血液的化学元素精选(九篇)
第1篇：血液的化学元素范文
世界上竟有蓝色人种？考察队员们简直不敢相信，他们怀疑是不是这些人的身上涂抹了什么东西才使他们变蓝的。于是，他们决定作进一步的调查看究竟如何。经过几天的努力，他们终于发现了这些蓝色皮肤的人，竟是一个庞大的家族，居住在洞穴之中，过着狩（shòu）猎的原始生活。他们又发现这些奇特的人皮肤不但是蓝色的，而且连血液也都是蓝色的。
在这一奇特的发现之后不久，美国加利福尼亚大学医院的著名运动生理专家韦西，在智利的奥坎基尔查峰海拔6000多米的高处，也发现了适应力极强的浑身皮肤发着蓝色光的人种。韦西说在这样高的山峰上，空气十分稀薄，含氧量很少，这些奇特的蓝色人，像机灵的猴子一样，行动特别敏捷，令人难以与其相比。
另外据说在非洲撒哈拉沙漠中，也生活着一批为数不多的蓝色人。一位美国生物学家在考察喜马拉雅山时，也曾在6千米以上发现了一些蓝色皮肤的僧侣，最令人吃惊的是，这些蓝色的僧侣，在这空气十分少的高山上竟然谈笑自若，还能干笨重的体力活。
这一系列蓝种人的发现，向人们关于人种的划分提出了挑战，用事实说明在地球上除了黄、白、黑、棕这四个人种之外，蓝色人种也该占有一点位置了。然而更令人奇怪的是，在世界上黄、白、黑、棕这四种人，无论其肤色如何，其血液都是鲜红色的，而这蓝色人的血为什么会与他们的皮肤相同呈蓝色呢？
对这个奇怪的现象科学家们做了旷（kuàn）日持久的研究，提出了不同的见解。一种看法是，皮肤的颜色和血液的成分关系密切。红色的血液是由于血液中红细胞中含有一种叫血红蛋白的红色蛋白质，因而使血液呈现红色。而蓝色人的血液中有一种“超高血型蛋白”，却缺乏一种控制这种蛋白增长的酶，所以他们的血液呈蓝色，致使皮肤也呈蓝色。
另一种看法认为蓝血人是一种病理状态，在他们血液中某些化学成分发生了异常变化，这种变化很可能是由于某种“特殊病态基因”造成的。
一些美国科学家提出：在血细胞内，血红蛋白负责输送氧气，当氧气充足时，血红蛋白会呈现红色，所以常人血液皆为红色；当缺乏氧气时，血红蛋白就会呈蓝色。蓝色人全身蓝色，可能就是高山缺氧所致。他们在研究中发现，蓝种人的血液中血红素大大超过了正常人。这大概就是他们能适应高山缺氧环境的原因。
还有一些科学家从某些具有蓝色血液的动物身上得到了启发，他们指出在海洋中，有一种大王乌贼和马蹄蟹血液是蓝色的，海蛸（xiāo）和墨鱼血液却是绿色的。可见，血液的颜色是由血色蛋白含有的元素决定的。含铜元素叫血蓝蛋白使血液呈蓝色；含钡（bèi）元素叫血绿蛋白，使血液呈绿色；含铁元素叫血红蛋白，使血液呈红色。从这一理论出发，他们认为蓝色人的形成可能是血液中缺乏铁元素而铜元素过多造成的。
第2篇：血液的化学元素范文
【关键词】 应激
【摘要】 目的 观察束缚应激后小鼠全血中铁、锌、钙和镁含量的变化，研究束缚应激对全血4种元素的影响和规律。方法 建立小鼠束缚应激模型，原子吸收分光光度法测定小鼠全血中铁、锌、钙和镁的含量。结果 对照组小鼠全血铁、锌、钙、镁含量分别为（39120±1601），（590±056），（5944±1071），（4512±338）μg/ml；实验组小鼠全血铁、锌、钙、镁含量分别为（35123±3522），（505±070），（5968±740），（4399±431）μg/ml。与对照组比较，接受应激的小鼠全血中铁、锌含量显著降低（p＜005），钙含量略有升高，镁含量降低，但差异均无统计学意义（p＞005）。结论 束缚应激可使小鼠全血铁、锌含量显著降低；微量元素铁、锌与束缚应激反应之间存在一定的联系。 【关键词】 应激
应激是机体对各种外界应激原作用的反应，适度的应激是机体保护机制的一部分，有益于健康。但过度的应激往往成为疾病的诱因〔1〕。研究证实，应激能够影响动物和人体的免疫功能〔2，3〕。机体免疫系统功能的紊乱又是感染性疾病、肿瘤等发生或恶化的直接原因〔4，5〕。实验研究表明，应激可引起机体细胞因子、蛋白、酶等的变化〔6，7〕，而有关应激与元素之间关系的研究较少。铁、锌、钙和镁是人体中的必需元素，在人体生理生化过程中起着重要作用。因此，研究应激与元素之间的关系有重要意义。原子吸收光谱法具有灵敏度高、选择性好、精密度高、分析速度快等优点。本文采用原子吸收光谱法测定了束缚应激后小鼠全血中铁、锌、钙和镁4种元素的含量，旨在探讨束缚应激对全血中元素的影响。
1 材料与方法
11 动物与分组 选用32只健康c57bl/6纯系小鼠，体重20～25g，雌雄兼用，随机分为对照组和束缚组，每组16只。
12 应激模型的制备 应激模型的制备按文献［8］进行。将小鼠装入带有通气孔的可以限制其各个方向的束缚器中，室温下维持12h。正常对照组小鼠留置原饲养笼中正常饲养。实验期间2组小鼠均禁食禁水。
13 标本采集 解除束缚后恢复2h，摘除眼球采血，肝素抗凝。
14 全血元素含量测定
141 样品处理 取肝素抗凝血05ml用去离子水稀释定容,测定铁、钙、镁稀释100倍，锌稀释30倍。
142 标准溶液的配制 铁、钙、锌的工作液（100μg/ml）及镁的工作液（50μg/ml）分别由1mg/ml的铁、镁、钙、锌储备液稀释而成。用工作液稀释成不同浓度的标准溶液。标准溶液系列：铁标准溶液为10，20，30，40，60μg/ml；钙标准溶液为01，02，04，08，12μg/ml；锌标准溶液为005，01，02，03，04μg/ml；镁标准溶液为005，01，02，03，04μg/ml。
143 元素测定 用aa370mc原子吸收分光光度计测定样品中4种元素的含量，优化后的仪器工作条件为空气流量：7l/min；乙炔流量：17l/min；灯电流：铁和锌为6ma，钙和镁为4ma；狭缝宽度：铁为02mm,锌、钙和镁为07mm；波长：铁为2483nm,锌为2139nm,钙为4227nm,镁为2852nm。对标准溶液进行测定，绘制标准曲线，各元素线性关系良好。各元素回归方程为铁：c=1383a-04848；锌：c=5815a-002241；钙：c=1613a+001452；镁：c=1038a-002035。相关系数铁：09942；锌：09979；钙：09994；镁：09996。
15 统计分析 应用spss 100 统计软件进行分析，测得数据经spssexplore去除奇异值后得到有效数据（即分组时各组均为16只，去奇异值后有的少于16只）采用独立样本t检验分析2组差异，检验水平为p＜005。
2 结果
21 小鼠全血铁含量测定 应激后16只小鼠全血中铁含量为(35123±3522)μg/ml，与对照组〔15只小鼠结果为(39120±1601)μg/ml〕比较，显著降低，差异有统计学意义(p＜005)。
22 小鼠全血锌含量测定 应激后16只小鼠全血中锌含量为(505±070)μg/ml，与对照组〔15只小鼠结果为(590±056)μg/ml〕比较，显著降低，差异有统计学意义(p＜005)。
23 小鼠全血钙含量测定 应激后16只小鼠全血中钙含量为(5968±740)μg/ml，与对照组〔16只小鼠结果为(5944±107)μg/ml〕比较，钙含量略微升高，差异无统计学意义(p＞005)。
24 小鼠全血镁含量测定 应激后小鼠15只全血中镁含量(4399±431)μg/ml，与对照组〔15只小鼠结果为(4512±388)μg/ml〕比较，镁含量降低，差异无统计学意义(p＞005)。
25 实验组元素间相关分析 采用pearson进行相关分析。元素间相关性分析结果表明，相关性fe-zn,fe-ca,fe-mg,zn-ca,zn-mg,ca-mg的r值分别为0877，0135，0770，0073，0493，0388；p值分别为0000，0617，0001，0788，0062，0153。
3 讨论
钙、镁都参与水盐代谢，对维持内环境的稳定有重要作用。应激可能通过影响这些元素的代谢，重新维持内环境的平衡〔9〕，这可能是本文中引起钙镁变化的原因。铁主要用于合成血红蛋白，构成各种金属酶的必需成分或活化某些金属酶和它的辅助因子，在机体运送氧和细胞内电子传递中发挥极其重要的作用。在应激条件下，肌肉处于紧张的运动，代谢率增加，耗氧量随之增加〔10〕，而运载氧及氧化磷酸化和三磷酸腺苷(atp)的生成均需要大量铁的参与，这可能是血中铁水平下降的原因。锌是多种酶的组成成分，在激素的产生、储存和分泌中起着重要作用。有研究表明，锌有应激保护作用。其应激保护机制可能与其参与构成机体抗氧化防御系统有关。锌可能通过提高机体抗氧化能力来实现其应激保护作用〔11〕。有研究表明，应激会引起体内锌的损耗〔12〕。应激小鼠血中锌下降可能是因为应激机体对锌的需求量增加，血中锌转移到发挥其生理作用的靶器官。对4种元素进行相关性分析，发现铁与镁、铁与锌有显著的相关性，可能应激对铁与镁及对铁与锌的影响机制相同。综上分析，微量元素铁、锌在应激中有着重要作用，其具体机制有待进一步探讨。
【参考文献】
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第3篇：血液的化学元素范文
【关键词】 杞枣口服液;儿童高血铅
铅对儿童生长、心理、智能、行为发育损伤是不可逆的,若不及时排铅可引起高血铅甚至铅中毒。因此儿童体内铅含量偏高(高血铅)已成为目前影响儿童健康状况一个重要的公众卫生问题。探讨如何做到既能排铅又能很好的保护儿童幼稚的身体,应是一个值得高度关注与重视的社会问题[2] 理想的排铅产品应无毒副作用,能预防或改善铅毒性引起的功能损害、在排铅的同时对其他元素在机体内的代谢没有影响、并能提高人体的免疫力。我院使用杞枣口服液治疗48例儿童轻度铅中毒取得了良好疗效,现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选择96例经微量元素测定已确诊为高血铅儿童,其中男54例,女42例,年龄3～15岁,平均9.95岁。随机分为治疗组与对照组各48例,两组在年龄、性别、临床症状及血铅浓度等方面无显著性差异 (P>0.05),具有可比性。
1.2 治疗方法 治疗组48例口服杞枣口服液(浙江泰利森药业有限公司生产,批准文号为国药准字B20020312),方剂组成(枸杞子、大枣、太子参、珍珠、益智、海参等)每次10 ml,2次/d。对照组48例口服哈药集团生产的钙加锌口服液,每次10 ml,2次/d及维生素B1片,每次100 mg,2次/d,疗程均为4周。
1.3 观察指标 ①临床症状改善情况(包括神疲乏力、食欲不振、面色无华、记忆力减退、多动症等);②血铅变化情况。临床症状由专人进行询问及记录,血铅及其他微量元素使用 QL 800微量元素分析仪 (济南齐力医疗器械有限 公司产)于治疗前后各检测一次。
1.4 疗效评定 在完成一个月疗程后进行疗效评定:①显效:临床症状完全缓解,血铅下降至 100 μg/L以下;②有效:临床症状部分缓解,血铅部分下降;③无效:临床症状无改善,血铅水平无变化。
1.5 统计学分析 用SAS System进行χ2检验。
2 结果
本次实验发现:治疗组48例高血铅儿童经服用杞枣口服液排铅1个月后,主要症状变化比较明显,其中显效28例,有效16例,无效4例,总有效率91.7%。
2.1 两组疗效比较 (见表1)。
表1
两组疗效比较(例,%)
组别例数(n)显效有效无效总有效率
治疗组4828(58.4)16(33.3)4(8.3)44(91.7)
对照组4817(35.4)19(39.6)12(25.0)36(75.0)
注:χ2=15.82,P
2.2 两组不良反应比较无显著性差异,P>0.05。
3 讨论
杞枣口服液是中药制剂,无毒副作用,由纯天然药用植物枸杞、大枣、太子参、海参、珍珠、焦山楂等经精心提炼而成。其中枸杞子能滋补肝肾、保肝护肝,且富含多糖、微量元素、维
作者单位:425006湖南永州职业技术学院医学校区 (伍三妹);湖南省道县妇幼保健院(周秀清)
生素,对免疫有促进和调节作用;大枣和太子参均含氨基酸、维生素、多糖等,能健脾补气,纠正胃肠病损等[3];山楂含黄酮类、游离酸、脂肪酸、维生素等,能消食化积,具有调整胃肠功能、增加胃消化酶的分泌而促进消化的药理作用;珍珠能镇惊安神、解毒,富含人体所必需的多种氨基酸和微量元素(活性钙、铁、锌、硒等),能促进人体内酶的活力、使细胞的生命力增强、从而延缓细胞的衰老;海参含18种人体所必需的氨基酸、多种微量元素、维生素和生物活性物质,具有增进食欲、增加记忆力、增强免疫力、并促进儿童生长发育,帮助人体对化学性损伤的修复等作用。同时多种微量元素可激活组织酶、促进铅从组织解离,并能竞争性抑制铅在胃肠道的吸收与转运、促进铅排泄,同时又可避免在排铅的同时有可能排出钙铁锌铜等微量元素的失衡现象。
参 考 文 献
[1] 李怀迟,陈明发.千果花对儿童铅中毒434例治疗观察.中国社区医药,2005,21(6):39.
[2] 曾小莲.杞枣口服液治疗儿童铅中毒185例疗效观察.医学文选,2006,25(4):136.
第4篇：血液的化学元素范文
关键词：不锈钢 化学元素 分析 试剂 操作方法
一、概述
不锈钢是一种优质钢材，不仅耐蚀抗磨、外观精美，而且不锈钢废钢还可回用，不会对环境造成污染，是100%的绿色环保材料。在一些特殊的场合，用不锈钢代替普碳钢，可以大大提高构件的使用寿命。
二、化学元素检测流程
1.分析元素
普通碳钢要求对碳、硫、硅、锰、磷五大元素做化学分析，不锈钢要求另对镍、钼、钛及铬元素进行分析。
2.应用设备仪器
硅、锰、磷、镍、铬、钛、钼检测需主要设备：722光栅分析光光度仪、电子天平、滴定管、高温炉、移液管、容量瓶、锥形瓶、量瓶。
3.分析方法
3.1碳、硫的测定
CS-8800型红外碳硫分析仪器操作规程
仪器开关顺序：
3.1.1打开计算机显现示器电源
3.1.2打开计算机主机电源
3.1.3双击桌面上“CS-8800型红外碳硫分析仪”图标
3.1.4打开检测电源。等待池电压，有信号跳动稳定至最后两位数字跳动，既可。然后打开高频电源开关。
3.1.5打开氧气阀门，调节左表压力约0.18Mpa（打开高频炉后，风机应工作，同时面板上的压力表和板流、栅流都不应工作；如面板上板流、棚流都工作，应按复位键不放，退出8800程序，然后再进入程序后，松开复位键即可）
3.2硅的测定（直接光度法）
3.2.1试剂
混合酸：盐酸200ml与硝酸60ml混合以水稀释至1000ml
5%钼酸铵、5%草酸、硫酸亚铁铵：6% 每1000ml溶液中加硫酸（1：4）10ml （置于棕色瓶中）
3.2.2操作方法
称取试样0.1g置于100ml锥形瓶中，如混合酸20ml，加热溶解，冷却移入100ml容量瓶中，以水稀释至刻度。
3.3镍的测定（丁二酮肟光度法，碘为氧化剂）
3.3.1试剂
王水：盐酸与硝酸按2：1比例混合、碘溶液：（0.1N）称取碘化钾25g，碘12.7g加少量水，溶解并稀释至1000ml、氨性丁二酮肟溶液：1g丁二酮肟溶于1000ml氨水中、氨水（1：1）、柠檬酸：50%
3.3.2操作方法：
称取试样0.1g置于100ml锥形瓶中，加王水（2：1）15ml，加热溶解冒小白烟，加水约10ml煮沸1～2分钟，冷却，于100ml量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。显色液：吸取试液5ml，于100ml量瓶中，加水50ml，柠檬酸铵溶液（50%）5ml，碘溶液3ml，摇匀，然后加氨性丁二酮肟溶液20ml，以水稀释至刻度，摇匀。（红色）空白液：吸取试液5ml于100ml量瓶中，加水50ml、柠檬酸铵溶液（50%）5ml、碘溶液（0.1N）3ml，摇匀，然后加氨水（1：1）20ml，以水稀释至刻度，摇匀。（淡黄色）
3.4联合测定
称样0.2g于150毫升锥形瓶中，加10ml王水加热溶解后，加5ml高氯酸继续加热至高氯酸白烟升至瓶口维持30～60秒（中温）取下，放置至瓶内无白烟并出现盐类之后，加15ml水，振荡溶解盐类后，冷却至室温用水稀释至100ml，摇匀。
3.4.1磷的测定
3.4.1.1试剂
王水：3﹕1 （盐酸3，硝酸1）、高氯酸、0.5%硝酸铋：（5g硝酸铋加500ml水及300ml硝酸，溶解后，用水稀释至1000ml）、2%亚硫酸钠、5%钼酸铵溶液、5%抗坏血酸
3.4.1.2操作方法：
分取20ml试液于150ml锥形瓶中我中，加10ml硝酸铋溶液，加1ml亚硫酸钠溶液煮沸1min取下冷却至温热时，加5ml钼酸铵溶液及10ml抗坏血酸溶液，摇匀，加15ml水（P﹤0.01%时不加）摇匀，于波长690mm处，3cm比色皿，水为参比，测吸光度。
3.4.2钛的测定
3.4.2.1试剂
5%抗坏血酸、3%变色酸：含亚硫酸纳0.2%、25%氟化铵
3.4.2.2操作方法
分取5ml试液于50ml容量瓶中，加10ml（或5ml）抗坏血酸溶液，加5ml变色酸溶液，用水稀释至刻度，摇匀，于波长460～480波长处2～3cm比色皿，显色液加几滴氟化铵褪色为参比，测吸光度。
3.4.3钼的测定
3.4.3.1试剂
硫酸：1：1 （硫酸：蒸馏水）、5%抗坏血酸（当天）、25%硫氰酸铵
3.4.3.2操作方法
3.4.3.2.1分取10ml试液（钼﹥0.5%时5ml）两份分置于50ml容量瓶中，加6ml硫酸（1：1），10～15ml（分取多时多加）抗坏血酸溶液摇匀，加3ml硫氰酸铵溶液（参比中不加），摇匀。
3.4.3.2当Mo﹥1%时，则分取5ml试液两份于50ml容量瓶中，加6ml硫酸（1+1），10ml抗坏血酸溶液，5ml硫氰酸铵溶液，（参比中不加）摇匀，用水稀释至刻度摇匀，放置15～20min，于波长160mm处3cm比色皿，测吸光度。
3.4.4铬的测定
3.4.4.1试剂
硫磷混合酸（1：1：4）、硫酸亚铁铵：0.04mol/L（每100ml中含3～5ml硫酸）1.6g硫酸亚铁铵溶于（5硫酸：95水）。
3.4.4.2操作方法
分取25ml试液于150ml锥形瓶中，加10ml硫磷混合酸（1：1：4），2滴N-苯代邻指示剂，用硫酸亚铁标准溶液滴至终点（黄绿色）。
3.4.5锰的测定
高碘酸钠：4%（每100ml溶液中含30ml磷酸及20ml硝酸加热煮沸溶解）分别取10ml或20ml试液（Mn
4.计算方法
标钢元素成分值÷标钢消光值×试样消光值
四、结束语
不锈钢发展领域很广，应用潜力很大，不锈钢化学元素分析检测开展势在必行，在为油田及其他产业建设中不锈钢制品应用把好质量关的同时，也为检测站带来了可观的经济效益。
参考文献
第5篇：血液的化学元素范文
关键词 同位素稀释； 蛋白质定量； 电感耦合等离子体质谱； 转铁蛋白； 白蛋白
1引言
蛋白质组学的快速发展，不但需要准确鉴定蛋白质，还要求对处于动态变化的蛋白质进行定量分析[1～4]。目前比较成熟的定量方法多是基于稳定同位素标记的生物质谱[5，6]，但是生物质谱的信号响应与蛋白质或肽段含量间的关系十分复杂，没有蛋白质标准作归一化处理，很难对蛋白质或肽段定量。与生物质谱不同，电感耦合等离子体质谱（ICPMS）分析中元素的响应与原子所处的分子环境无关[7]，而且样品处理简单，易于色谱联用，可进行同位素分析[8]。因此，利用ICPMS对蛋白质中的元素定量分析，是近年来蛋白质定量技术研究的热点。硫是最适合作为蛋白质定量分析的元素[9]。根据SwissProt蛋白质数据库的统计分析，分别有96.6%、98.8%的蛋白质含有半胱氨酸、甲硫氨酸等含硫氨基酸[10]。如果蛋白质的氨基酸序列已知，就能确定其中的硫原子数；那么通过ICPMS测定硫的含量来实现蛋白质的定量是完全可行的[11]。但是，目前ICPMS直接测定硫来定量的蛋白，主要是标准蛋白，涉及基体样品的很少，因为ICPMS测量硫存在一些困难：需使用碰撞池技术或高分辨ICPMS克服O+2对硫的谱线干扰[12]。常见的ICPMS对蛋白质定量研究集中在金属蛋白上[13，14]，定量原理与含硫蛋白相同。
为保证定量分析的准确度，需使用与待测蛋白匹配的标准物质来保障质控与量传，但由于蛋白质种类繁多、结构复杂，目前可获得的蛋白标准十分匮乏。同位素稀释法（ID）是国际公认的具有权威性化学计量方法，只需硫或金属的浓缩同位素即可实现不同基体蛋白的定量分析[15]。
高效液相色谱（HPLC）的同位素稀释法分为特异性、非特异性形态[16]。前者在前处理时就将稀释剂加入到样品中，具有传统同位素稀释法的优点；但是必须开发针对目标蛋白的特异性稀释剂制备方法，目前商品化或人工合成的稀释剂非常有限，直到2005年才有文献报道第一次应用到蛋白质的定量分析[17]。而非特异性形态同位素稀释（也称柱后同位素稀释）对蛋白质的种类、结构没有要求，同位素稀释剂常为某元素的简单离子，基本都有商品化的产品，适合于蛋白质的定量分析。
目前，文献报道了高效液相色谱柱后同位素稀释质谱法（HPLCIDICPMS）， 通过测硫定量标准蛋白[11]和测铁定量转铁蛋白[14]，但是未见对硫、铁共同定量蛋白的比较及人血清中多种蛋白的定量。本研究采用液相色谱分离混合蛋白，ICPMS测硫、铁分别定量的标准蛋白结果与天平称量结果比较，验证了HPLCIDICPMS方法，并对硫、铁定量分析进行比较。在此基础上，将方法应用到人血清中转铁蛋白、白蛋白的定量分析，测定了血清中两种蛋白的含量。本方法体系可应用在食品安全、环境监测、临床检验的化学计量、相关实验室认证等生命科学研究的重要领域，促进我国生命科学测量水平的不断提高和测量溯源性研究的深入发展。
2实验部分
2.1仪器、试剂与样品
Element 2扇形磁场电感耦合等离子体质谱仪（美国ThermoFisher Scientific公司）；高效液相色谱系统（日本Shimadzu公司）：含LC30AD泵、LC20AD泵、SIL30AC自动进样器、CTO20A柱温箱、SPD20A紫外检测器；Toledo型电子天平（瑞士Mettler公司）；MillQ超纯水系统（美国Millipore公司）；TSKGel G3000SWxl凝胶柱（300 mm×7.8 mm，日本Tosoh公司）；Shodex QA825 IEC色谱柱（75 mm×8.0 mm， 日本Shodex公司）
Tris、人血清转铁蛋白Transferrin（Tf，75.2 kDa，每分子含47个S原子）、白蛋白Albumin（Alb，66.4 kDa，含41个S原子）、牛β乳球蛋白Lactoglobulin（Lacb，18.36 kDa，含9个S原子）、鸡溶菌酶Lysozyme（Lys，14.31 kDa，含12个S原子），均购自Sigma公司；甲酸铵、乙酸铵，购于Fisher Scientific公司；马心肌红蛋白Myoglobin（Myo，16.95 kDa，含3个S原子）、人血清样品来自中国计量科学研究院；其它试剂均为国产分析纯；实验用水为超纯水（18.2 MΩ·cm）。
4种标准蛋白Tf， Lacb， Myo和 Lys用天平准确称量后混合，溶于超纯水中备用；人血清样品不经任何处理，直接进入液相色谱进行分析。
34S浓缩同位素（美国橡树岭实验室）：同位素32S/34S丰度比为0.01417；54Fe浓缩同位素（中国计量科学研究院）：同位素56Fe/54Fe丰度比为0.11313。
2.2电感耦合等离子体质谱仪条件
仪器工作参数为：功率 1300 W，样品气流速1.05 L/min，辅助气流速0.87 L/min，冷却气流速16.0 L/min， 分辨率（m/Δm） 4000；扫描次数 700×1。
2.3高效液相色谱分离条件
2.3.1尺寸排阻色谱（SEC）分离混合标准蛋白尺寸排阻液相色谱常用的流动相中高浓度盐（如NaCl等）在质谱锥上的堆积会影响ICPMS测量；文献[18]研究发现，0.2 mol/L乙酸铵作为流动相时既能保证分离效果，又不会引入高浓度盐；而且质谱连续工作8 h，没有发现明显的碳堆积。本实验所用的流动相为0.1 mol/L 乙酸铵溶液，流速为0.4 mL/min， 紫外检测器波长280 nm，分析时间40 min，等度洗脱。
2.3.2阴离子交换色谱（IEC）分离人血清由于转铁蛋白与白蛋白分子量接近，尺寸排阻色谱柱分离人血清时，两者的保留时间重合，不能达到分离效果，因此采用阴离子交换柱Shodex QA825 IEC分离人血清。液相分离条件为 A相： 0.02 mol/L TrisHCl（pH 8.6）； B相： A+0.5 mol/L甲酸铵溶液，流速为0.7 mL/min， 时间程序： 0～30 min， 0～100% B； 梯度洗脱。 紫外检测器波长为280 nm。
2.4HPLCIDICPMS分析
柱后同位素稀释时，稀释剂通过岛津液相系统自带的LC20AD泵加入，与液相色谱的洗脱液经过三通混合后在线进入ICPMS检测。液相色谱实现混合蛋白分离，ICPMS检测对蛋白定量分析。
质谱得到的同位素比值谱图，根据同位素稀释公式（1），转化为元素的质量流（Mass flow）谱图。积分质量流谱图中的峰面积可得到相应蛋白中该元素的绝对含量，依据液相进样体积及蛋白所含元素个数，就可计算出蛋白的绝对浓度。
MFs=cspdspfspMsMspAbspAbs（Rm-Rsp）（Rs-Rm）（1）
式中， csp， dsp和fsp分别代表同位素稀释剂的浓度（ng/g）、密度（g/mL）和流速（mL/min）； Ms和Msp分别表示样品和稀释剂中元素的原子量； Abs和Absp分别表示样品和稀释剂中核素b的丰度； Rm， Rsp和Rs分别表示混合样品、稀释剂和样品中核素a与核素b的丰度比。
血清中目标蛋白的正常含量范围不同：转铁蛋白2.35～3.00 g/L，白蛋白35～50 g/L；导致两种蛋白中硫含量差别很大，为保证Rm比值合适，采用改变稀释剂流速的方法，在液相时间程序的前15 min（转铁蛋白出峰部分），34S同位素稀释剂的流速为0.03 mL/min；之后白蛋白出峰时间段，流速提高到0.2 mL/min。[TS（][HT5”SS]图14种混合标准蛋白的液相色谱图
Fig.1Liquid chromatogram of mixed standard proteins[HT5][TS）]
3结果与讨论
第6篇：血液的化学元素范文
微量元素到底该不该检测？
微量元素检测，很多家长都不陌生。因为现在带孩子体检或就诊时，经常会被要求进行微量元素检测。现在很多家长都不排斥对儿童进行微量元素检测，他们认为如果不进行微量元素检测，就无法把握宝宝的喂养是否得当，无从知道宝宝的生长发育是否正常。有了测试结果，可以更科学地安排宝宝的饮食，对儿童的生长发育也有一个比较细致的了解。一些没有给孩子做过微量元素检测的家长更是表现得忧心忡忡，“如果不做检测，心里总是不踏实。”如果拿到的检测结果显示正常，家长则会很开心，但如果结果上显示某些元素缺乏，家长则会给孩子买各种保健品吃，以便能很快地补充上这些缺乏的微量元素。“孩子6个月体检时查出缺锌，此后一直在吃补锌的产品，现在又快9个月体检了，还想再查查，查过才能放心。”一位家长说。也有家长对微量元素的检测结果表示质疑：“孩子枕秃很严重，但检查出来并不缺钙，是不是检查结果不准呀？”
微量元素指占生物体总质量0.01%以下，且为生物体所必需的一些元素，如锌只占人体总重量的百万分之三十三，铁也只占到百万分之六十。现在不少专科医院、社区医院等都提供这项收费检测服务，项目包含铜、锌、铁、镁、钙、钾、钠等元素，部分医院还可以检测铅、镉等重金属元素，价格在数十元至几百元不等。但针对微量元素检测的准确性和必要性，医学界也一直存在争议。最近《健康时报》报道称，北京大学第一医院早已取消了微量元素检测这一项目，原因是其结果只能供参考。微量元素检测只是一种筛查手段，检测结果并不能作为临床诊断的依据，只能是一个参考。微量元素检测查出的只是血液里各种微量元素的含量，并不意味着这些元素都能发挥其功能，所以才会出现有些婴儿有明显的枕秃但检测结果显示并不缺钙的现象。不只是微量元素检测的结果，90%以上的各种检查结果都只能作为初步诊断的依据，不能简单地看检测报告单上的数值就进行判断，一定需要结合临床症状才能作出诊断。微量元素的检测结果是动态的，受很多因素的影响，比如被检测者近一两天的饮食状况也会影响到微量元素的检测结果，而包括检测设备、操作人员水平等在内的因素也会影响其结果。
儿童体内微量元素非诊治不得随意检测
《东方早报》曾于2012年12月4日援引新华社的一项调查称，一家三甲综合医院检验科医生指出，微量元素检测除了血铅外，其他项目没有一点价值。查血钙是史上最坑人的项目。人体只有1%的钙在血液中，身体的自我调节会保持血钙值相对恒定，身体即便缺钙也很难在血液中得到体现，所以通过查血钙的方式来判断是否缺钙的做法很荒谬。亚洲儿科营养联盟主席、中国医师协会儿童健康专业委员会主任委员丁宗一直言：“近20年来，国内微量元素检测的方式花样百出，但检测结果都不靠谱。”他指出，微量元素检测对仪器和实验室的环境要求非常高，不是一般的医院实验室能做到。所以国外基本不查，孩子没病不会给抽血。北京和睦家医院儿科医生崔玉涛也对儿童检测微量元素提出过质疑，他说：“微量营养素并不是直接检测血液中的含量，而是通过与微量营养素的标准比测出来的，因此测定过程中的误差相当高。之所以会出现误差，并不是说仪器不准、实验员操作不认真，而是其中有不可避免的误差因素，比如从指尖或耳垂取血，采集血液过程中，组织液和血液一同被挤出，造成血液稀释；空气中含有微量营养素，如果采血后没有马上化验，空气中的微量营养素就会沉在血液里；采血的过程中要用碘酒、酒精消毒，它们当中的微量营养素也有可能被一起采到血液当中，这些因素都会影响到检测结果，所以微量营养素的检测数据并不是很准确。”此外，崔玉涛表示：即使是静脉取血获得的微量元素值，也只代表血液水平，不代表相应组织内的含量，钙质主要沉着于骨骼，血清钙水平不代表骨骼内钙质水平，若维生素D摄入不足，即使血钙水平足够，仍会出现佝偻病；铁主要分布于红细胞内，参与血红蛋白携氧，血液检测的是血清游离铁水平，不代表红细胞内状况。
对此，国家卫生计生委办公厅在2013年10月30日通知明确规定：不宜将微量元素检测作为婴幼儿体检的普查项目，尤其是对6个月以下婴儿。非诊断治疗需要，各级各类医疗机构不得针对儿童开展微量元素检测。对违规开展儿童微量元素检测的医疗机构，会依法依规来处理。按照规定，医院根据儿童的临床症状，可以开展有针对性的微量元素检测，但要规范采血技术操作和保存流程，使用的仪器设备应当取得食品药品监管部门的批准。
第7篇：血液的化学元素范文
【关键词】 间充质干细胞 人脐血 分化 神经元
间充质干细胞(mesenchymal stem cells， MSC) 是目前备受关注的一类具有多向分化潜能的组织干细胞， 最先发现于骨髓， 随后在脐血和其他组织中也发现了MSC。研究报道MSC在体外诱导条件下不仅可分化为成骨细胞、 成软骨细胞、 脂肪细胞和成肌细胞等多种中胚层来源的间质细胞［1］， 而且还能跨胚层横向分化为神经细胞［2］。我们在分离培养人脐血MSC的过程中发现部分脐血MSC在体外培养多次传代的过程中未经诱导表现为类似神经元的形态， 因此采用RTPCR和免疫细胞化学的方法对脐血MSC能否表达神经元特异性抗原标记进行检测。
1 材料和方法
1.1 材料 淋巴细胞分离液（1.077 g/mL）购自中科院天津血液病研究所; DMEMLG培养基购自Sigma公司; 胎牛血清购自杭州四季青生物工程材料有限公司; 青/链霉素、 谷氨酰胺、 2.5 g/L胰蛋白酶和0.2 g/L EDTA购自Gibico公司; 鼠抗人CD29FITC、 CD44FITC、 CD105FITC、 CD34FITC、 CD106FITC、 HLADRPE单克隆抗体(mAb)及同型对照购自Coulter公司; 鼠抗人神经元特异性烯醇化酶（neuronspecific enolase， NSE）和神经丝蛋白（neurofilament， NF）mAb工作液， EliVisionTM Plus试剂盒购自北京中杉生物技术公司。
1.2 方法
1.2.1 PCR扩增引物 根据GenBank上登录的NSE、 NF基因序列设计， 由上海生工生物工程有限公司合成。NSE引物为: 5′gaagaaaaggcctgcaactg3′， 5′ccaggtcagcaatgaatgtg3′; NF引物为: 5′atcggtaaaggtgcacttgg3′， 5′tctacctccccattgacagc3′。扩增片段长度分别为157 bp和168 bp。
1.2.2 脐血标本的收集 脐血来源于南京军区福州总医院妇产科出生的健康足月顺产新生儿。产妇产前检查均正常， 脐血的收集均已征得产妇同意。无菌条件下采集脐血: 待胎儿娩出后， 在距离胎儿5～7 cm的脐带处进行双接扎， 剪断脐带， 穿刺脐静脉后抽取脐血， 每份30～80 mL， 抽取后注入100 mL， 经无菌处理， 加入333.4 nkat/mL肝素抗凝的生理盐水瓶中， 充分混匀。脐血采集后4 h内进行单个核细胞的分离。
1.2.3 脐血单个核细胞的分离 采用密度梯度离心法: 脐血30～80 mL用无菌的DHank’s液等体积稀释。取数个50 mL的无菌带盖离心管， 先加入1.077 g/mL的淋巴细胞分离液25 mL， 无菌滴管吸取稀释后的脐血25 mL， 离液面约1 cm处缓慢加入， 形成一明显的界面。2 000 r/min离心20 min， 小心吸取中间的白膜层。加入5倍体积的PBS缓冲液， 1 000 r/min离心10 min， 洗涤3次， 弃上清。所得单个核细胞用于细胞培养。
1.2.4 脐血分离细胞的培养和传代 参照骨髓MSC的培养方法［3］从脐血中分离出的单个核细胞以1.0×109/L的密度接种于含体积分数200 mL/L胎牛血清、 2 mmol/L谷氨酰胺、 1667 nkat/mL青/链霉素的DMEMLG培养液中， 置于37℃、 50 mL/L
CO2和饱和湿度的CO2培养箱中培养。5～7 d后首次换液， 悬浮的细胞被去除， 可见瓶底有少量的贴壁细胞。换上新鲜的培养液继续培养。开始每隔5～7 d换液1次， 待细胞克隆出现、 扩大后根据培养液颜色的变化每3～5 d换液1次。待细胞克隆不再扩大生长时即开始传代， 加入2.5 g/L胰蛋白酶和 0.2 g/L EDTA消化液， 37℃孵育6～8 min， 200 mL/L 的胎牛血清终止消化， 按1∶3的比例接种至新的培养瓶中继续培养。
1.2.5 脐血分离细胞的表面抗原检测 采用流式细胞术（FCM）检测: 选择P3代细胞， 抗体分别为CD29FITC、 CD44FITC、 CD105FITC、 CD34FITC、 CD106FITC和HLADRPE。FCM检测后， 应用SystemⅡSoftware Version 3.0获取、 分析检测结果。
1.2.6 脐血分离细胞向神经元样细胞分化的检测 (1)RTPCR检测: P2和P10代细胞接种于6孔板， 培养达到80%以上融合后， 参照TRIzol RNA抽提试剂盒说明书抽提细胞总RNA， 按照Promega RTPCR试剂盒说明书合成细胞总cDNA（βactin作为内参照）。NSE、 NF基因片段的PCR扩增采用50 μL反应体系: 10×PCR缓冲液5 μL， dNTP 4 μL， 模板DNA（cDNA）5 μL， 上游引物（20 μmol/L）1 μL， 下游引物（20 μmol/L）1 μL， DNA聚合酶1 μL， ddH2O 33 μL。离心混匀， 94℃预变性5 min后， 按下列参数: 94℃ 30 s， 55℃ 30 s， 72℃ 30 s， 共30个循环。最后一个循环结束后72℃延伸5 min。(2)免疫细胞化学检测: 分别取P2代和P10代脐血分离细胞， 以5×106/L的密度接种于放置有消毒盖玻片的6孔板内， 每孔加入2 mL新鲜培养液， 制备细胞爬片。细胞贴壁后， 吸出培养液， 小心加入PBS轻轻冲洗2次后， 再加入40 g/L多聚甲醛室温固定15～20 min。PBS轻洗2次， 然后参照EliVisionTM Plus试剂盒说明书进行免疫细胞化学染色。
2 结果
2.1 脐血分离细胞的培养和传代 原代培养的细胞刚接种时呈圆形， 48～72 h后开始有极少量细胞贴壁， 5～7 d后出现较多的贴壁细胞， 部分为成纤维细胞状的长梭形细胞和少量纺锤状细胞（图1A）。1～2 周后可见1～3个细胞克隆出现， 细胞排列成束状、 漩涡状或放射状（图1B）。2～3周左右细胞克隆不再向周围扩大， 按1∶3的比例传代后细胞扩增明显加快， 7～10 d达到90%以上融合， 为均匀一致的成纤维细胞状细胞。P2～P7代细胞增殖速度最快， 1∶3传代后3～5 d即达到90%以上融合， P8代细胞增殖速度开始变慢， P10代以后细胞增殖能力明显下降。相差显微镜下观察， P2代细胞表现为均匀一致的成纤维细胞样的形态， P3代开始偶见个别细胞表现为类似神经元的形态， 随着传代次数增加这种细胞的数量有增多的趋势。
图1 人脐血分离细胞的形态（×400）（略）
A: 培养7 d的分离细胞; B: 克隆化生长的分离细胞.
2.2 脐血分离细胞表面抗原的FCM检测 检测结果显示脐血分离细胞强表达CD29、 CD44、 CD105， 阳性细胞百分数分别为97.8%、 99.5%、 98.3%; 不表达CD34、 HLADR、 CD106， 阳性细胞百分数分别为0.09%、 0.82%、 0.12%（图2）。
2.3 脐血MSC向神经元样细胞分化的检测
2.3.1 RTPCR检测结果 P10代脐血MSC的RTPCR检测结果为: PCR产物经琼脂糖凝胶电泳后， 在分子量100～200 bp之间出现预期的NSE、 NF的特异PCR扩增条带。P2代脐血MSC的RTPCR检测结果无NSE、 NF的PCR扩增条带。提示P10代脐血MSC有NSE、 NF mRNA表达， 而P2代脐血MSC无NSE、 NF mRNA表达（图3）。
图2 人脐血分离细胞的FCM检测（略）
图3 人脐血MSC向神经元样细胞分化的RTPCR分析（略）
1: 神经丝蛋白(P10); 2: 神经元特异性烯醇化酶(P10); 3: DNA marker (DL 2 000); 4: 神经丝蛋白(P2); 5: 神经元特异性烯醇化酶(P2).
2.3.2 免疫细胞化学检测结果 P2代细胞呈现均一的、 典型的成纤维细胞样的形态， 不表达NSE、 NF， 细胞胞质为均匀的蓝色。而P10代细胞中， 部分细胞表现为神经元样细胞的形态， 部分细胞为扁平、 宽大的形态， 均有不同程度的NSE、 NF抗原表达， 神经元样细胞胞质染成较浓的棕褐色， 而扁平、 宽大的细胞则染成浅棕色（图4）。
图4 人脐血MSC的免疫细胞化学检测 (×200)（略）
A: P10 MSC， 神经元特异性烯醇化酶 (+); B: P2 MSC， 神经元特异性烯醇化酶 (-); C: P10 MSC， 神经丝蛋白(+); D: P2 MSC， 神经丝蛋白(-).3 讨论
研究报道MSC在体外诱导条件下可分化为神经细胞， 诱导后MSC表现为神经细胞的形态， 并表达多种神经细胞的特异性抗原标记。而且有学者发现MSC可诱导分化为特殊类型的神经细胞， 如5HT敏感神经元［4］、 多巴胺能神经元［5］等。MSC的这种特性为其用于神经系统疾病的细胞替代治疗提供了可能， 但是对于MSC在体外诱导条件下分化为神经细胞的观点目前还存在争议。有学者认为MSC经化学诱导法诱导出现的神经元样细胞形态改变是细胞毒性损害、 胞质收缩、 细胞骨架改变的结果， 而不是真正的神经细胞［6］; 也有文献报道骨髓MSC在诱导前就已经能表达神经细胞标志物， 诱导后表达明显增加［7］。
目前虽然对MSC的研究较多， 但还没有公认的可用来鉴定MSC的专一的、 特异性的抗原标志。主要根据细胞形态、 免疫表型、 多向分化潜能进行鉴定。MSC表达的主要抗原标志有: （1）黏附分子， CD58、 CD44等。（1）整合素家族成员， CD29、 CD51等。（3）其它分子， CD90、 CD105等。不表达造血细胞的表面抗原标志CD34、 CD45等， 不表达组织相容性复合物Ⅱ类分子如HLADR抗原等， 也不表达内皮细胞表面抗原标志CD31、 CD106等［8］。本研究从足月新生儿脐血中分离培养出的MSC为均匀一致的成纤维细胞样的形态， FCM检测强表达CD44、 CD29、 CD105， 不表达CD34、 HLADR、 CD106， 符合MSCs的抗原标志特征， 提示我们分离的细胞为MSC。
在培养过程中我们观察到脐血MSC在P8代以后增殖速度不断减慢， 而且在多次传代后少数细胞呈现类似神经元的形态， 提示MSC具有终末分化为神经元的可能。P2代细胞表现为均一的成纤维细胞样的形态， RTPCR 检测无神经元特异性抗原NSE、 NF的mRNA表达， 免疫细胞化学检测无NSE、 NF蛋白表达， 说明这个时期的MSC中不存在神经元; 而P10代细胞则呈现不同的细胞形态， 部分细胞的形态类似于神经元， RTPCR检测有NSE、 NF的mRNA表达， 免疫细胞化学检测也表明该类细胞能表达NSE和NF蛋白， 证明此时MSC中包含有神经元样细胞。本实验没有应用外源性诱导剂， 可以排除诱导剂对细胞形态的影响; P10代MSC不仅形态上与神经元相似， 还有神经元特异性抗原标记NSE、 NF的mRNA和蛋白表达， 进一步证实MSC有终末向神经元分化的可能。目前中胚层起源的MSC横向分化为神经细胞的确切机制尚不清楚， 基因芯片技术证实骨髓MSC不仅含有成骨细胞、 成软骨细胞、 成肌细胞等中胚层细胞的标志物基因， 还含有神经细胞的某些标志物基因， 一旦基因组中某些基因被细胞外微环境中的细胞因子所激活， 则可能向某些特定细胞分化［9］。本研究中MSC在体外培养和传代的过程中能表达NSE、 NF， 可能存在某种因素促使NSE、 NF基因激活。
然而我们的研究结果只能说明人脐血MSC有终末向神经元分化的可能性， 是否能分化为真正的神经元还需要进一步的实验如其他神经元特异性抗原标志的检测、 电镜检查和电生理学研究， 尤其是从功能上证实这些细胞能完成某种神经活动， 如形成突触联系、 建立神经反射等。这些研究对于人脐血MSC用于神经系统疾病的细胞治疗将具有重要的理论和实用价值。
参考文献
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［3］ 王 超， 徐 蕴， 宋文刚， 等. 大鼠骨髓间充质干细胞分离培养方法的建立及其表型分析［J］. 细胞与分子免疫学杂志， 2007， 23（5）: 466-468.
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第8篇：血液的化学元素范文
关键词：血液循环系统 计算机仿真 功率键合图法
0 引 言
功率键合图法是一种系统动力学建模方法，它以图形方法来表示、描述系统动态结构，是对流体系统进行动态数字仿真时有效的建模工具。通过已有的研究工作表明，功率键合图方法可以较好地应用于生物流体系统仿真，特别是人体循环系统的建模和数字仿真[10]。
我们在以前的工作当中，建立了一个简化的血液循环系统模型[10]，验证了功率键合图法的可行性和有效性。键合图建模方法的优点是直观形象，便于获得状态空间方程，有利于数值化计算，避免了电模拟方法中推导状态方程困难的弱点 。本文对血液循环系统进行了较细致和全面的划分，建立了一个包括动脉系统、静脉系统、心脏（左、右心室和心房）以及冠脉循环、外周循环的多分支血液循环系统仿真模型。
应用功率键合图方法对血液循环系统进行建模和仿真的基本规则是，(1)把血液循环系统的结构及各主要动态影响因素以图示模型形式，即功率键合图加以表示，(2)从功率键合图出发，建立系统的动态数学模型——状态空间方程，(3)在数字计算机上对状态方程进行求解。
1 多分支血液循环系统模型的建立
1.1 系统描述
血液循环系统模型如图1所示[4]。在心血管循环系统中，血液在心脏“泵”的作用下所进行的循环流动，可以看作是一种功率流的流动、传输、分配和转换的过程。血液在左右心室有节律地收缩作用下，被泵向人体的各个部分，其中包括：体循环区（血液由左心室经主动脉、大动脉、外周循环区和腔静脉，回到右心房），肺循环区（血液由右心室流经肺动脉和肺静脉到左心房。），腹部内循环，颈部和头部循环，以及冠脉循环等。在心房和心室、心室和主动脉之间存在着防止血液倒流的膜瓣，如二尖瓣、三尖瓣、主动脉瓣等。
图1 血液循环系统模型
1.2 功率键合图模型
应用功率键合图建模方法的第一步是将原系统表达为功率键合图的图示模型。功率键合图由功率键、结点和作用元等主要元素构成，多分支血液循环系统的功率键合图如图2所示。
Rnv Chv Rhh Cha Rna
图2 多分支血液循环系统功率键合图模型(此图有省略)
参考图2，绘制多分支血液循环系统功率键合图的步骤可简述如下：
(1)根据对多分支循环系统各个功率流程分支的分析，依次确定各0结点和1结点。
0结点表示集总的流容容腔，如心室腔、主动脉弹性腔，在0结点处血液压力为等值，而该结点输入的血流量等于输出的血流量。1结点表示集总的流阻管路或流感管路，如大动脉血管，在1结点处血流量为等值，而该结点的压力降等于上流压力值减去下流压力值。在图2 的循环系统模型中共有15个0结点和21个1结点。
(2)画上各结点周围的功率键，并标注功率流向。
功率键是带有箭头和因果线表示功率的线段。本模型中构成功率的两个变量是血压和血流。箭头表示系统作用元中的功率流向，即循环血液的流动方向。
(3)在功率键的一端标注上相应的C、R、L作用元。
为了能够全面、细致地刻画系统特性，本模型中应用了三种作用元：流容、流阻和流感。
流容反映血管的顺应性，画在0结点上，用C来表示，简称C元。例如，图2 中的Cta、Car、Cvn、Cpa、Cpv是分别表示与图1相对应部分的胸主动脉、大动脉、腔静脉、肺动脉和肺静脉顺应性的流容。
流感反映血流的惯性特性，画在1结点上，用L来表示，简称L元。如图2中的Lta、Lar、Lvn、Lpa、Lpv、Lco是分别表示相对应的胸主动脉、大动脉、腔静脉、肺动脉、肺静脉及冠状动脉血流惯性的流感。
流阻反映血流粘滞阻力的特性，简称R元，画在1结点上。例如图2中Rta、Rar、Rvn、Rpa、Rpv和Rco是分别表示胸主动脉、大动脉、腔静脉、肺动脉、肺静脉及冠状动脉血流粘滞阻力的阻性作用元。
(4)在各功率键上标注因果线，以便于建立系统的数学模型。
功率键上的因果线表示各作用元上流量与压力两变量之间的因果关系，确定了自变量和因变量，便于建立系统的状态方程。对于C元，其功率键上两个变量间，自变量是流量，因变量是压力；对于L元和R元，其功率键上两个变量间压力是自变量，流量是因变量。
经过以上步骤，就完成了循环系统的功率键合图模型。可以看出，键合图模型就是通过结点、功率键和作用元这些元素对心血管循环系统直观而形象的描述和反映。在将循环系统翻译成键合图模型后，就可以方便、有条不紊地推导系统数学模型。
2 系统数学模型
功率键合图建模方法的第二步是推导系统的数学模型。在推导系统动态过程的数学模型——状态方程时，首先要确定状态变量。应用键合图方法建模的方便之处就在于对状态变量的确定有一定之规，可遵循固定的法则。
由于系统的状态方程是一阶微分方程组，在其变量间有导数关系，而在键合图中，只有流容C和流感L作用元中的两个变量间才有导数或积分关系，所以应当从C元和L元各自的变量间取一个变量作为状态变量。
对于C元，自变量为流量，因变量为压力，其关系为：
(1)
对于L元，自变量为压力，因变量为流量，其关系为：
(2)
对于R元，流量和压力之间的关系有：
(3)
根据规则，取C元功率键上的压力变量p和L元功率键上的流量变量Q为状态变量,状态变量的一阶导数即为状态方程。
因此，对于0结点，由(1)式两边取导数可得：
(4)
其中， 是第i个0结点处的压力， 为输入血流量， 为输出血流量， 是第i个0结点处的流容。
对于1结点，由(2)式和(3)式可得：
(5)
其中， 是第i个1结点处的血流量， 为上流压力， 为下流压力， 和 分别是第i个1结点处的流阻和流感。
对每个0节点和1结点都建立类似(4)和(5)的关系式，则可以得到系统的数学模型。本模型的数学模型是36阶的状态空间方程，即模型由36个一阶微分方程组成。下面列出了主动脉循环部分的状态方程：
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
其中，Cta、Caa、Car分别是胸主动脉、腹主动脉、外周动脉的流容；Lta、Laa、Lar、Lvn分别是胸主动脉、腹主动脉、外周动脉和腔静脉的流感；Rta、Raa、Rsa、Rpc和Rsv是分别表示胸主动脉、腹主动脉、外周动脉、外周循环和腔静脉的流阻。ptao、paao、psar和Qtao、Qaao、Qsar分别是动脉循环中的胸主动脉、腹主动脉、外周动脉部分的压力和流量。
血液循环是由心脏的舒张－收缩动作推动的，本文采用了心室时变流容 来表示这种舒张－收缩动作， 是时间的周期函数。
对于循环系统中的膜瓣作用，可以作为模型的约束条件加入到系统数学模型当中：当血液正向流动时，膜瓣阻力为一较小的数值；当血液反向流动时，膜瓣阻力为无穷大，即阻止血液倒流。
本模型中的流容、流阻和流感参数参照文献[4]。
3 计算机仿真
本文采用4阶定步长Runge－Kutta法来求解模型的状态方程，设定仿真步长为0.0001s，在奔腾586 PC机上进行数字仿真。
当加入边界约束条件，设置各状态变量初始参数之后，状态变量便以状态方程为基础被同步地展开。在每一步，血液循环系统各部分的压力和流量值根据状态方程被分别计算出来。待仿真数据变化稳定后，由系统输出方程可以得到每个心动周期内系统各部分的血压p、血流量Q、血液容量V以及心输出量CO和射血分数EF等各项生理参数数值，从而可以对多项生理特性进行计算机仿真。本文进行了正常生理条件下和高血压、血管刚性的病理条件下的生理特性仿真。
3.1 正常生理状态仿真
设定各状态变量的初始参数为正常值[4,5]，对系统模型进行计算，即可得到正常生理条件下，血液循环系统血流动力学参数的仿真数据。
图3给出了在正常状态时，三个心动周期（每个心动周期为0.8秒）内的左心室压力和主动脉血的仿真波形压的仿真波形。从压力仿真波形图中可以看出，心室压力和主动脉压力在每个心动周期内的压力脉动是十分显著的。图4是肺动脉血压和肺静脉血压的仿真波形。肺动脉压的压力脉动也较为显著，而在肺静脉中，血液的压力脉动就不很明显。
图3 左心室和主动脉的压力变化仿真
140
01.6
t/s
(a)左心室血液容量的周期变化
140
01.6
t/s
(b)右心室血液容量的周期变化
图4 肺动脉和肺静脉的压力变化仿真
在表1中给出了血液循环系统主要血流动力学变量在正常状态时条件下的仿真数值。由生理学规律可知 ，左心室收缩压范围一般在17~18 kPa，主动脉压力范围在12~17 kPa，肺动脉压在2 kPa左右。因此，仿真所得波形和数据与实际的生理规律是相符的。
表1中还给出了评定心脏功能的两个有用的指标：心输出量CO和射血分数EF，仿真所得到的数据为：心输出量5256 ml/min，射血分数61%，都符合实际的生理规律 。
表1 血液循环系统主要血流动力学变量计算机仿真数值
仿真实验
项目
左心室压
峰值
LVPP
(kPa)
主动脉压
AP
(kPa)
左心室舒
张末容积
LVEDV
(ml)
右心房压
RAP
(kPa)
肺动脉压
PAP
(kPa)
右心室舒
张末容积
RVEDV
(ml)
冠脉血流
量
CF
(ml/min)
心输出量
CO
(ml/min)
射血分数
EF
（%）
正常
17.96
16.82
123
0.6
2.13
130
228
5256
61
高血压
21.28
18.63
126
0.6
2.26
130
230
4989
54
血管刚性
19.29
17.10
124
0.6
2.13
130
229
第9篇：血液的化学元素范文
【关键词】 丙戊酸；蛋氨酸；谷氨酸脱羧酶；精神分裂症
Valproate renew GAD expression which had been inhibited by methionine in mouse primary cortical cultures
【Abstract】 Objective To study valproate and methionine(Met) regulate glutamic acid decarboxylase (GAD) expression in mouse primary cortical cultures nouron，investigate the mechanism of the VPA’s function in the treatment of schizophrenia.Methods Adopting primary cortical cultures technique cultures neuron，collecte cells，lysis cells，use colorimetric method to measure GAD activities；analyse GAD activities of the vacancy group（serum-free DMEM），the Met group（cultures were incubated with Met at a final concentration of 2 mM in serum-free DMEM for 3days，after that change it with serum-free DMEM），and the VPA group（cultures were incubated with VPA at a final concentration of 2 mM in DMEM after that incubated with Met at a final concentration of 2 mM in serum-free DMEM for 3days）.Results In the Met group the average activities of GAD is obviously lower than the other two group，the difference has statistical meaning. In the VPA group the average activities of GAD is approach to vacancy group，the difference hasn’t statistical meaning.Conclusion The methionine inhibits the cortical neuron express GAD，decreases GABA synthesize. The VPA promotes the cortical neuron expression GAD，and renews GAD expression which had been inhibited by Met in mouse primary cortical cultures.
【Key words】 valproate；methionine；glutamic acid decarboxylase（GAD）；schizophrenia
增加蛋氨酸（Methionine，Met）的摄入量，会造成近百分之七十的精神分裂症（schizophrenia，SZ）患者症状恶化［1］。有学者认为的大量摄入Met引起大鼠体内活性甲基供给体S-腺苷同型半胱氨酸（SAM）增加，SAM使谷氨酸脱羧酶(glutamic acid decarboxylase.GAD)等基因启动区甲基化修饰，引起GAD等基因表达降低［2］。在美国医生普遍使用丙戊酸(valproic acid，VPA）辅助治疗SZ。2001年Christopher［3］发现VPA能抑制组蛋白去乙酰基酶（Histone Deacetylase，HDACs)的活性，从而诱导基因表达。笔者通过原代培养技术培养大鼠皮质神经元，并在培养液中先后加入Met、VPA，然后用Berthelot［4］ 反应测定不同组别的皮质神经元裂解液的GAD相对酶活性。如果Met 能抑制GAD基因表达，将使皮质神经元中GAD的相对酶活性降低，而如果VPA能诱导GAD基因表达，将使GAD恢复到正常水平。
1 材料与方法
1.1 试剂 多聚左旋赖氨酸，N2添加剂(100×的成分: 牛胰岛素500μg/ml，人转铁蛋白10000μg/ml，黄体酮0.63μg/ml，硒0.52μg/ml，腐胺 1611μg/ml，Gibco)，基础培养液（DMEM、碳酸氢钠、青霉素、链霉素），胎牛血清，兔抗GABA 血清(1∶600)，羊抗兔IgG (1∶40)，免疫组织化学试剂盒，Met、Gly 标准品，苯甲基磺酰氟(PMSF)，非变性条件下裂解细胞的裂解液（pH 7.0的20mM Tris，150mM NaCl，1% Triton X-100，焦酸钠，β-甘油磷酸，EDTA，Na3VO4，等），GABA (纯度99.9 %)，5′-磷酸吡哆醛(PLP)，L-谷氨酸钠 (L-MSG)，次氯酸钠，Folin－酚试剂，牛血清白蛋白，巯基乙醇，重蒸酚，无水乙醇等。
1.2 动物 孕期16～18天清洁级SD大鼠，由郑州大学动物中心提供。
1.3 方法
1.3.1 大鼠皮质神经元分组培养 大鼠皮质神经元的体外培养参照陈丽敏［5］ 完全培养液组的培养方法。以5×105/孔的数量接种大鼠皮质神经元于多聚左旋赖氨酸处理过的24孔培养板。以新配制的完全培养液(基础培养液+N2添加剂+10%胎牛血清)培养细胞，3天后换以无血清培养液（基础培养液+N2添加剂）分组继续培养。实验分三组，每组8个孔:空白组，无血清培养液；Met组，无血清培养液含终浓度为2mM的MET，培养3天后换以无血清培养液；VPA组，无血清培养液含终浓度为2mM的Met，培养3天后换以终浓度为0.5mM的VPA的无血清培养液。将细胞放置于温度37℃、体积分数为5%CO2、饱和湿度的CO2培养箱中培养。分组培养6天后将细胞用于各类实验。
1.3.2 GABA能神经元的免疫细胞化学(PAP法)鉴定 培养细胞用4%多聚甲醛固定，0.2% Triton X-100和0.03% H2O2/甲醇溶液于室温下处理30min，羊血清蛋白(1∶50)37℃ 1h，经兔抗GABA血清(1∶600)4℃孵育72h，再经羊抗兔IgG(1∶40)37℃ 1h，兔抗PAP复合物(1∶40)37℃ 1h，用DAB 4HCl/H2O2(0.05%/0.01%)呈色35min，贴片、脱水、透明及封片。上述每步骤间均用PBS充分洗涤，光镜下观察。
1.3.3 谷氨酸脱羧酶活性的测定 （1）粗酶提取液的制备：去除培养液，用PBS、生理盐水（含最终浓度为1mM的PMSF）洗一遍细胞。每孔加入100μl非变性条件下裂解细胞的裂解液。用枪吹打数下，使裂解液和细胞充分接触。裂解液接触细胞2s后，细胞就会被裂解。于4000r/min 下离心5min，得到的上清液即为粗酶液。裂解细胞的所有步骤都在冰上进行。采用Lowry 法测定蛋白质浓度后，用磷酸盐缓冲液稀释到3g蛋白/L。冰箱短时间保存备用。（2）采用比色法测定粗酶提取液谷氨酸脱羧酶的活性：取0.2ml 50mmol/L的磷酸缓冲液(pH 6.8)，其中含5mmol/L L-MSG及0.2mmol/L 的PLP，加入0.1ml 待测粗酶提取液和0.1ml 蒸馏水（对照组加入0.1ml 2mM的Met，实验组加入0.1ml 2mM的Gly），于37℃水浴中保温30min；迅速置于冰浴中止反应，加入0.2ml 0.2mmol/L pH 9.0 的硼酸缓冲液，1ml 6%的重蒸酚溶液，0.4ml次氯酸钠溶液，充分振荡；沸水浴10min 后，冰浴20min不断振荡，直至有蓝绿色化合物出现，然后加入2ml 60%的乙醇于645nm 下比色。以已知浓度的GABA 作对照。在上述测定条件下，以每分钟生成1μmol 的GABA 所需的酶量为一个酶活单位(U)。每组测定同时做3次重复，求平均值。
1.3.4 统计学方法 全部数据以（x±s）表示，采用SPSS10.0 统计软件，平均数比较采用单因素方差分析，以P＜0.05为差异有显著性。
2 结果
2.1 培养细胞的观察 于种植完全培养液3天后，于倒置显微镜下观察可见大部分细胞贴壁，神经元约占据培养板面积的2/3 左右，胞体以呈椭圆形和三角形者占多数，部分细胞胞体为多角形，多数神经元长出2个以上的突起，并与邻近神经元的胞体或突起形成接触，90% 以上胶质细胞死亡浮起，表明大鼠皮质神经元的体外培养成功；分组继续培养6天后各组神经元胞体继续增大，突起长度及数量继续增加，基本铺满培养板，胶质细胞极少，表明在加入Met和VPA分组后大鼠皮质神经元生长正常。随机取20个视野(200×，0.44mm2/视野)，计数每个视野中胞体折光性好、长出突起、生长状态良好的细胞，比较各组的存活细胞数。结果列于表1，表明不同组别细胞存活数没有差别（P>0.05），说明Met在2mM的浓度范围内、VPA在0.5mM的浓度范围内均不影响神经元的生长。
注:aF=0.13，P＞0.05；bF=1.41，P＞0.05；cF=57.807，P＜0.05，n=8
2.2 GABA能神经元细胞数的比较 用免疫细胞化学反应显示不同组别的细胞均主要是GABA能神经元(84%左右)。实验组免疫反应阳性的神经元所占比例与其他两组相比差异无显著性(数据见表1)。说明在下一步实验中裂解细胞获得的粗酶提取液三组均主要来源于GABA能神经元。
2.3 谷氨酸脱羧酶活性的测定 酶活性测定结果列于表1，可以看出空白组和VPA组酶活性没有差别，Met组的酶活性明显低于上两组。说明蛋氨酸抑制大鼠皮质神经元表达GAD，降低GABA的合成；VPA促进皮质神经元表达GAD，可以使被Met抑制的GAD恢复到正常水平。
3 讨论
培养细胞的观察表明不同组别细胞存活数没有差别，说明Met在2mM的浓度范围内、VPA在0.5mM的浓度范围内不影响神经元的生长。免疫细胞化学反应显示不同组别的细胞均主要是GABA能神经元，说明裂解细胞获得的粗酶提取液三组均主要来源于GABA能神经元，酶活性测定结果说明蛋氨酸抑制大鼠皮质神经元表达GAD，降低GABA的合成，VPA促进皮质神经元表达GAD，可以使被Met抑制的GAD恢复到正常水平。GABA系统的异常是精神分裂症的病理生理特点之一，神经递质GABA具有能使多巴（DA）向下调节的作用，还可以作用于中脑前叶及皮质DA能神经通路［6］。GABA是由GAD催化L-MSG裂解而生成的。GAD的表达受多种因素调节，其中启动子的CpG岛的胞嘧啶5′碳原子的甲基化修饰和组蛋白乙酰化修饰是其中的两种主要调控方式。
Met在体内可增加SAM的供给，而SAM的增加可以促进基因的甲基化修饰而引起GAD等基因表达降低。这可能是Met使SZ患者症状恶化的原因。Tremolizzo［2］在大鼠腹腔注射Met (6.6 mmol/kg 15天，1天2次)引起大鼠体内活性甲基供给体SAM增加，并且发现大鼠脑中GAD mRNAs显著减少，笔者通过原代培养技术培养大鼠皮质神经元，然后用Berthelot［4］ 反应测定不同组别的皮质神经元裂解液的相对酶活性。所得结果与Tremolizzo的结果相同，既Met 能抑制GAD基因表达，将使皮质神经元中GAD的相对酶活性降低。
2001年Christopher［3］发现VPA能抑制组蛋白去乙酰基酶（Histone Deacetylase，HDACs)的活性，组蛋白末端的乙酰化与转录激活相关，而去乙酰化与转录抑制相关。Francesca在大鼠腹膜内注射VPA(200ng/(kg·d)，30天)，然后用鼠基因组U34 Affymetrix寡聚核苷酸芯片（包含8799已知的探针）分析大鼠脑中基因的表达，发现有87种基因表达下调、34种基因表达上调［7］，被影响的基因产物参与多种调节通路和代谢途径。我们的研究表明VPA促进皮质神经元表达GAD，并且可以使被Met抑制的GAD恢复到正常水平。这也可能是联合使用VPA类药物治疗SZ能快速改善患者的症状的主要原因。
1 Brune G G，Himwich H E. Effects of methionine loading on the behavior of schizophrenia patients. J Nerv Ment Dis，1962，134：447-450.
2 L Tremolizzo G，Carboni W B，Ruzicka C P，et al.An epigenetic mouse model for molecular and behavioral neuropathologies related to schizophrenia vulnerability.PNAS，2002，99 （26）：17095-17100.
3 Christopher J，Phiel F Z，Eric Y，et al. Histone deacetylase is a direct target of valproic Acid，a potent anticonvulsant，mood stabilizer，and teratogen.J Biol Chem，2001，276(39): 36734-36741.
4 许建军，江波，许时婴，等.比色法快速测定乳酸菌谷氨酸脱羧酶活力及其应用.微生物学通报，2004，31(2):66-71.
5 陈丽敏，陈晓春，林挺岩，等.大鼠皮质神经元的体外培养和纯化.福建医科大学学报，2002，36 （3 ）：239-241.
6 李华芳，林治光，顾牛范.γ-氨基丁酸与精神分裂症的治疗.上海精神医学，2000，12（增刊）:25－26.
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