2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、高強度聚焦超聲(High intensity focused ultrasound,HIFU)是一種新型的微無創(chuàng)治療技術(shù),已在臨床應(yīng)用中展現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢。HIFU治療的主要作用機制包括熱效應(yīng)、機械效應(yīng)以及空化效應(yīng)等。目前,關(guān)于HIFU對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、活性的影響的報道少之又少。因此,本文使用溶菌酶作為研究蛋白,利用質(zhì)譜、圓二色光譜(CD光譜)、熒光光譜、核磁共振氫譜(1H-NMR)、聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)以及被動空化檢測(P

2、assive Cavitation Detection PCD)等方法,研究了HIFU處理溶菌酶后對溶菌酶結(jié)構(gòu)、活性的影響,并初步探討了HIFU影響蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、活性的作用機制。
  目的:
  1.探討高強度聚焦超聲對一種蛋白質(zhì)—溶菌酶結(jié)構(gòu)、活性的影響,以及相應(yīng)的輻照參數(shù)。
  2.從聲空化和溫升的角度探討高強度聚焦超聲對溶菌酶結(jié)構(gòu)、活性影響的機制。
  方法:
  1.分別使用頻率0.94 MHz、聲功率

3、500W、脈沖重復(fù)頻率4 Hz、占空比10%的脈沖高強度聚焦超聲輻照溶菌酶溶液10s、2min、3min、4min、5min。以及使用頻率0.94 MHz、聲功率分別為100W、200W、300W、400W、500W,脈沖重復(fù)頻率4 Hz、占空比10%的脈沖高強度聚焦超聲輻照溶菌酶溶液5min。4oC保存?zhèn)溆谩?br>  2.利用質(zhì)譜、圓二色光譜(CD光譜)、熒光光譜、核磁共振氫譜(1H-NMR)和聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)

4、方法,研究高強度聚焦超聲對溶菌酶結(jié)構(gòu)的影響。采用溶菌酶試劑盒測定輻照前后溶菌酶活性的變化情況。
  3.采用PCD系統(tǒng)采集HIFU輻照過程中焦域處的聲發(fā)射信號(acoustic emissions,主要為空化信號),對該信號進行快速傅立葉變換(Fast Fourier Transformation,F(xiàn)FT)然后進行帶通濾波(3~7MHz)后用帶阻濾波器濾除通帶內(nèi)的諧波(3f0、4f0、5f0、6f0、7f0),得到非諧波的寬帶噪聲

5、,然后對寬帶噪聲進行均方根(Root Mean Square,RMS)運算,得到RMS隨輻照時間的變化曲線。進而得到輻照過程中的累積空化劑量(ICD)。
  4.使用溫度采集系統(tǒng)記錄HIFU輻照中焦域處的溫度,并繪制其隨輻照時間變化的曲線。
  結(jié)果:
  1.高強度聚焦超聲處理后,質(zhì)譜無明顯變化,表明超聲對溶菌酶一級結(jié)構(gòu)無影響;CD光譜無明顯變化,表明超聲對溶菌酶二級結(jié)構(gòu)無影響;而熒光光譜顯示,熒光強度減弱,且熒光強

6、度隨著HIFU輻照功率、輻照時間的增加逐漸減弱。說明溶菌酶色氨酸(Trp)周圍的疏水結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,且隨著 HIFU輻照功率、輻照時間的增加,疏水結(jié)構(gòu)進一步被破壞;SDS-PAGE結(jié)果顯示,經(jīng)超聲輻照后溶菌酶出現(xiàn)支鏈降解,且隨著HIFU輻照功率、輻照時間的增加,目標(biāo)條帶逐漸變細變淡;1H-NMR結(jié)果顯示,經(jīng)超聲輻照后溶菌酶色氨酸發(fā)生了化學(xué)位移,且隨著HIFU輻照功率、輻照時間的增加,化學(xué)位移也有所增加。
  2.高強度聚焦超聲處理

7、后,溶菌酶活性均出現(xiàn)降低現(xiàn)象。且隨著HIFU輻照功率、輻照時間的增加,溶菌酶活性逐漸降低,由最初的200U/ml下降到23.2U/ml。
  3.HIFU輻照過程中,存在空化現(xiàn)象,且隨著輻照功率的增加,累積空化劑量隨之增加,表現(xiàn)在溶菌酶結(jié)構(gòu)方面的影響,色氨酸熒光強度隨之減弱,化學(xué)位移隨之增加。表現(xiàn)在溶菌酶活性方面的影響,溶菌酶的活性逐漸減弱。
  4.HIFU輻照過程中,焦域處溫度變化幅值不大,初始溫度18oC, HIFU輻

8、照產(chǎn)生的最高溫度為23.3oC,其溫度的變化不足以引起溶菌酶變性。
  結(jié)論:
  1、實驗結(jié)果表明高強度聚焦超聲可以改變?nèi)芫傅母呒壗Y(jié)構(gòu),即溶菌酶的三級、四級結(jié)構(gòu)。但對于溶菌酶的一級、二級結(jié)構(gòu)無明顯改變。這可能與超聲參數(shù)、蛋白質(zhì)本身的超聲耐受性不同有關(guān)。
  2、HIFU輻照溶菌酶后,溶菌酶的活性降低,且隨著輻照時間增長、輻照功率增加活性越來越弱。
  3、HIFU輻照過程中存在空化現(xiàn)象,空化產(chǎn)生的自由基,主要

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