3. X射線輻照設備—X-ray Dose

用于劑量研究,材料輻照損傷,輻照食物劑量,釋光測年,ESR測年等。
4. 溫度控制器(TC H04)

溫度范圍93K-473K;控制精度±0.25K (@373K);計算機控制;液氮存儲,用配有氮杜瓦的腔測量。
5. 自動測角儀

樣品可實現自動化的角旋轉;步長0.1°-180°;測量圖譜前自動重置波譜儀便實現好的測試性能。
6. 杜瓦

用于77K的低溫檢測,可提高檢測靈敏度。
7. 生物溫度控制器

溫度范圍:293K-350K;精度±0.25K,計算機控制;溫度介質:空氣。
8. 玻璃配件

50微升毛細管,扁平池,定制的SH-P夾,組織單元,樣品管,指狀杜瓦等。
9. 組織池

用于生物組織樣品,薄膜樣品,大氣顆粒物(PM2.5)檢測。
參考資料: 《電子磁共振波譜學》,徐元植,姚加編著,2016,清華大學出版社
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**鹽和亞**鹽這兩個名詞大家應該不陌生,它可能會讓你想到高中化學課或是肥料,但你可能不太會把它們與你的食物聯系起來。如果你確實想到食物中的(亞)**鹽,很可能會想到一個負面的形象——特別是因為可能潛在的致癌作用而受到嚴格管控的**鹽和亞**鹽防腐劑。
“**鹽和亞**鹽本身并沒有那么致癌,但它們被烹調的方式和所處環境十分關鍵。”世界癌癥研究基金科學與公共事務執行總監凱特·艾倫(Kate Allen)指出,“例如,加工肉中的亞**鹽和蛋白質同時存在。在高溫下烹調時,它們就會更容易形成致癌的亞**胺。”**鹽本身惰性較高,很少參與人體內的化學反應。但亞**鹽和由亞**鹽形成的其它化學物質則活躍得多。我們遇到的大多數亞**鹽都不是直接通過飲食攝入的,而是由**鹽在口腔細菌的作用下轉化而成的。口腔中產生的亞**鹽被吞入胃中后,便可能在強酸性環境中發生化學反應,形成亞硝胺類物質。其中有些可以致癌,與腸癌相關。
但亞**鹽并非有百害而無一利,有越來越多的證據顯示,通過亞**鹽產生的氧化一氮可能對心血管及其他身體器官有利。1998年,三名美國科學家因對氧化一氮氣體在心血管系統中作用的研究獲得了諾貝爾獎。如今我們知道,該物質可以擴張血管、降低血壓、還能幫助人體對抗感染。如果人體生成該物質的能力受限,就可能引發心臟病、糖尿病和勃起障礙。
在此基礎下,來自瑞典卡羅林斯卡學院(世界頂尖醫學院之一,共獲得5次諾貝爾生理學或醫學獎)生理與藥理學系的幾位研究人員(部分為諾貝爾獎選拔委員會成員)聯合德國弗萊堡儀器(有著最先進的電子順磁共振(EPR)波譜技術,Magnettech母公司,代表產品MS-5000)生物物理學實驗室共同研究了無機**鹽和亞**鹽對AMPK(腺苷酸活化蛋白激酶)的活化及對NADPH氧化酶的抑制在預防肝臟脂肪變性中的作用并在美國國家科學院院刊(PNAS)上發表。
肝脂肪變性,或稱脂肪肝,是世界上最常見的肝病,影響著25%的美國人,目前還沒有藥監局官方批準的藥物可用于治療脂肪肝。脂肪肝可能會進展到嚴重的疾病,包括脂肪性肝炎,纖維化和肝硬化。高齡和不健康的飲食習慣會提高肥胖和2型糖尿病的發病率,這些代謝紊亂往往伴隨著氧化應激和一氧化氮(NO)信號的減弱,增加了心血管并發癥和脂肪肝疾病發展的風險。
該研究組研究了在飲食中的**鹽(在綠葉蔬菜中含量很高)對與代謝綜合征相關的肝脂肪變性的治療作用。在嚙齒動物和人類代謝綜合征模型中表明,通過簡單的飲食方法可以預防脂肪肝。存在于綠葉蔬菜中的無機**鹽在體內通過共生宿主細菌的過程轉化為一氧化氮。飲食中的**鹽是**鹽-亞**鹽-一氧化氮通路的燃料,存在于綠葉蔬菜中的無機**鹽在體內通過共生宿主細菌的過程轉化為一氧化氮,它可以防止在喂食高脂肪食物的小鼠中出現的代謝綜合征和肝臟脂肪變性出現的許多特征。然后,一氧化氮誘導關鍵代謝調節途徑,最終減少氧化應激和改善心臟代謝功能。
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Fig.1. 飲食硝酸鹽對肝臟代謝信號通路的影響。(這是一個簡化的示意圖,說明了飲食**鹽對減輕飲食誘導的肝脂肪變性產生影響的一些關鍵途徑。)
該實驗共分三個階段,分別對小鼠、人體HepG2細胞及人體原發性肝細胞球(PHH)進行實驗。在第一階段中,通過用自旋捕獲劑捕獲血液和肝臟組織中兩種特定的一氧化氮衍生物種和細胞中的亞**鹽,并用EPR檢測捕獲后的信號來證實體內由于**鹽而產生的一氧化氮。之后使用EPR檢測全血和肝臟DNICs(dinitrosyl–iron complex)中的血紅蛋白-一氧化氮加成物,證實了體內**鹽還原為一氧化氮。此外,用二乙基二硫代氨基甲酸鐵膠體(Fe DETC)作為自選捕獲劑,通過EPR信號證明了培養的細胞中亞**鹽(15N)形成了一氧化氮(15N)。
在第二階段中,該研究組為了進一步確定活性氧族(ROS)的性質和起源,進行了一系列額外實驗。在HepG2細胞中,超氧化物歧化酶(SOD)顯著減少了NADPH衍生的化學發光信號,而與過氧化氫酶對信號沒有影響,因此證明分析目標主要是超氧化物的生成,而不是過氧化氫。這些結果都使用了EPR去證實(Fig. 2)。超氧化物的產生在很大程度上由支持NADPH氧化酶作為主要來源的細胞膜組分決定,而不是像線粒體這樣的胞質組分。脂肪變性一般伴隨著超氧化物生成的增加,而超氧化物的生成可以通過亞**鹽進行抑制。(Fig. 2A)在由脂肪變性的HepG2細胞分離的細胞膜組分中檢測出的羥基加成-捕獲劑(DMPO-OH)的EPR信號被NADPH氧化酶混合抑制劑顯著降低,并被SOD(Fig. 2B&C)消除。
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Fig. 2. HepG2細胞中超氧化物產生的EPR評估。
在這之后,該實驗組還通過EPR捕獲實驗發現,在非布索坦片(一種痛風藥物)的存在下,亞**鹽衍生的一氧化氮信號被減弱(Fig. 3)。這表明了黃嘌呤氧化還原酶(XOR)參與了亞**鹽的生物活化作用并且表明HepG2細胞中存在額外的亞**鹽還原酶。
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Fig. 3. 通過EPR對HepG2細胞中亞**鹽引導一氧化氮的產生進行證實(使用Fe-DETC作為自旋捕獲劑)
最后,該研究組得出結論,飲食中的**鹽可減輕氧化應激,并在心肌代謝功能障礙的小鼠模型中保持肝AMPK活性,對心血管和代謝功能有有益的影響。這些影響似乎是由亞**鹽依賴XOR進行還原并依賴細菌進行形成后產生的一氧化氮導致。此外,**鹽和亞**鹽在所有三個階段(小鼠、人體HepG2細胞、PHH)實驗中都有效地防止了飲食誘導的肝脂肪變性。因此,進行用以證明飲食中添加**鹽是否有助于預防和治療二型糖尿病及其并發癥的臨床試驗會是非常有意義的。
EPR是由不配對電子的磁矩發源的一種磁共振技術,可用于從定性和定量方面檢測物質原子或分子中所含的不配對電子,并探索其周圍環境的結構特性。對自由基而言,軌道磁矩幾乎不起作用,總磁矩的絕大部分(99%以上)的貢獻來自電子自旋,所以電子順磁共振亦稱“電子自旋共振”(ESR)。
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