现代仪器分析在医学中的应用

现代仪器分析在医学中的应用
现代仪器分析是一门研究和应用尖端的分离分析方法和技术的课程。

可使学生掌握用于成分及组成分析、结构分析、表面形态分析、物质物化性质测定的大型分析仪器的基本理论，训练学生正确掌握现代大型仪器分析实验的基本操作技术，能独立进行实验。

其使用的仪器分析方法在现代医学以及其他学术领域起着不可忽视的作用。

代表的仪器如电子显微镜，流式细胞仪，质谱仪等。

一、电子显微镜
电子显微镜是根据电子光学原理，用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜，使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。

电子显微镜放大倍率大，它可以通过荧光屏显示出更精微的组织结构，同时还可以用用光学放大系统，把成在荧光屏上的标本进行第二次扩大，因此电子显微镜在研究人体器官组织以及超微结构中起到重要作用。

可分为透射式电子显微镜和扫描时电子显微镜，由于标本厚薄不同，超薄切片机切出的很薄的标本，可用透射式电子显微镜观察。

不能切得很薄的标本可用扫描式电镜进行观察。

电子显微镜打破了光学显微镜的极限，显微技术进步发展到能观察分子原子电子显微镜的世界，它给医学科学带来新的研究超微结构的途径。

当今人们应用电子显微镜的超微特性观察细胞，不仅能清楚的证实了细胞膜的存在，而且还明确了细胞膜的三层结构，而且还明确了细胞膜由三个薄层组成．其中两侧层密度高，中间层密度低，而且这三层的任何一层厚度都一样。

利用电子显微镜观察无健神经纤维结构时，发现无健神经纤维的神经膜细胞可以包裹多根轴突( 一般约为 2 ～9 条) 。

利用电子显微镜研究肌肉的结构时，使我们了解到肌原纤维有二个很重要的特点：( 1 ) 在肌原纤维中有规则地排列着明暗横条纹，具有横纹结构；( 2 ) 肌原纤维由与其长轴平行的更微细的单位纤维组成。

利用电子显微镜研究核酸分子结构时，可以观察到核酸分子的结构呈线丝状，直径约为 2 0 A。

实践证明了电子显微镜的应用，为探索生命的秘密起到了重要的推动，为医学的发展，人类的健康发挥着巨大的作用。

由于电子显微镜具备许多优点，因此它在医学上已被广泛用于细胞学、组织学、病理学和医学科学研究。

二流式细胞仪
流式细胞仪是对细胞进行自动分析和分选的装置。

它可以快速测量、存贮、显示悬浮在液体中的分散细胞的一系列重要的生物物理、生物化学方面的特征参量，并可以根据预选的参量范围把指定的细胞亚群从中分选出来。

多数流式细胞计是一种零分辨率的仪器，它只能测量一个细胞的诸如总核酸量，总蛋白量等指标，而不能鉴别和测出某一特定部位的核酸或蛋白的多少。

也就是说，它的细节分辨率为零。

可用于DNA测量，免疫分析等。

流式细胞仪可用来检测细胞表面表达抗原情况。

在生物学上可用于DNA\RNA杂交，还可用于AIDS病的监测等。

流式细胞术是七十年代发展起来的高科学技术，它集计算机技术、激光技术、流体力学、细胞化学、细胞免疫学于一体，同时具有分析和分选细胞功能。

它不仅可测量细胞大小、内部颗粒的性状,还可检测细胞表面和细胞浆抗原、细胞内
DNA、RNA含量等,在血液学、免疫学、肿瘤学、药物学、分子生物学等学科广泛应用。

流式细胞仪主要由以下五部分构成:①流动室及液流驱动系统②激光光源及光束形成系统③光学系统④信号检测与存储、显示、分析系统⑤细胞分选系统。

其中流动室是流式细胞仪的核心部件，由石英玻璃制成。

流式细胞仪主要应用于细胞生物学、肿瘤学、免疫学、药物学和血液学，可用于流式细胞在免疫学中的应用2. 流式细胞仪在血液学中的应用3.流式细胞仪在细胞生物学中的应用4. 流式细胞仪在肿瘤学中的应用5. 流式细胞仪在AIDS病检测中的分析6. 流式细胞仪对自身免疫性疾病相关HLA抗原的分析7. 流式细胞
在药物学方面的应用
三质谱仪
质谱仪又称质谱计。

分离和检测不同同位素的仪器。

即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。

简单地说就是分离和检测不同同位素的仪器。

可分为有机质谱仪，无机质谱仪，同位素质谱仪等。

可广泛用于有机化学、生物学、地球化学、核工业、材料科学、环境科学、医学卫生、食品化学、石油化工等领域地质学、矿物学、地球化学、核工业、材料科学、环境科学以及空间技术和公安工作等特种分析方面。

尤其在多肽分析方面，质谱仪起着举足轻重的作用，质谱在医用材料如人工血、新型生物假肢、人工皮肤等研究中也有较大的潜在用途。

主要是分析检测这些材料中活性物质的纯度、浓度及结构等，这是生物材料质量控制的重要依据之一。

质谱仪在研究蛋白质组学中有着重要的应用，还可用来研究分子间相互作用如非共价键和复合物，DNA和RNA非共价键复合物以及核酸复合物等。

由于同位素示踪物研究的出现，质谱仪对分析工作的用处就越发变得明显了。

氮在植物中发生代谢作用的生物化学研究要求用15N作为一种示踪物。

但它是一种稳定的同位素，不能通过密度测量来精确测定，所以质谱仪就成了必要的分析仪器。