文摘

在目前的工作我们报告的调查结果人类血液之前和之后的放射性同位素诊断通过电子顺磁共振(EPR)和傅里叶变换红外(FTIR)光谱。结果表明,EPR可以检测高铁血红蛋白、转铁蛋白离子的浓度更准确地比其他任何技术。红外光谱辐射光谱表明,蛋白质的构象和浓度变化引起的。层次聚类分析(HCA)创建为歧视的初始和辐照的节省时间的工具在活的有机体内人类的血液样本。

1。介绍

血液和血红蛋白损伤辐射的研究是非常重要的为了了解电离辐射的生物效应1- - - - - -6]。各种物理技术用于确定结构损伤的辐照后血红蛋白:吸收光谱、红外光谱(2],穆斯堡尔和电子顺磁共振光谱6,8,9]。

这项工作是我们的一个几个调查的电离辐射对人血的影响2,4,5,9]。

EPR是唯一的技术,它提供了直接检测自由基和未配对电子的样品。常见的例子是过渡金属离子、铁^{3 +}、铜^{2 +}、锰^{2 +}、有限公司^{2 +}、自由基、通常碳-氮-,或含氧化合物(6]。许多血液蛋白质使用金属中心绑定和与小分子反应。例如,血红蛋白含有铁和血红细胞的颜色。铁集团血红蛋白在体内运输氧气。当血红蛋白结合氧,离子铁^{2 +}不会改变电荷只改变其从高自旋电子配置配置low-spin配置。

红外光谱已经成功地用于确定结构变化在红细胞在血液样本3)和红细胞蛋白质的分子水平变化由于激光辐照1]。文献[5)用红外光谱来研究改变血液暴露在氦氖激光治疗剂量的辐射和酰胺的变化,识别酰胺,酰胺二世和酰胺三世吸收区域和甲基的吸收带,亚甲基和磷酸基。我们以前的研究表明,共振拉曼散射和红外光谱表明辐照影响血液血红蛋白(4]。

本研究的目的是研究辐射对人类的影响血液由EPR和红外光谱。

2。材料和方法

在目前的工作,我们学习的血病人之前和之后的放射性同位素诊断通过电子顺磁共振和傅里叶变换红外光谱学。

血液样本收到了核医学部门,p . Stradins临床拉脱维亚大学医院,患者接受医学治疗。静脉血是自愿捐赠的病人之前和之后的放射性同位素诊断和收集在空气中含有少量的玻璃管肝素作为抗凝剂。放射性药品注入到患者,静脉血液样本被注入和前两个小时后诊断。没有任何抗凝血也测试和显示没有区别对citrate-treated或肝素钠血。电子顺磁共振测量样品立刻在液态氮冷冻。

血液冻结的EPR谱测量在一个力量EMX-6/1光谱仪配备一个方面2000数据系统。一个ER第4102普遍使用了x波段谐振器(TE102模式)。的电子顺磁共振信号的因素是由引用外部磁场值衡量力量ER 035高斯计和微波频率测量Systron唐纳6235频率计数器。电子顺磁共振信号强度测量血液中与固定标准信号使用标准的晶体分别以(Cr^{3 +})放置在共振腔。光谱被记录在微波功率6.2千瓦,应用磁场调制100 kHz和振幅1吨。获得一个频谱平均20扫描和接收时间常数在25 ms。

红外光谱分析使用1 - 6初始(控制/ pre-radiation)和血液的放射性核素诊断后水悬液倒出,滴在384年硅板和干燥的地方°C。吸收光谱被记录在一个HTS-XT标(力量、德国)范围4000 - 400厘米⁻¹,解决4厘米⁻¹。中记录的光谱吸收范围0.25 - -0.80(吸收带的强度与浓度成正比)被用于定量分析(9]。6.5数据处理作品使用二阶导光谱,集成和HCA。

3所示。结果

我们报告的调查结果的血patiensts之前和之后的放射性同位素诊断由EPR和红外光谱。

电子顺磁共振光谱的重要参数因素。的EPR样本的因素决定了在磁场中的位置(在给定的微波频率)EPR过渡会发生: 在哪里普朗克常数,微波频率,玻尔磁子,是磁场。

前患者血液的EPR谱放射性同位素诊断由电子顺磁共振信号由于转铁蛋白图系数4.31(一)。后患者血液的EPR谱放射性同位素诊断由EPR信号4.3由于转铁蛋白和因素6.0因素由于高铁血红蛋白在高自旋状态(图1 (b))。

高铁血红蛋白(铁形式的血红蛋白)当铁铁是血红蛋白的形成^{2 +}血红素中的铁氧化^{3 +}铁状态[阿拉伯文]3 d5由于电离辐射的影响。这种形式的氧血红蛋白不能绑定。这种化合物是无法为组织提供氧气;因此,它有利于把这个铁^{3 +}形式的血红蛋白铁^{2 +}亚铁状态,以便组织可以得到所需的氧气。

红外光谱概要文件(图2显示变化的整体组成不同的患者的血液样本,如高总碳水化合物(主要是葡萄糖)或脂质浓度已知特征或变量对特定病人。评价光谱资料表明,辐照血液样品中蛋白质的浓度降低,而脂质浓度增加。这是在协议与定量分析的结果。例如,初始样本中的蛋白质浓度59%的干重(DW)和52% DW辐照后DW DW和脂质浓度的1%和2.3%,相应。在我们先前的研究的基础5)作为区别的辐照效应是选择在I和II的蛋白质。

在我(1657厘米的比率⁻¹,β表构象)和II(1544厘米⁻¹ 单确认)带强度明显高于在最初的样本。这表明configuration-dominant蛋白质的变化或β单确认,酰胺我峰为中心的转变表明变化在整个细胞内的蛋白质构象状态(2]。进一步的杂环胺使用各种歧视地区了。HCA的系统树图使用向量归一化,二阶导光谱区域1775 - 1482厘米⁻¹如图,病房的算法2。显然可以看出HCA歧视最初和辐照样品确认radiation-caused血液的变化。

4所示。结论

评价红外光谱表明电离辐射对血液生化成分的影响。HCA被证明是有用的对快速歧视的初始和辐照血液样本。因此,英国《金融时报》光谱学被证实是一个快速和翔实的方法相比具有一些优势与传统生化方法。考虑到红外光谱是一个快速和高度信息的方法,需要少量的样本(在我们的例子中甚至几毫升),当使用微型板块读者甚至无需样品预处理,是很有前途的研究辐照对血细胞的影响。

评估的EPR谱数据显示,高铁血红蛋白水平放射性同位素后病人的血诊断比以前更高的诊断。我们假设离子铁^{2 +}血红素铁血红蛋白被氧化^{3 +}血红素的辐射。高铁血红蛋白水平升高是调查的主题,因为它有一个重要的角色在人类生物的重要功能。EPR可以更准确地检测高铁血红蛋白离子的浓度比其他任何技术。

确认

这项工作是支持的拉脱维亚政府拨款(没有。09.1213),拉脱维亚国家研究项目“发展创新的多功能材料,信号处理和信息技术竞争science-intensive产品”项目。4“新材料和技术评估生物组织,并替换”。