实验，有助于研究许多与引力有关的生命效应。2.溶胶凝胶技术与生物传感器溶胶凝胶技术是指有机或无机化合物经过溶液、溶胶、凝胶而固化，经热处理而制得氧化物或其他化合物固体的方法。由于溶胶凝胶过程中有着纯

4、度高、均匀性强、处理温度低、反应条件易控制等优点，近20年来，溶胶凝胶技术在特殊光学玻璃、特殊薄膜、超细粉、复合材料、光学纤维、生物材料等领域中展示了广阔的应用前景。在此，仅对溶胶凝胶技术在生物传感器和纳米材料中的新近应用作些简单介绍。14由生物敏感元件和转换器组成，是一种选择性和灵敏性优良的分析装置，其灵敏度与转换器的类型、生物材料的固化技术密切相关。发展至今，固化已有物理或化学吸附、共价键合、交联及包埋等四种方法。这些方法都有不足这处，如将生物分子包埋在聚合物胶、膜或表面活性剂基底中的包埋法，应该说是较为直接、更接近生物体的一种固化方法。但存在生物分子包藏在聚合物

5、内生物活性丧失的问题。由于溶液凝胶过程的特点，特别是在多孔的凝胶网状结构中，能适应固定大、小分子，网络中可给生物分子提供一个水溶液的微环境，使生物分子识别部位的侧链通过氢键和偶极力与溶剂分子作用，从而呈现最大的活性，溶胶凝胶溶液光学透过性强而本身的荧光度低。所以，溶胶凝胶技术已被成功地用在生物组分的固化上，为研制性能优良的生物传感器、新型的纳米材料提供了条件。溶胶凝胶技术在电化学生物传感器中的应用主要有两种途径。一种是将生物组分掺入溶胶凝胶中再涂层于电极上，另一种是以复合碳糊电极。这方面的研究已有很多，最近又报道了使用溶胶凝胶法合成了复合碳陶瓷基酶电极、溶胶凝胶的碳复

6、合的葡萄糖传感器和IgG免疫传感器，由于酶、抗体及蛋白等一些生物分子在溶胶凝胶中的成功捕获，使得光学型生物传感器，也有了一定的发展。如采用分光光度测定法研究了溶胶凝胶法固化的肌红蛋白、细胞色素C、血红蛋白等对CO、NO及O2的分析测定，用硅凝胶固定的Pyoverdin荧光法分析了Fe3+等。可以说，溶胶凝胶技术已被成功地应用到了吸收光、荧光、室温磷光及化学发光等类型的光学型传感器中。溶胶凝胶技术在纳米材料中的应用研究也有长足的进展。纳米微粒一般在1～100nm之间，其粒度介于原子簇和超细微粒之间，它所形成的固体材料称为纳米材料。它具有新型的固体结构，其基本性质也与处于

7、晶态或非晶态的同种材料有很大的差异。如纳米微粒直径为5nm组成的材料，其原子有一半左右分布在界面上，这些原子排列的无序度、混乱度均高于传统的晶态和非晶态，6nm的纳米固体铁的裂应力要比常规铁材料高近12倍，硬度高出2～3个数量级，室温下合成的纳米TiO2陶瓷晶体能被弯曲，并具有与烧结陶瓷相同的韧性，研究表明，纳米材料具有高强度、高韧性、高的比热容、高的热膨胀系数、高的电导率、高的扩散率、高的磁化率、电磁波均匀的强吸收性能、大的表面积和表面活性等。自1986年以来，纳米材料的研制以及应用都发展较快，纳米微粒的制备方法较多，由于深胶凝胶为低温反应过程，允