酶在各方面的应用

酶在各方面的应用
酶在各方面的应用

酶工程在食品工业中的应用

一、酶的用途

表:酶用于食品加工

酶的用途反应酶

水解淀粉生产葡萄糖淀粉+H2O → 葡萄糖糖化酶α-淀粉酶

水解RNA生产 5'-IMP及5'-GMP ? RNA+H2O →5'-AMP+5'- GMP+5'-

UMP+5' - CMP

? 5'-AMP+H2O→5'-AMP+NH3 ?磷酸二酯酶? AMP 脱氨酶

用Plaste in 反应修饰蛋白质肽 + 蛋氨酸乙酯→ 肽 - 蛋氨酸木瓜酶

消除桔汁苦味?柚苷 +H2O → 鼠李糖 + 柚配质

-7- 葡糖苷

(2) 柚配质-7-葡糖苷→葡萄糖+柚

配质?柚苷酶

?黄酮化合物糖苷酶

生产果葡糖浆D-葡萄糖→D-果糖葡萄糖异构酶

增加甜菜糖收率棉子糖 +H2O →半乳糖 + 蔗糖蜜二糖酶 (α-半乳

糖苷酶 )

分解牛奶及乳清中乳糖乳糖 + 水→D-半乳糖 + 葡萄糖β- 半乳糖苷酶

消除食品中残留 H2O2 H2O2+ H2O2→O2+ 2H2O 过氧化氢酶

分离鱼碎肉废水中油和蛋白质蛋白质、油、聚丙烯酸钠、水→肽氨

基酸、油聚丙烯酸

碱性蛋白酶

啤酒澄清蛋白质→肽木瓜酶

桔子脱囊衣半纤维素(高分子)→半纤维素(低

分子)

粥化酶

改进谷物淀粉收率淀粉、半纤维素、蛋白质(高分子)

→淀粉、肽、半纤维素(低分子)

半纤维素酶、果胶酶

提高饲料效率淀粉、半纤维素、纤维素→肽、纤

维、半纤维

粥化酶

生产干酪酪素→肽内肽酶

生产干酪用脂肪酶增香脂肪→脂肪酸脂肪酶

改良面团

淀粉 →糊精 α-淀粉酶 生产环糊精

环糊精葡萄糖转移酶 消除大豆腥臭 ? RCHO+NAD+H 2O → RCOOH+NADH ? RCHO+H 2O+O 2→ RCOOH+H 2O 2

? 醛脱氢酶

? 醛氧化酶 消除桔子汁柠碱

柠碱酶 二、酶在食品工业的应用

图:古代已用微生物生产食品

1、酶用于淀粉糖的生产

以淀粉为原料,经α—淀粉酶和葡萄糖淀粉酶催化水解,得D —葡萄糖,将它通过固定化D —葡萄糖异构酶柱完成由D —葡萄糖至D —果糖的转化,再通过精制、浓缩等手段,即可得到不同种类的高果糖浆。

图:酶将玉米或小麦等作物中的淀粉转化为糖

2、酶用于甜味剂的生产

淀粉糖均以淀粉为原料进行生产,其甜度增加有限,所以从根本上解决食糖短缺问题应生产甜度高而又不以淀粉为原料的甜味剂。国外大量生产的阿期巴甜(APM)就是一种高甜度的甜味剂。阿期巴甜(天门冬酰丙氨酸甲酯)是二肽甜味剂,其甜度是蔗糖的200倍。过去是以L—天冬氨酸与L —苯丙氨酸为原料用化学法合成。现在日本采用酶法合成新工艺,可用价格较低的DL—苯丙氨酸为原料,且产品都是α—型体(β—型体有苦味),使生产成本下降 30% 。

3、酶用于乳品加工

(1)干酪生产

全世界生产干酪所耗牛奶达1亿多吨,占牛奶总产量的1/4。干酪生产的第一步是将牛奶用乳酸菌发酵制成酸奶,然后加凝乳酶水解K-酪蛋白,在酸性条件下,钙离子使酪蛋白凝固,再经切块加热压榨熟化而成。

(2)分解乳糖

牛奶中含有4.5%的乳糖。乳糖是一种缺乏甜味且溶解度很低的双糖,难于消化。有些人饮奶后常发生腹泻、腹痛等病,其原因即在于此。而且由于乳糖难溶于水,常在炼乳、冰淇琳中呈砂状结晶析出,从而影响食品风味。将牛奶用乳糖酶处理,使奶中乳糖水解为半乳糖和葡萄糖即可解决上述问题。

(3)黄油增香

乳制品特有香味主要是加工时所产生的挥发性物质(如脂肪酸、醇、醛、酮、酯以及胺类等)所致。乳品加工时添加适量的脂肪酶可增加干酪和黄油的香味。将增香黄油用于奶糖、糕点等食品,可节约黄油用量,提高风味

(4)婴儿奶粉

人奶与牛奶区别之一在于溶菌酶含量的不同。奶粉中添加卵清溶菌酶可防止婴儿肠道感染。

4、酶用于肉类和鱼类加工

(1)改善组织、嫩化肉类

酶技术可以促使肉类嫩化。牛肉及其他质地较差的肉(如老动物肉),结缔组织和肌纤维中的胶原蛋白质及弹性蛋白质含量高且结构复杂。胶原蛋白质是纤维蛋白,同副键连接成为具有很强机械强度的组成,这种交联键可分成耐热的和不耐热的两种。幼动物的胶原蛋白中,不耐热交联键多,一经加热即行破裂,肉是得嫩;而老动物的肉因耐热键多,烹煮时软化较难,因而肉质显得粗糙,难以烹调,口感亦差。采用蛋白酶可以将肌肉结缔组织中胶原蛋白分解,从而使肉质嫩化。作为嫩化剂的蛋白酶可以分为两类:最常用的一类是植物蛋白酶,另一类是微生物蛋白酶。

(2)转化废弃蛋白

将废弃的蛋白、如杂鱼、动物血、碎肉等用蛋白酶水解,抽提其中蛋白质以供食用或用作饲料,是增加人类蛋白质资源的一项有效措施。其中以杂鱼及鱼厂废弃物的利用最为瞩目。海洋中许多鱼类因其色泽、外观或味道欠佳等原因,都不能食用,而这类水产却高达海洋水产的80%左右。采用这项生物技术新成果,使其中绝大部分蛋白质溶解,经浓缩干燥可制成含氮量高、富含各种水溶性维生素的产品,其营养不低于奶粉,可掺入面包、面条中等食用,或用作饲料,其经济效益十分显著。

(3)其他方面的应用

用酸性蛋白酶在pH值呈中性条件下处理解冻鱼类,可以脱腥。现今开发利用碱性蛋白酶水解动物脱色来制造无色血粉,作为廉价而安全的补充蛋白资源,这一技术已用于工业化生产。

5、酶用于果蔬加工

(1)水果罐头加工

制作桔子罐头时需除桔瓣囊衣,过去使用碱处理法,耗水量大,又费工时。现采用黑曲霉产生的半纤维素酶、果胶酶和纤维素酶的混合物,可很好地除去桔瓣囊衣,而避免上述缺点。桔子罐头常发白色浑浊,这是同桔肉中橙皮苷造成的。采用橙皮苷酶,可将橙皮苷水解成为水溶性的橙皮素,从而消除桔子罐头的白浊现象。桃果实含有红色花青素,罐藏时同金属离子作用而呈紫褐色。采用花青素酶处理桃酱、葡萄汁等,即可脱色而提高经济价值。这是因为花青素酶可以水解花青色素,使之变为无色物质。

(2)柑桔类脱苦

柑桔类脱苦问题历来是果品加工中的一大问题。桔子中的柠檬苦素是引起桔汁产生苦味的原因,利用球形节杆菌固定化细胞的柠檬酶处理即可消除苦味。

(3)果汁加工

水果中均含有果胶物质。果胶的重要特性之一,就是在酸性和高浓度的糖存在时,即可形成凝胶。这一性质是制造果冻、果酱的基础。但在果汁加工上,却造成了压榨、澄清的因难。现采用果胶酶处理破碎的果实,即可加速果汁过滤和促进澄清。

图:酶在果汁制造过程中分解纤维

(4)水果蔬菜保藏

用葡萄糖氧化酶除去脱水蔬菜的糖分可防止贮藏过程中发生褐变。瓶装桔汁贮藏时因氧化而使色香味变劣,采用葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶去氧即可保持果汁原有的色香味。水果冷冻保藏时,由于果实自身的酶作用而发酵变质,也可用葡萄糖氧化酶保鲜。

6、酶用于焙烤食品

面粉中添加α-淀粉酶可调节麦芽糖的生成量,使二氧化碳产生和面团气体保持力相平衡。添加蛋白酶可促进面筋软化,增加延伸性,减少揉面时间和动力,改善发酵效果。用蛋白酶强化的面粉制通心粉制通心面条,延伸性好,风味佳。用β-淀粉酶强化面粉可防止糕点老化。糕点馅心常以淀粉为填料,添加β-淀粉酶可以改善馅心风味。糕点制作使用转化酶可使蔗糖水解为转化糖,从而防止糖浆析晶。面包制作中适当添加脂肪酶可增进面包的香味,这是因为脂肪酶可使乳脂中微量的醇酸或酮酸的甘油酯分解,从而生成δ-内脂或甲酮等香味物质。

图:酶使面包更松软且保存更长久

7、酶用于酿酒

啤酒是以麦芽为原料,经糖化发酵而成的酒精饮料。麦芽中含有发酵所必需的各种酶类。采用微生物淀粉酶、蛋白酶、β-淀粉酶、β-葡聚酶等酶制剂,可补充酶活力的不足。

果酒酿造中采用酸性蛋白酶、淀粉酶、果胶酶可消除浑浊,改善破碎果的榨汁操作。

白酒生产中采用糖化酶代替麸曲可使出酒率提高2%~7%,这既能节约粮食,又可简化设备,节省厂房。

酶在纺织中的应用

植物、动物以及微生物中都有酶,它们对细胞的功能具有重要的作用。酶已在啤酒、葡萄酒酿造业及食品加工业中应用了很多年。在这些行业中,它们被用来加工奶酪、改良人类消费所需的豆类及谷物、清洁柑橘类水果、制造稳定的浓缩果汁等。在纺织工业中,较为著名的是酶在传统的退浆工艺中的应用,而随着生物技术的发展,在纺织生产中酶的应用越来越多,从对纤维的改性到织物的漂白都有相应的酶制剂的使用。 1酶的认识 1.1酶的特性 催化剂是一类能改变反应速度,但不改变反应性质、反应方向和反应平衡点, 而且反应完成后其本身不发生变化的物质。酶是一种特殊的催化剂,作为催化剂它有一定的特点。 (1)高催化效率:在与无机或有机催化剂相比的情况下,酶的催化效率高达107 ~ 1012倍,某些酶甚至可加快反应速率高达1014倍。酶的这种高催化效率是因为酶能够显著降低反应过渡态能量。 (2)高度的专一性:酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某种类型反应的特性。催化反应的专一性是酶最重要的特性之一, 是酶与其它非酶催化剂最主要的不同之处,这种原理通过图1所示的锁-钥匙原理可以形象的表达。 图1 锁-玥匙原理 (3)反应条件温和:酶来自生物体,因而一般酶催化反应均可在常温常压条件下进行,有利于生产控制,并可节约能源,降低设备成本。另外,酶催化反应都在弱酸、弱碱或中性条件下进行,对环境污染小,对设备的腐蚀小,生产安全性高。 1.2酶的作用机理和过程 酶和底物的作用机理和过程如下表示:酶与底物作用→形成酶和底物的复合物→生化作用→形成酶与底物过度态络合物→酶和生成物分离而释放反应生成物和原来的酶。这样可使整个反应的活化能降低, 从而加快了反应速度。生化反应完成后, 酶和生成物分离, 酶又可重新催化反应。 1.3影响酶活性的因素 酶催化反应的效率取决于以下因素:酶的浓度、反应物浓度、保温或反应时间、反应温度、系统的PH值、所存在的活化剂及阻化剂。 在最佳的温度和PH值下,酶的催化水解反应总的反应速度取决于形成酶反应复合物的时间和生成产物的时间。要使复合物易于形成, 酶的浓度应足够高。且在酶附近的反应物浓度也应较高。反应物的浓度太高,反而不利于反应进行。这是因为过多的反应集中于酶的连接点或反应点上, 形成瓶颈其中的一种或两种情况发生都会降低反应速率。若反应时间较长, 酶的用量应低一些,较高用量的酶可降低总的反应时间, 但也不能过高。

物理知识在医学中的应用

物理知识在医学中的应用 摘要:物理是一门包罗万象的学科,学习物理不止学习它的理论知识,更是要学以致用。物理在各个领域都有非常广泛的应用,今天我来浅谈一下物理学在医学领域中的应用,讲述物理在医学领域中如何为人类谋幸福。 随着近代物理学和计算机科学的迅速发展,人们对生命现象的认识逐步深入,医学的各分支学科已愈来愈多地把它们的理论建立在精确的物理科学基础上,物理学的技术和方法,在医学研究和医疗实践中的应用也越来越广泛。光学显微镜和X射线透视对医学的巨大贡献是大家早已熟悉的。光学纤维做成的各种内镜已淘汰了各种刚性导管内镜,计算机和X射线断层扫描(X—CT)、超声波扫描仪(B超)和磁共振断层成像(MRI)、正电子发射断层显像术(PET)等的制成和应用,不仅仅大大地减少了病人的痛苦和创伤,提高了诊断的准确度,而且直接促进了现代医学影像诊断学的建立和发展,使临床诊断技术发生质的飞跃。 1.X射线透视 1895年11月8日,伦琴在德国维尔茨堡大学实验室研究稀薄气体放电时发现X射线。X射线发现后3个月就应用于医学研究。X射线透视机早已成为医学中不可缺少的工具。伦琴也由此成为世界上第一个荣获诺贝尔物理学奖的人。

X射线透视是根据不同组织或脏器对X射线的衰减本领不同,强度均匀的X射线透过身体不同部位后的强度不同,透过人体的X射线投射到照相底片上,显像后就可以观察到各处明暗不同的像。X射线透视可以清楚地观察到骨折的程度、肺结核病灶、体内肿瘤的位置和大小、脏器形状以及断定体内异物的位置等。X射线透视机已成为医院的基本设备之一。 2.B超 B超是超声波B型显示断层成像的简称,之所以称为B超显示,是因为对过去显示超声检查结果的方法又创立了一种方案而增加的新名称,把已有的那种一维显示一串脉冲波的方案称为A型显示,而新的这种二维纵向断层显示称为B型显示。 B超的基本原理是将一束超声波从体外垂直于人体表面射向体内,当超声波在体内组织中传播时,碰到有分界面或不均匀处就会产生反射。把这种反射超声波再在体外同一部位接收下来,根据发射探头的所在位置,可以知道反射点在体内对着探头的位置,而根据发射超声波的时间差,可以知道它在体内垂直于体表的深度。B超图像非常直观,很容易看懂。 B超与X射线透视相比,其结果的主要差别是:X射线透视所得的是体内纵向投影的阴影像,而B超得出的是纵切面的结构像,在切面方向没有重叠,可以准确判断切面的情况。 3.X射线电子计算机辅助断层扫描成像(X—CT) 1972年英国EMI公司的电子工程师洪斯菲尔德在美国物理学家柯马克1963年发表的数据重建图像数学方法的基础上,发明了X—

配合物在医学中的应用.

配位化合物在医学中的应用 配位化合物是一类广泛存在、组成较为复杂、在 理论和应用上都十分重要的化合物。目前对配位化 合物的研究已远远超出了无机化学的范畴。它涉及 有机化学、分析化学、生物化学、催化动力学、电化学、量子化学等一系列学科。随着科学的发展,在生物学和无机化学的边缘已形成了一门新兴的学科生物无机化学。新学科的发展表明,配位化合物在生命过程中起着重要的作用。除此之外,配位化合物广泛应用于生化检验、药物分析、环境监测等方面。本文对配位化 合物理论的发展及其在医学、药学中的重要作用和应用作简单的论述。 1 配位化合物及其理论的发展 1. 1 配位化合物的组成配位化合物( coordination compound, 简称配合物, 旧称络合物) 是指独立存在的稳定化合物进一步结合而成的复杂化合物。从组成上看,配位化合物是由可以给出孤对电子对或多个不定域电子的一定数目的离子或分子(统称为配位体)和具有接受孤电子对或多个不定域电子空位的原子或离子(统称中心原子)按一定组成和空间构型所形成的化合物。 中心原子大多是位于周期表中部的过渡元素。配位体中可作为配原子的总共约有14种元素,它们主要是位 于周期表的A、A、A族及H - 和有机配体中的C原子,这些元素是: H、C、O、F、P、S、Cl、As、Se、 Br、Sb、Te 、I[ 1]。 1. 2 配位化合物理论的发展配位化合物理论的发展经历了一个漫长的过程。国外最早的文献记载是在1704年,普鲁士染料厂的工人迪巴赫( Dies-bach) 把兽皮或牛血、Na2CO3在铁锅中煮, 得到一种兰色染料普鲁士蓝( Fe4[ Fe( CN)6]3)[ 2]。虽然如此,人们通常还是认为配位化合物始自1798年法

浅谈物理在医学上的应用

浅谈物理在医学上的应用姓名:雷宜学号:20112744 班级:食质11-2班物理是一个包罗万象的学科,学习物理不只是学习它的理论知识,更是要学以致用。物理在各个领域都有非常广泛的应用,这次我就来浅谈一下物理在医学领域上的一些应用。 一、物理在植物医学上的应用 利用温、光、电、磁、辐射、遥感、激光等物理技术防治农作物病、虫、草、鼠害,具有无污染、无残毒、效果好、成本低的特点,是一种无公害植保新技术,应用前景广阔,促进农业可持续发展。1、微波、荧光、激光杀虫 美国用微波快速加热杀死面粉和谷物中的害虫,当微波加热到60℃时所有害虫都被杀死,用15千兆赫以上频率的微波杀虫仅需6秒钟。象鼻虫寄生于玉米、麦类籽粒中由于虫体的含水量比谷物高微波可快速杀死谷物中的害虫而不影响其发芽率。荷兰菲利浦照明灯具公司研制成一种太阳能荧光杀虫器用太阳能电池板作电源太阳光照射1小时,电池板可使,13-15小时,采用TL—16超节能灯管和高频镇流器,省电55%-60%杀虫电场的电流和电压更高杀虫范围更宽。英国用激光扫描法鉴别寄生在马铃薯中的线虫种类。德、日用红外线扫描早期诊断作物病害提高防治效率。 2、静电、磁场处理农药 用静电或磁场处理农药,使农药分子极化,更有效地被吸附于害虫和植物体上,可提高农药药效,减少农药用量50%。

3、辐射、空气放电保鲜 利用辐射线、静电场、空气放电产生的空气负离子、臭氧可杀虫灭菌广泛用于水果、蔬菜等农产品的贮藏保鲜。浙江省柑桔研究所用空气放电技术保鲜柑桔110天好果率94%。广西桂林空军炮兵学院用空气放电技术保鲜,金柑贮藏50天,好果率89%,温州蜜柑29000kg,贮藏127天,好果率99%。中科院石家庄辐射技术中心年处理水果和马铃薯各24000t,增加经济效益500多万元。 二、物理在疗养医学上的应用 自然界的物理因子——电、光、声、磁与人类生存与健康息息相关,这些物理因子具有双重作用:离开它们人类不能生存;超过一定强度,则引起机体损伤甚至死亡。物理疗法是将自然物理因子和人工物理因子作用于机体预防和治疗疾病,促进康复,提高健康水平的一种治疗方法。在我国已有几千年的历史。理疗学的发展和进步丰富了疗养学的治疗手段,尤其在缺乏海水、矿泉等自然疗养因子的疗养院,理疗已成为主要治疗方法。正确运用人工物理因子,对提高疗养效果、加速疾病康复起着重要的作用 1、电疗法与药物离子导入疗法 慢性非结石性胆囊炎患者可进行肝胆区直流电疗,15次1个疗程,有预防结石形成的作用。对慢性支气管炎患者进行脾区直流电疗,可调节细胞免疫与体液免疫。 近年来,有学者研究了较大分子药物,如利多卡因、地塞米松、透明质酸酶、芬太尼等的导入。每隔数分钟逆转1次极性的方法可使

(人教版)同步习题:3-2酶在工业生产中的应用(选修2)

第2节酶在工业生产中的应用 (时间:30分钟满分:50分) 一、选择题(共6小题,每小题4分,共24分) 1.根据酶在生物体内存在的部位,可分为胞内酶和胞外酶,下列属于胞外酶的是 ()。 A.呼吸酶B.RNA聚合酶 C.DNA聚合酶D.胰蛋白酶 解析胰蛋白酶属于消化酶,存在于消化道内,其余的酶在细胞内发挥作用。 答案 D 2.下列属于氧化还原酶的是()。 ①乙醇脱氢酶②琥珀酸脱氢酶③淀粉酶④丙酮酸羧化酶⑤谷丙转氨 酶⑥葡萄糖磷酸异构酶 A.①③B.③④C.⑤⑥D.①② 解析脱氢酶属于氧化还原酶。 答案 D 3.酶工程中酶制剂的生产按顺序排列为()。 ①酶的分离纯化②酶的固定化③酶的生产④酶的提取 A.①③②④B.③②①④ C.③④①②D.④①②③ 解析酶制剂的生产包括酶的生产、提取、分离纯化和固定化等。人们提供必要的条件,利用微生物发酵来生产酶的过程,叫做酶的生产。微生物发酵生产的酶种类很多,但是每种酶在培养液中的含量却很低,因此需要提取。提取液中含有多种酶、细胞代谢产物和细胞碎片等,要想获得所需要的某一种酶,就必须再进行酶的分离和纯化。为防止反应结束后酶制剂与产物混合在一起,又可以反复使用酶制剂,可以将酶进行固定化。 答案 C 4.下列不属于固定化酶在利用时的特点的是()。 A.有利于酶与产物分离 B.可以被反复利用 C.能自由出入依附的载体

D.一种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应 解析固定化酶是采用包埋法、化学结合法或物理吸附法将酶固定在一定载体上,所以固定化酶不能自由出入依附的载体。 答案 C 5.在果汁生产中加入果胶酶的目的是()。 A.分解纤维素 B.增加果汁的营养成分 C.增加果汁的黏稠度 D.使榨取果汁变得更容易,并使果汁澄清 解析果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一,它是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物,不溶于水。在果汁加工中,果胶不仅会影响出汁率,还会使果汁浑浊。果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁变得更容易,而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,也使得浑浊的果汁变得澄清。 答案 D 6.下列关于淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶的说法中,不正确的是()。 A.淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶的化学本质均为蛋白质 B.淀粉酶生产的历史长,用途广,是工业生产中最重要的一类酶 C.在植物细胞杂交中需要应用纤维素酶 D.蛋白酶不能水解淀粉酶和纤维素酶 解析由于淀粉酶、纤维素酶的化学本质均为蛋白质,故蛋白酶能够水解淀粉酶和纤维素酶,因此D 项不正确。 答案 D 二、非选择题(共2小题,共26分) 7.(14分)为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果,将一种无酶洗衣粉分成3等份,进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶,丙组不加酶,在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍,其他实验条件均相同,下表为实验记录。请回答下列问题。 水温/℃10 20 30 40 50 组别甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙清除血渍 67 66 88 52 51 83 36 34 77 11 12 68 9 11 67 时间/min

五行学说在医学上的应用

五行学说在医学上的应用 五行学说也是被引进医学领域的哲学学说,代表着一种比阴阳学说更进一步的哲学思想租认识方法。阴阳学说的认识方法建立在“一分为二”的基础上,主要是针对互相对立统一的两个方面。五行学说的认识方法建立在“五行归类”的基础上,则不再是针对互相对立统一的两个方面,而主要针对各种事物或现象之间,以及事物或现象内部结构之间的互相联系。古代医家将五行学说引进医学领域,为研究人体脏腑组织结构之间和生理病理之间的相互联系,提供了一种比较原始的系统思维,进一步完善了中医学领域的哲学思想。 五行学说以五行为论理工具,具有比较朴素的系统思想,被引进医学领域以后,仍是发挥论理工具和系统思想的指导作用。 五行学说在医学上的应用,主要是以五行的特性分析研究人体的复杂结构和脏腑组织器官的五行属性;以五行之间的生克制化来分析研究脏腑组织器官在生理功能之间的相互关系;以五行之间的乘侮来阐释病理情况下的相互影响,并指导疾病的诊断和治疗。 用五行学说阐释五脏的生理功能,首先要将五脏与五行的基本特性相比类,分别确定五脏的五行属性。即:肝属木,心属火,脾属土,肺属金,肾属水。 在此基础上,将六腑和其他组织器官以及与人体生命活动密切相关的五方、五时、五气、五昧、五色、五音、五律等,分别归属五行。然

后,根据各自的基本特性和五行之间的相互关系,说明五脏之间、五脏与其他组织器官之间以及与自然界之间的内在联系和相互影响。比如: 肝属木,心属火,因木能生火,故肝藏血以济心。 心属火,脾属土,因火能生土,故心阳之热以温脾。 脾属土,肺属金,因土能生金,故脾生化气血以充肺。 肺属金,肾属水,因金能生水,故肺之清肃可助肾水下行。 肾属水,肝属木,因水能生木,故肾水藏精可以养肝。 这是用五行“相生”说明五脏之间互相资生的关系。 再如: 肝木克制脾土,可以疏泄脾土之雍滞。 脾土克制肾水,可以制约肾水之泛滥。 肾水克制心火,可以制约心火之亢盛。 心火克制肺金,可以制约肺金清肃太过。 肺金克制肝木,可以制约肝阳之过亢。 这是用五行“相克”说明五脏之间相互制约的关系。

第2节 酶在工业生产中的应用

酶工程的资料 一、酶工程内容: (一)“产酶”模块,包括微生物发酵产酶、细胞工程产酶和现代分子技术产酶等; (二)“分离酶”模块,包括酶的酶学性质、酶的分离纯化等; (三)“改造酶”模块,包括酶的分子修饰、酶的固定化和酶的有机催化等; (四)“用酶”模块,包括酶在医药、食品、轻化工、环境保护和生物技术等方面的应用。 二、酶的基因工程与蛋白质工程 酶是具有催化功能的蛋白质,其催化的多样性已使其在生物产业中得到广泛应用。应用自然界酶分子进化原理,构建具有实际应用所需的高催化效率、高稳定性的酶是蛋白质工程研究的重要目标。随着人们对酶的三级结构了解的增加,越来越多的合理设计方法,比如定点突变和结构域重组,被用来改变酶的性质和功能。通过合理设计改造的酶,不仅在工业和医药等方面起着重要作用,也加深了人们对于蛋白质结构-功能关系的认识。结构域重组是自然界中蛋白质进化的一个重要途径,也是人工设计和改造酶蛋白的有效策略。天然存在的与多种功能和性质相关的蛋白质结构域为人们构建新型酶蛋白提供了重组素材。传统的结构域重组方法通过重组同源蛋白质的结构域,已经成功地构建出了许多嵌合酶。它们或具有新的催化活力,或改变了底物特异性,或在稳定性上获得了提高,等等。一般来讲,重组亲本的同源性越低,嵌合酶获得新功能的可能性越大。重组低同源性的亲本蛋白质的困难在于,来源于不同亲本的结构域在重组过程中往往会破坏结构域界面上的相互作用,导致无活力的嵌合酶。因此,蛋白质工程的合理设计需要加深对蛋白质进化机制的理解,以及有效地构建嵌合蛋白质的新策略。 蛋白质的合理设计是最早出现的蛋白质工程方法,它发展迅速并有着广泛的应用。合理设计是在对蛋白质结构-功能关系的认识的基础上,通过定点突变等技术对蛋白质的性质和功能进行改造的一种方法。应用合理设计改造蛋白质依赖于对蛋白质三级结构的了解。随着计算生物学的发展,即使目标蛋白质并没有获得解析的晶体结构,人们也可以通过与其同源的蛋白质结构进行计算机同源建模,获得其可能的结构。理论与实验相结合的特性使得合理设计成为研究蛋白质结构-功能关系的强有力的途径。根据设计所涉及的范围,合理设计可以分为如下几类: 1 定点突变(site-directed mutation) 定点突变是指通过聚合酶链式反应(PCR)等技术向目的 DNA 片段中引入所需变化,包括碱基的添加、删除、点突变等[5]。定点突变能迅速、高效地提高 DNA 所表达的目的蛋白的性质。

人工智能在医学中的应用

人工智能在医学中的应用 随着电子计算机技术的迅速发展,特别是微型计算机的普及,计算机人工智能技术已渗透到医学及其管理的各个领域。 人工智能是当代计算机应用的前沿。利用人工智能技术编制的辅助诊治系统,一般称为“医疗专家系统”。这种系统借助计算机辅助诊断和辅助决策,在计算机上建立数学模型,对病人的信息进行处理,提出诊断意见和治疗方案。其核心由知识库和推理机构成。由于在诊治中有许多不确定性,人工智能技术能够较好地解决这种不精确推理问题,使医疗专家系统更接近医生诊治的思维过程,获得较好的结论。有的专家系统还具有自学功能,能在诊治疾病的过程中再获得知识,不断提高自身的诊治水平。 这类系统较好的实例如美国斯坦福大学的MYCIN系统,它能识别出引起疾病的细菌种类,提出适当的抗菌药物。在中国类似的系统有中医专家系统,或称“中医专家咨询系统”。此外,人工智能在医学还有很多的方面的应用。 医院信息系统(HIS): 用以收集、处理、分析、储存和传递医疗信息、医院管理信息。一个完整的医院信息系统可以完成如下任务:病人登记、预约、病历管理、病房管理、临床监护、膳食管理、医院行政管理、健康检查登记、药房和药库管理、病人结帐和出院、医疗辅助诊断决策、医学图书资料检索、教育和训练、会诊和转院、统计分析、实验室自动化和接口。 医学情报检索系统: 利用计算机的数据库技术和通讯网络技术对医学图书、期刊、各种医学资料进行管理。通过关键词等即可迅速查找出所需文献资料。 计算机情报检索工作可分为三个部分:①情报的标引处理;②情报的存贮与检索;③提供多种情报服务,可向用户提供实时检索,进行定期专题服务,以及自动编制书本式索引。 美国国立医学图书馆编制的“医学文献分析与检索系统”(MEDLARS)是国际上较著名的软件系统,这是一个比较完善的实时联机检索的网络检索系统。通过该馆的IBM3081计算机系统能提供联机检索和定题检索服务,通过通讯网络、卫星通讯或数据库磁带的方法,在16个国家和地区中形成世界性计算机检索网络。其他著名的系统如IBM4361,MEDLARS等。中国开发了一些专题的医学情报资料检索系统,如中医药文献、典籍的检索系统。 药物代谢动力学软件包: 药物代谢动力学运用数学模型和数学方法定量地研究药物的吸收、分布、转化和排泄等动态变化的规律性。人体组织中的药物浓度不可能也不容易直接测定,因此常用血尿等样品进行测量,通过适当的数学模型来描述和推断药物在体内各部分的浓度和运动特点。在药代动力学的研究中,最常用的数学方法有房室模型、生理模型、线性系统分析、统计矩和随机模型等。这些新技术新方法的发展与应用,都与计算机技术的应用分不开。已开发了不少的药代动力学专用软件包,其中较著名的有NONLIN程序(一种非线性最小二乘法程序)。 疾病预测预报系统: 疾病在人群中流行的规律,与环境、社会、人群免疫等多方面因素有关,计算机可根据存贮的有关因素的信息并根据它建立的数学模型进行计算,作出人群中疾病流行情况的预测预报,供决策部门参考。荷兰、挪威等国还建立了职业病事故信息库,因此能有效地控制和预测职业危害的影响。中国上海、辽宁等地卫生防疫部门,对气象因素与气管炎、某些地方病、流行病(如乙型脑炎、流行性脑膜炎等)的关系作了大量分析,并建立了数学模型,用这些模型在微型机上可成功地作出这些疾病的预测预报。 计算机辅助教学(CAI) 可以帮助学生学习、掌握医学科学知识和提高解决问题的能力以及更好地利用医学知识

纤维素酶在纺织工业中的应用

纤维素酶在纺织工业中的应用 报告人:张雨菲16300270102 一、技术原理 纤维素酶(Cellulase)是一种复合酶,是由降解纤维素的一组酶的总称。 将纤维素酶分离可分为C1酶、Cx酶、葡萄糖苷等三种组分。用纤维素酶降解纤维素,C1酶仅能作用于纤维素的结晶部分,主要分解产物为纤维素二果糖;Cx酶仅能作用于可溶性纤维素的衍生物和膨胀或部分降解纤维素;葡萄糖苷分为外切β-1,4-葡聚糖酶和内切β-1,4-葡聚糖酶。内切β-1,4-葡聚糖酶可以随机切断纤维素链的β-1,4-苷键;外切β-1,4-葡聚糖酶可从纤维素链的非还原性末端分解下葡萄糖单位。它们的水解产物为纤维素二糖、纤维素寡糖和葡萄糖。葡萄糖苷酸可使C1酶、Cx酶的水解产物转化为葡萄糖。三种酶各有专一性,但能相互协调。 由纤维素酶催化的三种类型的反应:内切酶、外切纤维素酶、β-葡糖苷酶 纤维素酶的β-葡糖苷酶活性的细节

纤维素酶的作用机制非常复杂,现在为止还没有完全弄清楚。除了各组分对纤维素分子的分解作用,目前越来越多的研究显示纤维素酶各组分之间有协同作用。不过,大体上它的水解作用可以分为以下几步:(1)酶分子从水相转移到纤维的表面;(2)酶分子与纤维表面结合,形成E+S的复合物;(3)把水分子转移到酶与底物复合物的激活位点;(4)在酶与底物的复合物催化下,水与纤维的接触表面发生发应;(5)产生的产物转移到水相中。 二、技术应用 ①减量处理 纤维素织物用纤维素酶处理都伴随着纤维的减量或失重,并引起许多性能变化。减量处理主要是改善织物的柔软、弹性和悬垂性。棉织物经过纤维素酶整理后,手感和外观可以有很大的改善。因为织物表面的绒毛被去除,处理后的织物更光洁、颜色更鲜艳。织物的硬挺度和刚性降低,光滑度和悬垂性提高,使织物获得更好的手感。 ②生物抛光处理 生物抛光是一种用纤维素酶改善棉织物表面的整理工艺,以达到持久的抗起毛起球并增加织物的光洁度和柔软度。天然纤维素的结构复杂,结晶度高,在一定酶浓度和时间条件下很难把纤维素完全水解成葡萄糖单体,仅对织物表面或伸出织物表面的茸毛状短小纤维作用。生物抛光也就是去除从纤维表面伸出的细微纤维,经纤维素酶处理后稍经机械加工就可以得到表面平滑而茸毛少的织物。生物抛光的主要功效是使服装和面料长久保持光鲜、手感更柔软。 ③水洗和石磨处理 纤维素酶还广泛应用于牛仔裤产品的洗涤加工,代替石洗加工工艺。最早应用在靛蓝牛仔服装的洗涤整理上,以获得与石磨相同的染料脱色,洗白等褪色防旧效果。这种加工的原理是,首先将牛仔服装上的浆料充分去除,充分发挥纤维素酶对牛仔服装表面的剥蚀作用;纤维素酶仅对牛仔服装表面部分水解,造成纤维在洗涤时发生脱落,在纤维素酶处理时,牛仔服装在转鼓中不断发生摩擦,加速服装表面纤维的脱落,并使吸附在纤维表面的靛蓝等染料一起去除,产生石磨洗涤的效果,并具有独特的外观和柔软的手感。 ④其它处理 除上述处理外,纤维素酶还与脂肪酶、果胶酶共同应用于棉织物的精练加工,去除棉纤维中的天然杂质,为后续染色、印花和整理加工创造条件。酶精练后的织物润湿性、强度保留率与碱精练相同,失重率较少,耗水率低。纤维素酶整理也用于粘胶、Lyocell和醋酸纤维织物,能改善织物的手感、悬垂性,去除织物表面的绒毛,减少了粘胶织物的起球倾向和Lyocell织物的原纤化倾向。苎麻织物存在手感粗糙性差、穿着刺痒感问题,严重影响了苎麻织物的服用性能,通过纤维素酶减量整理,能够使织物获得柔软的手感和光洁的布面,刺痒感消失或改善。 三、技术优缺点 优点:①纤维素酶处理具有环保、节能、高效、无毒等特点,其副产品和废液可以作为肥料, 对环境无害。②酶具有专一性, 特定的酶只能水解特定的化学键。③酶在温和的温度、pH 和压力下使用。 缺点:①使用酶会提高成本,。②且酶对温度、pH 、湿度和污染物敏感。 ③酶的货架期比化学药品短。

回归分析在医学中的应用

毕业论文 (2014 届) 题目回归分析在医学中的应用 学院数学计算机学院 专业数学与应用数学 年级2010级3班 学生学号12010244100 学生姓名蔡慧 指导教师纳艳萍 2014年5月8 日

毕业论文任务书 附表一 论文题目回归分析在医学中的应用选题方向应用数学 学生姓名蔡慧所学专业数学与应用数学班级10级(3)班指导教师姓名纳艳萍所学专业应用数学职称讲师 一、毕业论文基本要求(指导教师填写:包括学生论文应完成的基本环节及各环节要求、学生应遵循的学术规范、论文对本专业相关能力的训练要求等)。 1、所选论文题目具有一定的实际意义和理论价值. 2、认真学习回归分析的基本理论,搜索、查阅与论文有关的各种资料. 3、按规定程序认真撰写论文,按时完成初稿并提交论文. 4、论文的观点正确,内容充实,条理清楚,层次分明. 5、引用参考资料、信息及运算准确无误. 指导教师签名:年月日 二、学生学术诚信承诺: 郑重承诺:本论文在选题、写作、修订完稿过程中将保守学术诚信之要,由本人在指导教师指导下独立完成;论文所使用的相关资料、数据、观点等均真实可靠,凡论文引用他人观点、材料均将注明出处,保证不剽窃或不正当引用他人学术成果。如有违反上述内容者,本人愿承担一切后果。 学生签名:年月日 三、毕业论文合作者及分工: 独立完成 四、毕业论文进度安排 阶段各阶段内容起止时间指导教师 检查签名 1 选择论文题目,查阅相关文献2013.12.1—2014.3.1 2 撰写开题报告2014. 3.1—2014. 3.10 3 论文初稿2014. 3.10—2014. 4.10 4 论文修订稿2014. 4.10—2014. 4. 20 5 定稿2014.4.20—2014.5. 8

酶在生活和生产当中的应用

酶在生活和生产当中的应用 1.洗涤剂工业: 加酶洗衣粉——碱性蛋白酶类易于洗去衣物上的血渍、奶渍等污渍。 2.乳制品工业: 凝乳酶——奶酪生产的凝结剂,并可用于分解蛋白质。 乳糖酶——降解乳糖为葡萄糖和半乳糖,获得没有乳糖的牛乳制品,有利于乳品的消化吸收。 3.纺织工业: 淀粉酶——广泛地应用于纺织品的褪浆,其中细菌淀粉酶能忍受100~110℃的高温操作条件。 纤维素酶——代替沙石洗工艺处理制作牛仔服的棉布,提高牛仔服质量。 4.医疗和药品工业: 胰蛋白酶——用于促进伤口愈合和溶解血凝块,还可用于去除坏死组织,抑制污染微生物的繁殖。 5.酿酒工业: 麦芽中的淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶——将酿酒原料淀粉和蛋白质降解成能被酵母利用的单糖、氨基酸和肽,从而提高乙醇的产量。 1.洗涤剂和个人用品工业用酶: 洗涤剂是工业用酶最大的应用领域。在洗衣、洗碗、公共清洗及隐形眼镜等的清洗中,酶无处不在。蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、可除去衣领、袖口处的污渍及血渍、菜渍、油渍等一系列生活污垢;而纤维毒酶的参与则通过对棉织物纤维的修复作用而达到“织物复新” 的效果。 含有淀粉葡萄糖和葡萄糖氧化酶的牙膏及漱口液可防止牙菌班的形成,减少口臭。将来,多酚氧化酶在合适的介质中可完成生物染化的工作。这将使爱美人进一步心再的心为美丽而付出受化学品毒害的代价。 2酶在食品工业的应用: 3酶在纺织品整理中的应用:

4.饲料工业用酶: 5啤酒工业酿造用酶:传统方法将谷物转化成啤酒的酶的来自麦芽。如要麦芽汗中酶活性变化或过低可能导致一系列质量问题:提取率低,麦汗分离时间长,发酵慢,啤酒的口味及稳定性差等。 工业酶可用来补充麦芽天然含有的酶,用辅料(玉米、小麦、大米、等淀粉类原料)酿啤酒,大麦酿啤酒时分别加入α淀粉酶、β-葡聚糖酶及蛋白酶可确保酿造质量。 麦芽汗分离和啤酒过滤是酿酒工艺两个常见的难关。在糖化过程中的β葡聚糖酶和戊聚糖酶的应用可解决这些问题。 啤酒发酵初期酵母产生的双乙酰使啤酒有一种类似乳酪味道。当啤酒中双乙酰的含量下降到某一水平(大约0.07PPM)时,则标志着啤酒的成熟。发酵早期加入α乙酰乳酸脱羧酶可促进双乙酰分解,缩短啤酒发酵时间并确保良好的风味 6酶与燃料酒精: 7淀粉糖工业用酶;20世纪60年代,糖化酶的应用很使快大多数葡萄糖生产工艺都由酸水解变成酶小解。由于酶瓜的高效性和专一性,人们可以大规模地生产纯度更高、更易结晶的产品。1973年,固定化葡萄糖异构酶的开发使得高果糖浆的工业化生产成为可能。这一工业还迅速采用了由分子生物学和遗传工程学得到的新酶,使工艺不断得到优化和突破。 淀粉(主要来源于小麦、玉米、木薯和马铃薯等)制糖的主要转化步骤是液化、糖化和异构化。 在淀粉悬浮液中加入耐温型的α-淀粉酶,搅拌后通过喷射液化器在105110C的温度下经一系列管道统停留约5MIN,使淀粉完全糊化。部分液化了的淀粉经板式换热所产生的麦芽糊精经糖化酶或真菌α-淀粉酶进一步糖化,可生产各种不同甜度的甜味剂,如麦芽糖浆及高转化糖浆。应用α-淀粉酶、糖化酶及普鲁兰酶可生产高麦芽糖浆和中转化糖浆,其麦芽糖含量接近80%。 另外,淀粉经酶水解后还可发酵生产酒精、多元醇、维生素C和青毒素及其他抗生素等8发酵工业与酶:中华民族早在5000年前就开始利用微生物发酵生产食品、酿造调味品和饮用酒类,是世界上最早应用发酵技术的民族之一。 随着人类对微生物生理活动规律认识的加深,利用外源的高活力工业酶制剂将淀粉分解成为菌种利用效率最高的葡萄糖,并加入到发酵培养基中。形成了在时间与空间上均可分别进行的糖化和发酵工艺。这种工艺将工业化的α淀粉酶和葡萄糖淀粉酶(即糖化)的应用引入发酵工业,并立即带来发酵工业技术进步的巨大飞跃。 时至今日,仅仅是淀粉分解为葡萄糖的酶制剂已远远不能满足发酵工业的需求,具备以下特征的酶越来越受到发酵工业的青睐:更宽的PH、温度适应范围;更少的副产物生成;减少化学品使用以处于环境保护。 除了上述两种酶的应用外,越来越多的酶被不断地引入到发酵工业中以使人们可利用更多的原料来源,或使生产过程更环保和便利。 9制革工业用酶:

基因工程在医学上的应用和发展

基因工程在医学上的应用和发展 发表时间:2010-11-01T13:32:03.983Z 来源:《中外健康文摘》2010年第28期供稿作者:于欣王玉红[导读] 重组DNA技术的发展使得设计新的无毒副作用的疫苗成为可能,并已取得了突破性进展。 于欣王玉红(通讯作者)(辽宁大连医科大学附属第一医院辽宁大连 116011)【中图分类号】R969 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5085(2010)28-0206-02 【摘要】基因工程在诊病、制药、病毒疫苗、治疗疾病中发挥了巨大作用,它在医学上的广泛应用已经成为人们关注的热点。人们期待着基因工程能给人类带来财富、健康和幸福。 【关键词】基因工程抗体 DNA 遗传基因重组基因工程制药基因工程抗病毒疫苗基因工程治疗疾病基因工程诊病随着社会的发展,时代的进步,医学已经进入了一个飞速发展的阶段。随着人们生活水平的日益提高,随之而来的便是各种疾病。新的药物层出不穷,在医学历史上掀起一阵又一阵的波澜。近年来,尤以基因工程,蛋白质工程,胚胎细胞工程,动、植物细胞工程备受科学家青睐。其中最为基本的就是基因工程。那么,究竟什么是基因工程呢? 基因工程 基因工程是按着人们的科研或生产需要,在分子水平上,用人工方法提取或合成不同生物的遗传物质,在体外切割,拼接形成重组DNA,然后将重组DNA与载体的遗传物质重新组合,再将其引入到没有该DNA片段的受体细胞中,进行复制和表达,生产出符合人类需要的产品或创造出生物的新性状,并使之稳定地遗传给下一代。按目的基因的克隆和表达系统,分为原核生物基因工程、酵母基因工程、植物基因工程和动物基因工程。基因工程具有广泛的应用价值,为工农业生产和医药卫生事业开辟了新的应用途径,也为遗传病的诊断和治疗提供了有效方法。基因工程还可应用于基因的结构、功能与作用机制的研究,有助于生命起源和生物进化等重大问题的探讨。基因工程是最为复杂的科学技术之一。 基因工程的基本程序简单可分为以下几个步骤: 1.对目的基因的提取;2.对基因表达载体的构建;3.将目的基因导入受体细胞;4.受体细胞导入的检验。 2 基因工程在医学上的发展和影响 目前,通过重组DNA产生的工程菌已大量高效地合成出许多人体中的活性多肤,为人体战胜多种疑难疾病提供了有力的武器,也是国际医药工业发展的新的增长点。 重组DNA技术的发展使得设计新的无毒副作用的疫苗成为可能,并已取得了突破性进展。目前,正在开发研制的疫苗种类繁多,成为控制疾病的有效手段。 蛋白质工程是指根据蛋白质的立体结构,采用基因工程等各种手段,根据人们的意愿对天然蛋白质进行修饰改造,使之在多种性能方面优于天然蛋白质。在医学方面,可望通过某些单克隆抗体免疫球蛋白与毒素队融合,来制造“生物导弹”药物,用以攻克肿瘤及其他疾病的治疗等。转基因动物已进入实用阶段,把人的基因或其他外源基因导入动物的技术已经成熟,一种用途是建造新的动物模型;另一种用途是使转基因动物成为一种生物反应器,将有医学价值的活性蛋白基因导入易于繁殖的家畜或家禽受精卵中,在长成的转基因动物体液或血液中收获基因产物。 人类基因组计划和恶性肿瘤的防治从1991年开始的人类基因组计划,是人类科学史上最重大的科学项目之一,是当今生物学,医学领域内一项最为引人注目的系统工程。 3 基因工程在医学上的应用 3.1基因工程制药 基因工程制药开创了制药工业的新纪元,解决了过去不能生产或者不能经济生产的药物问题。现在,人类已经可以按照需要,通过基因工程生产出大量廉价优质的新药物和诊断试剂,取得了巨大的经济效益和社会效益。 3.2基因工程抗病毒疫苗 为人类抵御病毒侵袭提供了用武之地。基因工程乙型肝炎疫苗、狂犬病疫苗、流行性出血热病毒疫苗、轮状病毒疫苗等应用于临床,提高了人类对各种病毒病的抵御能力。 3.3基因工程治疗疾病 基因治疗有两种途径,一是体细胞的基因治疗,二是生殖细胞的基因治疗。体细胞的基因治疗是将正常的遗传基因导入受精的卵细胞内,让这种遗传物质进入受精卵的基因组内,并随着受精卵分裂,分配到每一个子细胞中去,最终纠正未来个体的遗传缺陷。而生殖细胞的基因治疗是将人类设计的“目的基因”导入患有遗传病病人的生殖细胞内,此法操作技术异常复杂,又涉及伦理,缓行之理充足,故尚无人涉足。 3.4基因工程诊病 运用基因手段诊病,从基因中寻找病根,旨在根治遗传性疾病和为癌症、艾滋病、白痴病之类的“不治之症”寻找新的诊断渠道。目前,聚合酶链反应的基因诊断技术是在基因水平上对人体疾病进行诊断的最新技术。此外,用在法医上,特别是鉴定犯罪,只要在犯罪现场采到一滴血、一根毛发或者微量的唾液、精斑或者单个精子,都可为擒获犯罪提供线索。 基因工程是20世纪生命科学领域中最伟大的成就,开辟了生命科学的新纪元。基因工程是一种分子水平上的生物工程,是生物工程的核心,是生物工程的灵魂,它可以超越动物、植物和微生物之间的界限,创造出新的生物类型。基因工程不仅在医学上应用广泛,而且广泛应用在工业、农业、冶金、环保等领域,为人类的丰衣足食和健康长寿提供了持续的实用价值很高的产品,发展前景极为广阔。参考文献 [1]李立家,肖庚富.基因工程.2004. [2]朱宝泉.基因工程技术在医学工业中的应用及进展.1997(2).

激光在医学中的应用

激光在医学中的应用 骆旺达 (北京工业大学应用数理学院612班15061230) 摘要: 目的:了解激光的基本特性及激光仪器在医学中的作用。 方法:通过分析激光4个基本特性,对其在医学中的应用进行分类总结。 内容:进行传统医学与激光医学的对比,探讨激光在医学上的应用。 结果:通过对比分析,了解激光为何能在医学中发展。 结论:激光已被广泛应用于基础医学研究及医疗诊断、治疗。 关键词: 激光;激光医学仪器应用;激光特性;激光针灸 引言 激光(laser)是受激辐射光放大的简称。1964年经钱学森教授建议而得此名,它是20世纪最重大的科技成就之一。激光医学是激光技术与医学相结合的一们新兴的边缘学科。上世纪60年代,激光问世不久,就与医学结合起来。激光技术从临床诊断、治疗到基础医学研究被广泛应用。目前激光医学已基本上发展成为一门体系完整、相对独立的学科。在医学科学中起着越来越重要的作用. 激光有4个特性: 1)方向性好。普通光源表面所辐射出来的每列光,是向四面八方发散的;而激光束的发散角是很小的,与普通光束相比差10倍~10000倍,是理想的平行光束。利用激光方向性好的特点,经聚焦后可获得不同尺寸的光斑,分别用做普通手术刀和微手术刀;还可以进一步压缩光斑到1um,直接对DNA等生物大分子进行切割或对接。 2)高亮度,强度大。激光的方向性好,其能量可以在时间及空间上高度集中起来,使激光的亮度达到普通光的1×1012倍1×1019倍,强度可达1×1017W/cm2,在医学上用其独特的优点,可以对肿瘤及其他病变组织进行照射治疗,可使病变组织立即汽化而消失或做组织的切割及组织焊接。 3)单色性好。一般的激光器只发射单一波长的激光,是世界上最好的单色光源,给医学研究和临床诊断增加了新的手段。 4)相干性好。激光器发出的激光,具有相对固定的位相差,使得激光的相干性非常好。激光全息技术已广泛地应用在牙科、眼科和肿瘤科,来观察和分析细胞及其生物组织的形态。 激光仪器在医学上的应用:

激光技术在医学临床上的应用

激光技术在医学临床上的应用 ——物理技术在医学上的应用 【摘要】:应用是高新技术发展的一个重要推动力.本文从激光的基本特性出发,以激光与人体相互作用产生的热效应为根据,综合论述了激光在医学临床上的两种主要应用方式:激光凝固疗法和激光汽化疗法. 【关键词】:应用激光医学临床激光技术激光汽化激光凝固疗法【引言】:激光是物质受激辐射产生的一种相干光,具有单色性好,高亮度,辐射方向性强等特点。这些特点使激光非常适合于疾病的诊断、监测和高精度定位治疗。1963年Goldm an等人用激光有效地治疗了皮肤病,从而揭开了激光医疗技术革命的序幕。随着各种新型激光器的研制与开发,激光技术在医疗领域的应用越来越广,形成了别具特色的激光疗法。激光疗法具有非接触、无侵袭等传统方法无可比拟的优点。激光用来治疗疾病时,就是利用激光高能量密度辐射对人体组织所产生的生物效应,这些生物效应主要包括: 光热效应、光压效应、光化效应、生物刺激效应、强电磁场效应等。本文从激光的生物效应机理以及临床应用方面阐述激光技术在医学上的若干应用。

一、临床应用 1. 激光诱导荧光光谱诊断 近年来,激光诱导荧光技术在诊断恶性肿瘤方面的应用价值,已引起国内外肿瘤专家的关注。这种方法有利于在肿瘤早期找出其存在的部位,实现肿瘤的早期诊断与治疗。目前,人们利用激光诱导荧光法诊断肿瘤组织主要有两种方法: a. 外加光敏物质诊断 根据荧光物质与肿瘤组织有比较强的亲和力的原理,在病人静脉注射或口服光敏剂后一段时间(一般为48~72h)接受激光照射,根据记录下来的荧光光谱特性曲线,便可以确定肿瘤的部位。但这种方法常受到其他组织荧光和自体荧光的干扰,容易引起误诊,所以这种非自身的激光诱导荧光从医学的角度来看尚待改进,医学界正致力于寻求更为有效且无副作用的染色药物。 b. 自体荧光光谱诊断 该方法不用外源性荧光物质,利用人体组织在激光激励下产生的荧光,进行光谱特征分析,可以将肿瘤组织与正常组织区分开来。以荧光强度比为参数诊断胃癌在实验和临床上已获得成功。该方法能够避免注射或口服光敏药物所带来的副作用,不会损伤病变组织的生物状态和正常细胞的生理功能,因而是一种无侵袭诊断技术。同时该方法快捷、无损伤,避免了活检需长时间等待病理分析结果的缺点,它将会成为早期肿瘤诊断的一种重要手段。

纤维素酶在纺织行业的应用

纤维素酶在纺织行业的应用 1 引言 纤维素是世界上蕴藏量最丰富的天然高分子化合物,绝大多数由绿色植物通过光合作用合成。微生物对纤维素的降解、转化是自然界中碳素转化的主要环节。 纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的多组分酶的总称。目前,纤维素酶产品广泛应用于纺织、饲料、酿造、制药、造纸等行业,尤其是在纺织行业的应用范围目前正在不断扩大。 2 纤维素酶 纤维素酶的研究最早是1906年Seilliere在蜗牛的消化液中发现了分解纤维素的纤维素酶。纤维素酶是能水解纤维素β-1,4-葡萄糖苷键,使纤维素变成纤维二糖和葡萄糖的一组酶的总称,它不是单一酶,而是起协同作用的多组分酶系。 纤维素酶的来源非常广泛,昆虫、软体动物、原生动物、细菌、放线菌和真菌等都能产生纤维素酶。主要的有:康氏木霉、里氏木霉、黑曲霉、斜卧青霉、芽孢杆菌等。丝状真菌产生的纤维素酶一般在酸性或中性偏酸性条件下水解纤维素底物,而嗜碱细菌产生的纤维素酶在碱性范围起作用。 纤维素酶分子是由球状的催化结构域(CD)通过一个富含脯氨酸或羟基氨基酸的连接桥(Linker)和纤维素结合结构域(CBD)三部分组成。连接桥的作用可能是保持CD和CBD之间的距离。纤维素结合结构域执行着调节酶对可溶和非可溶性底物专一性活力的作用,对酶的催化活力是非常必需的。催化作用域的三维结构极其复杂,对酶的催化活力起决定作用。[1,4] 3 纤维素酶对纤维素的作用机理 目前,一种理论认为:纤维素酶水解纤维素是β-1,4-内切葡聚糖(纤维二糖水解)酶(EG,Endo-β-Glucanase),β-1,4-外切葡聚糖(纤维二糖水解)酶(CBH,Cellobiohydrolase)和β-葡萄糖苷酶(BG, β-Glucosidase)协同作用下进行的。首先,EG酶随机水解切断无定型区的纤维素分子链,使结晶纤维素出现更多的纤维素分子基端,为CBH酶水解纤维素创造条件,CBH酶的水解产物纤维二糖则由BG酶水解成葡萄糖,因而纤维素酶水解纤维素的过程可以简单表示为:EG→CBH→BG。 目前的研究表明,EG酶实际上至少包括EGⅠ、 EGⅡ、 EGⅢ和 EGⅤ四种,CBH 至少包括CBHⅠ和CBHⅡ两种。 另外一种理论认为:纤维素酶是由葡聚糖内切酶(Cx酶)、葡聚糖外切酶(C1酶)、β-葡萄糖苷酶三个主要成分所组成的诱导型复合酶系。其中C1酶起水化作用,它作用于不溶性的固体表面,使形成结晶结构的纤维素链开裂,长链分子的末端部分游离,从而使纤维素链易于水化。Cx酶随机水解非结晶纤维素、可溶性纤维素衍生物和葡萄糖的β-1,4-寡聚物,葡萄糖苷酶将纤维二糖和纤维三糖水解成葡萄糖。该假说的基本降解模式如下:

人工智能在医学上的应用

姓名:班级:学号: 摘要:本文阐述了人工智能的概念,概括了人工智能的起源和发展,总结发展历史,对人工智能发展前景进行探索,并探讨了人共智能在医学领域的研究与应用。 关键词:人工智能,医学,应用。 前言:人工智能作为一门引领未来的科学技术,其思想、理论、方法和技术已经渗透到科学技术的各个领域和人类社会的各个方面,与此同时,各种冠以“智能”的学科、技术、系统、工程和产品,以及各种以智能为标志的社会形态、产业领域和生活方式等如雨后春笋般地涌现。“智能”这个具有无限潜力的学科,正在以其无穷的魅力引领者现代科学技术的发展和人类文明的进步。在医学领域,其应用前景无限,同时也任重道远。 人工智能是一门研究如何用人工的方法去模拟和实现人类智能的学科,它是集计算机科学、控制论、信息论、神经心理学、哲学、语言学等多种学科研究的综合性交叉学科。它的新思想、新观念、新理论、新技术较传统科学技术技特别突出。 人工智能从产生以来走过一条坎坷和曲折的发展道路。从古希腊伟大哲学家亚里士多德创立的演绎法,到德国数学家和哲学家莱布尼兹奠定的数理逻辑的基础;再从英国数学家图灵1936年创立的图灵机模型,到美国数学家、电子数字计算机的先驱莫克利等人1946年研制成功世界上第一台通用电子计算机,这些都为人工智能的诞生奠定了重要的思想理论和物质技术基础。

1943年,美国神经生理学家麦卡洛克和皮茨一起研制出了世界上的第一个人工神经网络模型,开创了以仿生学观点和结构化方法模拟人类智能的途径;1948年,美国著名数学家威纳创立了控制论,为以行为模拟观点研究人工智能奠定了理论和技术基础;1950年,图灵发表《计算机能思维吗》著名论文,明确提出了“机器能思维”的观点。至此,人工智能初步形成,这一时期被称为人工智能的孕育期。 1956年夏季,以美国年轻数学家、计算机专家麦卡锡为主的10位来自美国数学、神经学、心理学、信息科学和计算机科学方面的年轻杰出科学家在达特茅斯大学举行夏季学术研讨会,他们在一起共同学习和探讨了用机器模拟人类智能的有关问题,麦卡锡提议正式采用“人工智能”这一术语。从此,一个以研究如何用机器模拟人类智能的新兴学科——人工智能诞生了。此后,人工智能有了较大的发展。正当人们为人工智能所取得的成就而高兴的时候,人工智能遇到了许多困难,遭遇了很大挫折。但先驱们没有放弃,在反思中总结经验教训,开创了一条以知识为中心、面向应用开发的研究道路,人工智能逐步向应用方向发展。至今,科学家们在人工智能在医学上的应用研究越来越积极。 通过查阅资料,我总结出人工智能技术在医学领域的应用有如下这些: (1)、人工智能可以为医生提供完整和有效的信息,从而为疾病的诊断和治疗提供科学、可靠的依据。 (2)、人工智能极大提高医学数据的测定和分析过程的自动化

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