现代药理学研究方法
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百部的现代药理学研究百部的现代药理学研究:深度与广度的探索1. 引言在当代医学和药学领域,现代药理学研究是非常重要的一部分。
药理学探索着药物与生物体之间的相互作用,涉及药物的吸收、分布、代谢和排泄等方面。
在如今的医疗科技环境中,百部的现代药理学研究成为了医学界的焦点之一。
本文将通过对百部的现代药理学研究进行深入的探讨,从多个角度揭示这一研究的深度和广度,并对其意义和前景进行评估。
2. 百部的现代药理学研究的深度探讨2.1 药物的分子机制我们可以通过百部的现代药理学研究来深入了解药物的分子机制。
这种研究的深度可以通过分析药物与靶标的相互作用来衡量。
近年来,许多研究人员通过开展百部的药理学研究,揭示了许多药物与特定受体、酶或其他分子之间的关系。
这些研究结果为药物发现和设计提供了宝贵的信息,并有助于我们深入理解药物对生物体的作用机制。
2.2 药物在生物体内的代谢和影响百部的现代药理学研究也可以深入研究药物在生物体内的代谢和影响。
这类研究的深度可以通过研究药物的吸收、分布、代谢和排泄来衡量。
通过百部的药理学研究,研究人员可以了解药物在体内的转化和消除过程,并对药物的药动学进行评估。
这种深度的研究可以帮助我们更好地理解药物在不同个体中的药效差异,并提供了指导合理用药的依据。
3. 百部的现代药理学研究的广度探讨3.1 药物的多样性与广谱性百部的现代药理学研究还可以展示药物的多样性与广谱性。
通过对百部药物的研究,我们可以探索各种类型的药物,涵盖了从抗生素、抗肿瘤药物到心血管药物等各个领域。
这种广度的研究有助于我们全面了解不同种类药物的作用机制、副作用和临床应用。
3.2 药物与疾病之间的关系百部的现代药理学研究也可以帮助我们了解药物与疾病之间的关系。
这种研究的广度可以通过分析药物的临床应用范围和疗效来衡量。
百部的药理学研究使我们能够研究各种疾病的药物治疗方案,并为患者提供更全面、高效的治疗方案。
4. 百部的现代药理学研究的意义与前景百部的现代药理学研究不仅在深度上提供了对药物作用机制的理解,也在广度上扩展了药物的适应范围。
新型药物的药理学研究随着科技的发展,新型药物的研发成为医学领域的重要课题。
药理学研究作为一种对药物在机体内作用及其相应的物质基础进行分析与解释的学科,对于探索新型药物的有效性和安全性具有重要意义。
本文将详细介绍新型药物的药理学研究内容、方法和意义。
一、新型药物的药理学研究内容新型药物的药理学研究内容涵盖多个方面,主要包括以下几个方面:1. 药物的物理化学性质研究:药物的物理化学性质对其在机体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程起着至关重要的作用。
因此,药理学研究需要对药物的溶解度、离子化程度、脂溶性等进行测定和分析。
2. 药物的体内外转化研究:药物在机体内转化的过程主要包括吸收、分布、代谢和排泄。
药理学研究需要探究药物在人体内的吸收速度、分布范围、代谢途径、排泄途径等转化过程。
3. 药物的作用机制研究:药物的作用机制是指药物与靶标或细胞相互作用,从而产生治疗效果的过程。
药理学研究需要通过体外和体内实验,探究药物的作用靶标、作用途径以及与其相关的信号传导通路等。
4. 药物的药效学研究:药效学是研究药物的剂量-效应关系以及药理学效应与药物浓度之间的关系。
药理学研究需要通过一系列实验,评估药物的疗效、副作用以及治疗窗口等。
二、新型药物的药理学研究方法为了深入研究新型药物的药理学特性,科学家采用了多种方法和技术。
以下是常用的药理学研究方法:1. 体外实验:通过体外实验可以评估药物对不同细胞系或组织的作用,如细胞增殖抑制实验、酶活性测定、细胞凋亡检测等。
2. 动物模型研究:使用实验动物模型可以模拟药物在人体内的作用。
通过给予动物合适的药物剂量,观察其生理和行为变化,评估药物的疗效和副作用。
3. 临床试验:临床试验是评估药物在人体内安全性和有效性的关键环节。
通过招募患者,进行随机、双盲、安慰剂对照等实验设计,收集数据并进行统计分析,评估药物的临床疗效和安全性。
4. 分子生物学研究:利用分子生物学技术,可以研究药物与靶标或细胞间的相互作用机制。
中药现代研究的思路与方法1. 研究目标中药现代研究的目标是通过科学的方法和现代技术手段,对中药进行系统性的研究,探索其药理作用、活性成分、药效机制以及临床应用,以期发展中药现代化、个性化治疗方案,进一步推动中药在现代医学中的应用和发展。
2. 研究方法中药现代研究采用多种研究方法,包括化学分析、药理学研究、分子生物学实验、临床研究等等,下面将针对这些方法进行详细介绍。
2.1 化学分析通过对中药进行化学分析,可以鉴定其中的化学成分,特别是活性成分,为研究中药的药理作用和药效机制提供基础。
化学分析方法包括质谱分析、核磁共振分析、高效液相色谱分析等。
化学分析可以帮助研究人员发现中药中的新化合物,并确定其化学结构。
2.2 药理学研究药理学研究是中药现代研究的重要部分,通过体外实验和动物实验,探索中药的药理作用和机制。
常用的药理学研究方法包括体外细胞实验、动物模型实验和分子生物学技术的应用。
在药理学研究中,研究人员可以评估中药对特定疾病的治疗效果,寻找其作用目标和作用机制。
2.3 分子生物学实验分子生物学实验可以帮助研究人员探索中药的作用机制和相应的分子基础。
常用的方法包括基因表达分析、蛋白质表达分析、基因敲除实验等。
通过这些实验,可以深入研究中药对基因表达和信号转导通路的调控作用,揭示中药的分子机制。
2.4 临床研究临床研究是将中药置于临床背景下进行的研究,旨在评估中药的疗效和安全性。
临床研究包括临床观察研究、临床试验等。
通过临床研究,研究人员可以评估中药在临床实践中的效果,并为中药的合理应用提供科学依据。
3. 研究发现经过中药现代研究,取得了一系列重要的研究发现,包括以下几个方面:•发现了中药中许多活性成分,如黄连中的黄连素、当归中的川芎嗪等。
这些活性成分具有明显的药理作用,对多种疾病具有治疗作用。
•揭示了中药的药效机制,如某些中药通过调节炎症因子的表达来治疗炎症性疾病,某些中药通过抑制肿瘤细胞增殖和诱导凋亡来治疗肿瘤等。
药理学实验方法包括
1、体外实验:主要是在体外模拟生物系统的实验,用于研究药物的药理作用机制,
如电聚焦法、半稳定法、趋式滤液法、吸附氯化钾法、血浆药代动力学等。
2、动物实验:通过运用实验动物,研究药物的药理作用、药效学性质,帮助有效的
选择和用药,从而推动药物研发的发展。
3、临床实验:最重要的药理学研究方法,是对导致药物最终出现药效作用的机制和
动力学等进行研究。
通过临床研究,一方面可以评价药物的作用本质,另一方面也可以研
究其作用剂量,并可以用于起草药物的作用规律,从而可以指导有效的用药。
4、免疫学方法:新药研究中常用的药理学实验方法,用于评价药物分子对免疫反应,即向某种特定抗原的免疫反应。
5、微量元素分析:是研究药物的一种实验方法,用于研究药物的化学性质,研究药
物的释放、吸收、转化、排出和代谢谱等。
6、分子生物学方法:是一种新兴的药理学方法,用于研究药物对蛋白质、基因和细
胞内信号传导机制的影响。
7、微生物药理学实验:是研究药物抗病毒、抗菌和抗原过程的一种实验方法,旨在
该药物是否具有抗菌活性,该药物对微生物种群的影响,其有效剂量等。
中药药理学的现代研究方法中药药理学是研究中药药物在人体内的作用和机制的科学领域。
随着现代科技的进步,中药药理学的研究方法也得到了深入发展。
本文将介绍一些现代研究中药药理学的常用方法,包括体外实验、动物实验和临床研究等。
一、体外实验体外实验是指在离体的细胞或组织水平上进行的实验。
这种方法可以通过观察中药对细胞的影响来研究其药理作用和机制。
常用的体外实验方法包括细胞培养实验、酶活性测定和分子生物学技术等。
细胞培养实验是一种将中药与细胞共同培养的实验方法。
通过观察细胞的形态和功能的变化,可以评估中药对细胞的影响,并进一步研究其作用机制。
酶活性测定则是通过检测中药对特定酶活性的影响来研究其作用机制。
而分子生物学技术则可以用于探究中药对基因表达和蛋白质合成的调控。
二、动物实验动物实验是中药药理学研究中不可或缺的一种方法。
通过在动物体内给予中药,并观察其对动物的生理和行为的影响,可以评估中药的药理作用和毒副作用。
常用的动物实验方法包括小鼠体内试验、大鼠体内试验和动物行为学实验等。
小鼠体内试验是一种常用的动物实验方法。
研究人员可以通过给小鼠灌胃或皮下注射中药来观察其对小鼠的作用。
大鼠体内试验则是类似的方法,只是使用大鼠作为实验动物。
而动物行为学实验可以用来评估中药对动物行为的影响,比如焦虑、抑郁和认知功能等。
三、临床研究临床研究是指在人体内进行的中药药理学研究。
通过招募患者或志愿者,并给予中药治疗,可以评估中药的疗效和安全性。
常用的临床研究方法包括临床观察、随机对照试验和队列研究等。
临床观察是一种观察研究方法,通过观察中药治疗患者的症状和体征的变化,可以评估中药的疗效和不良反应。
随机对照试验是一种更为科学严谨的临床研究方法,将患者随机分为中药治疗组和安慰剂对照组,并比较两组之间的差异。
而队列研究则是通过追踪一组患者的疗效和安全性,来评估中药的长期效应。
综上所述,中药药理学的现代研究方法包括体外实验、动物实验和临床研究等。
中草药的现代研究方法中草药是中国传统医学的重要组成部分,具有悠久的历史和丰富的疗效。
随着现代科技的发展,人们对中草药的研究也进入了一个新的阶段。
本文将介绍中草药的现代研究方法,包括化学分析、药理学研究、临床试验等方面。
一、化学分析化学分析是中草药研究的基础,通过对中草药中化学成分的分离、鉴定和定量分析,可以揭示中草药的药理活性成分和药效物质。
常用的化学分析方法包括色谱法、质谱法、核磁共振法等。
1. 色谱法色谱法是一种常用的分离和鉴定化学物质的方法,包括薄层色谱、气相色谱和液相色谱等。
通过色谱法可以分离出中草药中的各种化学成分,并通过比对标准物质的色谱图谱进行鉴定。
2. 质谱法质谱法是一种通过测量化合物的质量和相对丰度来鉴定和定量分析化合物的方法。
常用的质谱法包括质谱仪、飞行时间质谱和质谱成像等。
通过质谱法可以确定中草药中的化学成分,并研究其结构和分子量。
3. 核磁共振法核磁共振法是一种通过测量核自旋的磁共振信号来研究化合物结构和性质的方法。
常用的核磁共振法包括氢核磁共振和碳核磁共振等。
通过核磁共振法可以确定中草药中的化学成分,并研究其分子结构和空间构型。
二、药理学研究药理学研究是中草药研究的重要环节,通过对中草药的药理活性和作用机制的研究,可以揭示中草药的药效和治疗机制。
常用的药理学研究方法包括体外实验和动物实验。
1. 体外实验体外实验是指在离体条件下对中草药进行药理学研究,包括细胞实验和酶活性实验等。
通过体外实验可以评估中草药的抗氧化、抗炎、抗肿瘤等活性,以及对生物酶的抑制或激活作用。
2. 动物实验动物实验是指在活体动物体内对中草药进行药理学研究,包括小鼠、大鼠、猪等动物模型。
通过动物实验可以评估中草药的药效、毒性和安全性,以及对疾病的治疗效果。
三、临床试验临床试验是中草药研究的最后一步,通过对人体进行临床观察和评估,验证中草药的疗效和安全性。
常用的临床试验包括随机对照试验、开放试验和观察性研究等。
中草药的现代研究方法中草药作为我国传统医学的重要组成部分,具有悠久的历史和丰富的临床经验。
随着现代科技的发展,人们对中草药的研究也日益深入,为了更好地挖掘中草药的药用价值,现代研究方法被广泛应用。
本文将介绍中草药的现代研究方法,包括药理学研究、化学成分分析、药效评价等方面,以期为中草药的研究和开发提供参考。
一、药理学研究药理学是研究药物在生物体内的作用机制和药效学规律的学科,对于中草药的研究至关重要。
现代药理学研究方法包括体外实验和体内实验两种。
在体外实验中,可以通过细胞培养、酶活性测定等方法,研究中草药对于细胞的影响及其作用机制;在体内实验中,可以通过动物实验,观察中草药在生物体内的药效和毒性,为临床应用提供科学依据。
二、化学成分分析中草药含有复杂的化学成分,其中包括生物碱、黄酮类、多糖类等多种活性成分。
现代化学分析技术为中草药的成分分析提供了强大的支持,包括气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)、液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)、核磁共振技术(NMR)等。
通过这些技术手段,可以准确地鉴定中草药中的主要化学成分,为进一步研究中草药的药效和作用机制奠定基础。
三、药效评价药效评价是中草药研究的重要环节,主要包括药效学评价和药物安全性评价。
药效学评价通过临床试验等方法,评估中草药的治疗效果和作用机制,为中草药的临床应用提供科学依据;药物安全性评价则是评估中草药的毒性和不良反应,确保中草药的安全性和可靠性。
四、现代技术在中草药研究中的应用除了上述方法外,现代技术在中草药研究中还有许多应用。
比如基因组学技术可以揭示中草药的基因组信息,帮助理解中草药的遗传特性和药效成分的合成途径;蛋白质组学技术可以研究中草药对蛋白质的调控作用,揭示中草药的作用机制;生物信息学技术可以对中草药的大数据进行分析,挖掘中草药的潜在药效成分等。
总之,中草药的现代研究方法涵盖了药理学研究、化学成分分析、药效评价等多个方面,现代技术的应用为中草药的研究和开发提供了强大支持。
药理学的研究方法药理学是研究药物在生物体内所产生的效应和作用机制的学科。
在药理学的研究中,常常需要使用各种研究方法来评价药物的药效、毒性和代谢动力学等方面的特性。
以下是一些常见的药理学研究方法:1. 组织和细胞培养技术:采用体外的组织和细胞培养技术,可以研究药物对细胞的作用机制和效应。
例如,通过培养癌细胞株,可以研究药物对癌细胞生长和存活的影响。
2. 动物实验:在动物模型中进行实验是药理学研究中常用的方法之一。
通过给动物注射药物,可以观察其对动物行为、生理功能和病理状态的影响,从而评价药物的药效和毒性。
常用的动物模型包括小鼠、大鼠、兔子和猪等。
3. 临床试验:在人体中进行的临床试验是评价药物疗效和安全性的重要手段。
临床试验的设计需要严格的伦理标准和科学要求,通常包括药代动力学、药效学、安全性和剂量反应关系等内容。
临床试验可以分为四个阶段:I期为安全性和耐受性试验,II期为疗效试验,III期为大样本、多中心的疗效试验,IV期为上市后的药物监测。
4. 分子生物学技术:现代药理学研究中,常常使用分子生物学技术来深入研究药物的靶点和作用机制。
例如,可以通过PCR、Western blot、ELISA等实验技术来检测药物对特定蛋白的表达、修饰和相互作用等。
5. 计算机模拟和分子对接:计算机模拟和分子对接是药理学研究中的重要工具。
通过利用分子模型和计算模拟技术,可以预测药物分子与靶点之间的相互作用,优化药物设计和筛选潜在的药物分子。
6. 流行病学研究:流行病学研究是研究人群健康状况、疾病发生和流行规律的科学。
在药理学研究中,流行病学研究可以用于评价药物的效果和不良反应风险等。
常用的流行病学研究方法包括人群调查、队列研究和病例对照研究等。
7. 药物代谢动力学研究:药物代谢动力学研究是评价药物在生物体内代谢和消除的过程。
通过测定药物在体内的浓度变化,可以获得药物的代谢动力学参数,并进而评估药物的临床用药指导。
总结起来,药理学的研究方法多种多样,包括组织和细胞培养技术、动物实验、临床试验、分子生物学技术、计算机模拟和分子对接、流行病学研究以及药物代谢动力学研究等。
药物治疗中的新型药理学研究方法药物治疗一直是医学领域的重要研究方向之一。
近年来,随着科技的不断发展和进步,新型药理学研究方法应运而生,为药物的研发和治疗提供了更多的可能性。
本文将介绍一些在药物治疗中的新型药理学研究方法,并探讨其在临床应用中的前景。
一、计算机辅助药物设计(Computer-Aided Drug Design, CADD)计算机辅助药物设计是指利用计算机技术和计算化学方法来加速药物研发过程的一种方法。
通过计算机模拟,可以预测药物分子与靶标蛋白的结合方式,并对药物的优化方向进行预测。
这种方法不仅提高了药物研发的效率,还可以降低药物研发的成本。
二、基于大数据的药物发现与筛选随着大数据时代的到来,海量的生物、化学和临床数据被广泛积累。
利用这些数据,可以运用机器学习、深度学习等技术,构建多种模型来预测药物的活性和副作用。
这种基于大数据的药物发现与筛选方法,不仅可以帮助科研人员更好地理解药物作用机制,还能提高药物研发的效率。
三、靶点识别与验证技术药物治疗的关键在于找到合适的靶点,并验证其在疾病进程中的作用。
传统的方法主要依赖于实验室动物模型,但这种方式存在费时、费力和成本高的问题。
如今,通过基因组学、蛋白质组学和代谢组学等技术,可以快速鉴定靶点,并利用基因编辑和基因敲除技术验证其生物学功能。
这些技术的发展大大加快了靶点相关研究的进程,为药物研发提供了更多的选择。
四、个体化药物治疗传统的药物治疗方法是基于人群平均的反应情况来制定治疗方案的,忽视了个体差异的存在。
而个体化药物治疗则是根据患者的个体遗传信息、临床特征和生活习惯等制定个性化的治疗方案。
通过基因检测、药物动力学和药物代谢等技术,可以更好地预测患者对药物的反应情况,并提供更精准的治疗方案。
五、纳米技术在药物输送中的应用纳米技术是指将药物包裹在纳米级的载体中,通过改变药物的性质和释放方式,提高药物的稳定性和传输效果。
纳米药物可以通过血液、淋巴和细胞等传输方式,实现对靶组织或靶细胞的精准治疗。
药理学的研究方法
药理学的研究方法主要分为实验研究和非实验研究两类。
实验研究方法包括以下几种:
1. 体外实验:即在细胞培养或离体器官中进行药理学实验。
通过处理细胞或组织,观察药物在其上的作用和效果,如细胞增殖抑制实验、酶活性测定等。
2. 动物实验:即在实验动物身上进行药理学实验。
通过给予实验动物药物,观察其对动物行为、生理指标等的影响,如行为学实验、心血管效应实验等。
3. 临床实验:即在人体临床实验中进行药理学研究。
通过人体试验对象的自愿参与,观察药物在人体内的作用和效果,如药代动力学、药效学研究等。
非实验研究方法包括以下几种:
1. 流行病学研究:通过调查人群中不同药物使用与疾病发生率之间的关系,从而研究药物的效果和安全性。
2. 观察性研究:通过观察药物使用者的实际情况,分析不同药物使用对人体药效的影响,如回顾性研究、前瞻性队列研究等。
3. 药物对照试验:将药物使用者与未使用药物的对照组进行比较,从而评估药物的效果和安全性,如随机对照试验、交叉试验等。
药理学的研究方法根据研究目的和可行性选择,结合不同的方法进行研究,以探究药物的作用机制、药物代谢动力学、药物效果和安全性等问题。
《现代药理学研究方法》第一章现代药理学实验方法与技术简介第一节 分子生物学试验方法与技术分子生物技术在药理学实验中应用较为广泛,包括核酸分子探针的标记、核酸分子杂交、多聚酶链反应、蛋白印迹杂交技术、cDNA文库、随机分子库技术、外核基因在真核细胞中的表达、转基因动物、人类基因治疗等。
现将更为常用的技术介绍如下:一、核酸分子探针的标记标记核酸分子探针(nucleic acid probe)是进行核杂交的基础,根据核酸分子探针的来源及性质进行选择,选择的基本原则是具有高度的特异性,探针选择直接影响杂交结果的分析。
根据检测对象和目的不同,,可选择不同的探针种类及标记方法。
㈠探针种类1.基因组DNA探针是克隆化的各种基因片断,也是最常用的核酸探针,探针应尽可能选用基因编码(外显子),避免使用内含子及其它非编码序列。
2.cDNA探针与mRNA互补的DNA链称cDNA,是一种较为理想的核酸探针,特异性较高。
3.RNA探针RNA与RNA或DNA杂交体的探针稳定性,特异性高。
4.寡核苷酸探针人工合成寡核苷酸片段做探针,可根据需要合成相应序列。
㈡标记物常用的探针标记物有两类:放射性同位素和非放射性同位素。
标记物的检测具有高度灵敏性和特异性。
标记和探针结合不影响杂交的特异性和稳定性。
其中放射性同位素是应用最多的探针标记物,但易造成放射性污染,多数同位素的半衰期短,不能长期存放。
常用的放射性同位素有32P¸3P¸35S,有时也用14C,125I 或131I。
二、核酸分子杂交(nucleic acid hybridiazation )是指具有一定同源序列的两条核酸单链在一定的条件下,按碱基互补配对原则形成异质双链的过程。
核酸分子杂交是分子生物学领域应用最广泛的技术,灵敏度高、特异性强,主要用于特异DNA或RNA的定性定量检测。
三、聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)是一种体外酶促扩增特异DNA片段的方法。
传统的DNA扩增法是分子克隆法,需经过DNA酶切、链接、转化等步骤构建含有目的基因的载体。
然后导入细胞中进行扩增,再用同位素标记的探针进行筛选,操作复杂,耗时。
PCR技术灵敏度高,特异性强,操作简便。
PCR是本世纪分子生物学研究领域中最重要的发明之一。
四、cDNA文库是指以mRNA为模板,在反转录酶的作用下形成的互补 DNA(complementary DNA,cDNA)。
cDNA文库是指一群含重组DNA细菌或嗜菌体克隆。
每一个克隆只含一种mRNA的信息,足够数目克隆的总和则含细胞的全部mRNA信息,此种克隆群体叫cDNA文库。
五.随机分子库技术(random moleculer library)采用不同技术手段和在不同的分子水平有效地实现分子的多样性。
其技术路线,一是利用化学合成的方法生成已知结构的化合物,以某种特定方式和一定规律组合在一起,只要确定某一化合物具有活性,即可根据建库的组合方式确定其结构,围绕此技术发展的随机分子库总称为化学合成库(synthetic chemical library)。
二是利用基因工程方法直接合成的DNA或RNA的核酸库(nucleic acid library ),由DNA随即编码表达的小分子和大分子的混合群体而表达物的表面显露又提供了可从庞大的复杂的群体中快速筛选到目的物,这就是近几年发展起来的极富有应用潜力的核酸编码分子肽库(oligonucleotide-encoded peptide library )。
六.真核基因的表达调控技术真核细胞具有比原核细胞更为庞大的和复杂的基因组。
高等真核细胞基因组编码成千上万个基因,基因内遗传信息从DNA到蛋白质的传递过程,即基因表达过程受不同层次调节机制精密调控,此调控既决定着基因表达的量,又决定基因表达的时空顺序。
调控过程精密复杂,涉及到转录前染色质的活化;转录水平的调节;转录后的加工;翻译水平的调节及翻译后的修饰等。
基因表达的调控主要发生在转录水平。
七.转基因动物是用实验方法导入的外源基因在其染色体基因组内稳定整合并能遗传给后代的一类动物。
此种方法可建立转基因动物模型,以研究外源基因在整体动物中的表达调控率;能改变动物基因使其表现更符合人类需要;也可用转基因动物产生人类所需要的生物活性物质。
第二节 细胞生物学实验方法与技术细胞生物学是生命科学中的重要分支,它以生命基本单位细胞为研究对象,应用近代物理、化学和实验生物学方法,从显微、亚显微和分子水平来揭示细胞生命活动及规律,其中包括细胞的生长、发育、分裂、分化、遗传、变异(包括癌变)、兴奋、运动、代谢、衰老与死亡等基本生命现象,并且利用与调控细胞的行为活动,已达到为生产实践尤其为医药卫生事业服务。
当前细胞生物学与医药保健事业联系的较为紧密的热点问题主要有以下几种:1)真核细胞基因结构及其表达调控;2)细胞膜、膜系、受体与信号传递研究;3)细胞生长、分化、衰老、癌变、死亡,尤其是程序性细胞死亡的研究;4) 细胞工程,包括基因工程及体细胞核移植的研究。
一、细胞培养常用方法1、细胞原代培养(primay culture)又称初代培养,即直接从机体取下细胞、组织、或器官、让他们在体外维持与生长。
原代细胞的特点是细胞或组织刚离开机体,他们的生物状态尚未发生很大的改变,一定程度上可反映他们在体内的状态,表现出来源组织或细胞的特性,因此用于药物实验尤其是药物对细胞活动、结构、代谢、有无毒性或杀伤作用等研究是极好工具。
常用的原代培养方法有组织快培养法及消化培养法。
前者方法简单,细胞也较易生长,尤其是培养心肌有时能观察到心肌组织块的搏动。
细胞从组织块外长并铺满培养皿或培养瓶后即可进行传代。
2、细胞的传代培养当细胞生长至单层汇合时,便需要进行分离培养否则会因无繁殖空间、营养耗竭而影响生长,甚至整片细胞脱离基质悬浮起来直至死亡。
为此当细胞达到一定密度时必须传代或再次培养,目的是借此繁殖更多的细胞,另一方面是防止细胞的退化死亡。
二、器官培养方法器官培养(organ culture)是指用特殊的装置使器官、器官原基或它们的一部分在体外存活,幷保持其原有的结构和功能。
器官培养可模拟体内的三维结构,用于观察组织间的相互反应、组织与细胞的分化以及外界因子包括药物对组织细胞的作用。
器官培养方法很多,最经典的方法即表玻皿器官培养法;一种最常用的方法是不锈钢金属网格法及Wolff培养法和扩散盒培养法,实验者可根据情况选择采用。
三、放射自显影术测定放射自显影术(autoradiography)是利用放射性同位素电离辐射对核子乳胶的感光作用,显示标本或样品中放射物的分布、定量以及定位的方法。
放射性同位素能在紧密接触的感光乳胶中记录下它存在的部位和强度,准确显示出形态与功能的定位关系。
现已可将放射自显影术与电镜以及生物分子结合起来。
不但可以研究放射性物质在组织和细胞内的分布代谢,而且可以揭示核酸合成及其损伤等改变,目前已在生命科学各领域被广泛应用。
四、染色体分析技术染色质或染色体是遗传物质在细胞水平的形态特征。
前者是指当细胞处于合成期时遗传物质经碱性染料着色后,呈现出细丝状弥漫结构;当细胞进入分裂期时,染色质细丝高度螺旋化凝聚为形态有特征的染色体。
特别是在分裂中期,复制后的染色体达到最高程度的凝聚,称为中期染色,是进行染色体形态观察分析的最佳时期。
染色体分析应用领域越来越广,主要用于以下几方面:1)为临床诊断提供新手段;2)研究不育和习惯性流产发生的遗传基础;3) 通过检查胎儿的染色体,预防有染色体异常患儿出生(先天愚型);4)根据染色体的多肽性进行亲子和异型配子的起源研究;结合DNA重组技术可以将基因定位于染色体的具体区带上。
五、电镜技术早在1940年,英国剑桥大学首先试制成功扫描电子显微镜,但因分辨率低无实用价值。
1965年英国剑桥科学仪器有限公司开始生产出商品扫描电镜,其以显著优点广泛用于生物学、医学、物理学、化学、电子学及勘探、冶金、国防、公安、机械与轻工业等诸多领域,并已成为非常有用的研究工具。
电镜主要特点:1)景深大,较光学显微镜大几百倍;2)图像富有立体感,是一个具有真实感的三维结构立体图象;3)图像放大范围大,光学显微镜有效放大倍数为1000倍左右,透视电镜的放大倍数为几百倍至100万倍,扫描电镜可放大十几倍至几十万倍;4)分辨率高,扫描电镜可达6-3nm;5)样品可在三度空间平移和旋转,聚焦后可以任意放大倍数,而不需调整重新聚焦。
六、细胞、细胞器、及细胞间质的分离技术、1、细胞的分离分离不同的细胞及亚细胞组分在现代生物学研究中起着重要的作用。
如研究某种药物治疗白血病的机理,需要分离培养人或动物的骨髓细胞,观察药物的细胞作用;研究与细胞生长分化有关的生长因子的作用,需将与此类因子有关的细胞分离出来;分离细胞膜,线粒体等细胞的亚组分,对于研究信号传递,某些遗传疾病,也都是必不可少的手段。
2、细胞膜的分离细胞内的膜系统与细胞质膜统称为生物膜(biomembrane),他们都有共同结构和特征。
首先要分离出形状完整的、具有生物活性的、高纯度的细胞膜,用于研究细胞膜的结构和功能,以利于观察膜在细胞与环境进行能量交换及信息传递的过程。
3、细胞核的分离细胞核作为一个功能单位,完整的保存遗传物质,幷指导RNA合成,后者为蛋白质及其它细胞组分合成所必需。
因此细胞核分离是研究基因表达及细胞核形态结构的首要步骤。
不同组织来源的细胞经匀浆后,用分级离心或超声波处理等方法进行纯化。
4、溶酶体的分离溶酶体是处理细胞吞噬物的细胞器,含有高浓度的各种水解酶类,调控细胞内的消化过程。
溶酶体的分离常用于研究因溶酶体功能缺陷而引起的多种疾病。
5、线粒体的分离线粒体是细胞呼吸的主要场所,细胞活动所需要的能量,主要由在线粒体内进行氧化所产生的能量供给。
制备线粒体关键是保持其完整性及高纯度。
6、细胞DNA、RNA分离与纯化核酸是遗传信息及基因表达的物质基础。
核酸的提取与纯化关键是保持核酸的完整性,但较困难,主要因为:一是细胞内有活性很高的核糖核酸酶;二是酸碱等化学因素;三是高温机械损伤等物理因素,需严格遵守操作规程。
七、细胞凋亡研究方法细胞凋亡(apoptosis),又称为程序性死亡(programmed cell death,PCD)指的是有核细胞在一定条件下,通过激活其自身内部机制,尤其是开启与关闭某些基因以及内源性DNA内切酶活化,导致产生细胞自然性死亡的过程。
可以认为细胞死亡的这种方式是一种生理性的自发过程。
为此有人也称其为细胞自杀。
目前认为程序性死亡几乎和细胞的增殖同样重要,如果没有细胞凋亡,个体不能形成与存活,或者发生疾病。
只有通过细胞凋亡的发生,使特定细胞群体在特定的时间和特定的部位死亡。