非损伤微测技术及其在植物学研究中的应用.ppt

谢谢！欢迎提问！ 非损伤微测技术 及其在生命科学研究中的应用  药青 2011年3月25日 非损伤微测技术 Non-Invasive Micro-Test Technology （NMT） 研究进出活体样品（跨膜）离子/分子的动态的流动速度（SIET、MIFE） 多尺度测量：从微米级的细胞到完整的生物体 实时性：快速（以秒为单位）获取、记录和呈现数据 高精度：10-12——10-15量级 生理功能与机理研究的全新工具 非损伤微测技术的重要特色 非损伤性：微电极接近而非接触或穿刺样品采集数据。 样品处于接近生理条件的液体环境中，测量时完全不损伤样品。 动态信息：生命的本质是运动。 研究生命现象应该得到反映运动特征的信息。 通过具有大小和方向的矢量值来描述离子/分子的跨膜流动。 微尺度测量：微电极尖端直径仅2微米左右。 对非损伤微测技术的初步认识 ——骨皮层对Ca2+的调控 小鼠趾骨的显微图像和Ca2+流速 劈开的跖骨记录到的Ca2+流速分布 对非损伤微测技术的初步认识 ——北京林业大学《Plant Physiology》成果：胡杨耐盐的生理机制 胡杨和群众杨根原生质体的离子流速比较 非损伤微测技术原理 流动速度是一个矢量，系统分别测量 流动速率和流动方向。 同一支微电极在两点测量，获得流动 速率。 高浓度向低浓度扩散的规律，获得 流动方向。 能斯特方程式 电压和浓度的关系 Ca2+、H+、Na+、NH4+、 NO3-、K+、Cd2+、Mg2+、O2、H2O2 …… 能同时测量一种或两种离子/分子的流速。 非损伤微测技术与植物蛋白功能研究 ——顶级杂志《Plant Cell》的成果 对重要蛋白质功能的原位验证 ——顶级杂志《Plant Cell》的成果 郭岩教授 国内成果 非损伤微测技术与植物蛋白功能研究 非损伤微测技术发现全新的生命现象 ——动物和植物内在调控机制的类似性 林豊益博士 斑马鱼体表排泄NH4+和H+ 受同一蛋白的调控 非损伤微测系统 非损伤微测系统操作演示 拟南芥根样品的测量过程 离子/分子流速作为生命现象的特征性指标 ——神经退行性疾病研究中的离子流 淀粉状蛋白损害 神经元的钾钙平衡能力 非损伤微测技术发现全新的生命现象 ——试试以自己最熟悉的对象做为实验条件 NO调控烟草细胞Cd2+的内流加速细胞凋亡 麻密研究员 非损伤微测技术对膜片钳技术的提升 ——细胞凋亡过程中离子功能的全面阐述 非损伤微测技术对光学技术的提升 ——植物发育研究的“内外兼测”新方法 对Ca2+生物学过程的清晰描述 非损伤微测技术对光学技术的提升 ——植物发育研究的“内外兼测”新方法 TFP作用下Ca2+迅速增加并维持在较高水平 细胞内的Ca2+浓度在TFP作用下显著增加 林金星研究员 非损伤微测技术的应用方案 研究课题中是否涉及Ca2+、H+、Na+、K+、O2等离子/分子？ 涉及到的离子/分子可能具有什么样的生物功能？ 信息信号传递、生理调控、营养物质、逆境因素…… 哪些因素可能改变离子/分子的流动速度？ 如何在实验中实现这些因素？施加药物、使用突变体、改变环境成分…… 离子/分子流动速度的改变反映了生物体的哪些生命活动过程？ 这些生命活动过程与哪些基因或蛋白相关，涉及哪些通路或途径？ 这其中有没有未知或不确定之处？ 进一步了解非损伤微测技术请到xuyue.net或致电010——营养物质也可以成为抑制因素 分生区和延长区在不同处理下的NH4+流 非损伤微测技术与植物抗逆研究 施卫明研究员 非损伤微测技术与植物微观营养研究 ——桉树的营养吸收机制和最佳氮肥来源 距离根尖20-60mm区域内的NH4+、NO3-和H+离子流速分布及数量关系