仪器分析在生物工业领域中的应用

仪器分析在生命科学领域中的应用~

电分析化学是利用物质的电学和电化学性质进行表征和测量的科学，它是电化学和分析化学学科的重要组成部分，与其它学科，如物理学、电子学、计算机科学、材料科学以及生物学等有着密切的关系。
电分析化学已经建立了比较完整的理论体系。电分析化学既是现代分析化学的一个重要分支，又是一门表面科学，在研究表面现象和相界面过程中发挥着越来越重要的作用。
1.电分析化学方法是一种公认的快速、灵敏、准确的微量和痕量分析方法。溶出伏安法测定重金属离子的浓度可以低至10-12mol/L，结合催化法，测定灵敏度可以达到10-14mol/L，如果结合生物酶的专一催化反应，检出限可以达到10-16mol/L，电分析仪器简单，价格低廉，特别是在有机、生物和药物、环境分析中与越来越显示出很大的潜力和优越性。另外。在一些苛刻的环境条件下，如流动的河流、非水化学流动过程、熔岩及核反应堆芯的流体中，电化学方法也是非常有用的。
2.电极过程动力学和电极反应机理的研究，是电分析化学的另外一个重要方面。 电极过程中常常包含有在溶液中或在电极表面上进行的化学步骤、新相的生成和表面扩散步骤等。电极过程动力学的研究在冶金、电镀、有机物与无机物的电合成、化学电源、化学传感器以及金属材料的腐蚀防护等方面都具有重要意义。
3.物质在电极上的氧化还原反应机理是十分复杂的，但它的研究结果对许多学科都具有借鉴意义，特别是在生物化学和药物学研究领域。例如，药物在人体内的代谢过程就是一个生物氧化还原过程，与药物在电极上的氧化还原反应具有某些相似性。从电极反应的机理，可以了解这些药物的生物氧化还原过程。亦可研究热、光、氧、酒、酸、碱等对生物过程的影响，研究联合作用、协同效应和拒抗作用，研究人体中常见物质的影响等，为药物的临床应用和药理药效的研究提供理论依据。

　在各种分析仪器的发明和研制过程中,有着许许
多多的发人深省、鼓舞人心的历史事例,在这其中
无数化学家做了大量艰苦卓绝的探索工作,取得了令
人瞩目的成就,这些伟大的化学家们都具有令人敬仰
的个人品质及孜孜不倦投身科学的奉献精神。在仪
器分析发展史中有许多位科学家获得了诺贝尔奖,回
顾这些对近代科学发展的重大贡献, 追踪科学家走
过的足迹, 激发了我参与科研和追求创新的
热情。核磁共振从其一开始就与诺
贝尔奖联系在一起:1945 年以Bloch 和Purcell 为
首的两个课题组同时发现了核磁共振现象,为此他们
获得了1952 年诺贝尔物理学奖; Richard Ernst 教授
因为他在高分辨率核磁共振二维波谱新技术方面的
贡献而获得1991 年诺贝尔化学奖; Kurt Wuthrich 教
授又因其在应用核磁共振技术测定溶液中生物大分
子三维结构的新方法而获得了2002 年诺贝尔化学
奖。由于核磁共振提供分子空间立体结构的信息,目
前已经发展成为分析分子结构和研究化学动力学的
重要手段,在有机化学、生物化学、药物化学等领域里
得到了广泛的应用,这反映出了核磁共振技术的迅猛
发展及其对世界前沿研究工作的巨大贡献。在质谱
分析发展史中,先后有3 位科学家获得了诺贝尔化学
奖。他们是:英国科学家Aston 设计了世界上第一台
质谱仪,并使用该仪器发现了212 种同位素,将人类
研究微观粒子的手段大大向前推进了一步,因而获得
了1922 年诺贝尔化学奖;日本科学家田中耕一和瑞
士科学家Kurt Wuthrich 共同开发出生物大分子的
质谱分析技术和发展了基质辅助激光解析电离法,为
发展生物大分子的鉴定与结构分析方法所做出了重
大贡献,因而获得了2002 年诺贝尔化学奖瑞典皇家
科学院称赞他们的研究工作“提升了人类对生命进程
的认识”。　随着科学技术的进步,仪器分析方法的发展日新
月异,从航天工程使用的特种材料到生命科学的过程
研究,先进的分析仪器和有效的分析方法都成为了不
可或缺的手段。对于当今的大学生来说,由于计算机
和互联网的迅速发展,使得他们获得最新科技信息的
途径被大大地拓宽。因此,将最新的分析仪器和分析
方法介绍给学生,对于他们理解最前沿的科技动向具
有很有利的帮助作用,从而激发了他们对所学专业的
热爱以及为科学献身的崇高理想。比如,傅立叶变换
红外光谱(FTIR) 可提供有关分子结构的多种信息,
辅以二阶导数、去卷积、曲线拟合等解析方法可以研
究蛋白质二级结构的变化规律。近几年,应用FTIR
从分子水平的角度研究癌症正是生物医学领域的热
门课题[4 ] 。癌组织和正常组织的谱图表明癌组织样
品与正常样品的红外光谱存在明显差异,通过谱图解
析可直接或间接地阐明引起谱图变化的主要原因,以
及细胞癌变的可能机理及病程进展各期。通过在教
学过程中穿插相关的图片、实验数据等,生动地将正
常组织与肿瘤组织的红外谱图在谱型、强度、频率等
谱学参数上存在明显的差异展示给学生,从而使学生
了解红外分析方法的重要意义。
在对生物大分子的分析中,生物质谱与其他分析
方法相比具有准确性和灵敏度高、快速、易于大规模
和高通量操作等优点,因此在基因组学和蛋白质组学
研究中扮演着越来越重要的角色[5 ] 。例如,在蛋白
分析技术中生物质谱以其不可比拟的优越性能,已经
成为蛋白质组学研究中必不可少的技术平台[6 ] ,在
蛋白质鉴定、序列分析、定量、翻译后加工(修饰) 及蛋
白质相互作用等方面已得到了较广泛的应用,其中用
于蛋白序列分析的生物质谱鉴定方法有基质辅助激
光解吸- 飞行时间- 肽质量指纹谱(MALDI - TOF
- PMF) 、串联质谱的肽序列标签以及肽段的从头测
序。
随着人类探知未知世界的手段的不断进步,即使
有先进分析仪器的不断涌现,仅借助于某一种单一的
仪器分析方法往往也难以达到分析检测的目的,于是
出现了分析仪器联用技术。从这个课程的学习，我体会到科学
家们既积极探索、勇于创新的科学精神,所以我们要主动投
入到学习和科研中去。

我有一篇自己写好了的，是气相色谱关于生物工程领域的应用。

随便找点文章粘粘贴贴好了 何苦啊 她又没说不许从网上搜

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站前区15781962986： 举例说明分光光度计在生物实验中有哪些应用 - ？
住雷欧乃： 光光度计称光谱仪(spectrometer)复杂光解光谱线科仪器光光度计已经现代物实验室规仪器用于核酸蛋白定量及细菌浓度定量仪器主要由光源、单色器、品室、检测器、信号处理器显示与存储系统组

站前区15781962986： 举例说明仪器分析在药学应用方面的作用?举例说明仪器分析在药学应用 ？
住雷欧乃： 前言仪器分析作为现代的分析测试手段,广泛应用于药物成分定性定量分析、药物作用机制、药代动力学等研究中,是对药品质量进行全面控制,确保用药安全有效的重要手段.就目前而言,药学领域广泛使用的分析方法有红外吸收光谱法、核磁共振波谱分析、质谱法、原子吸收分光光度法

站前区15781962986： 仪器分析在化学化工或环境科学的应用和价值 - ？
住雷欧乃： 分析和检测,定性和定量.气相色谱法、高效液相色谱法、电位分析法、伏安分析法、库伦分析法、原子发射光谱法、原子吸收光谱法、紫外吸收光谱法、红外吸收光谱法、核磁共振波谱法、质谱法,以及一些联用方法,如气质联用、液质联用等.

站前区15781962986： 为什么食品中有害元素的分析检测往往采用较先进的仪器分析方法 - ？
住雷欧乃： 近年来,食品仪器分析方法的发展十分迅速,一些先进技术不断渗透到食品分析领域中,使仪器分析方法在食品分析中所占的比重不断增长,并成为现代食品分析的重要支柱.所谓仪器分析是指借用精密仪器测量物质的某些理化性质以确定其化...

站前区15781962986： 应用于生物领域的实验仪器主要有哪些? - ？
住雷欧乃： 通用仪器:恒温水浴锅,镊子,铁架台,铁圈,球形(直形)冷凝管,烧杯,量筒,烧瓶,锥形瓶,分液漏斗,玻璃棒,石棉网,量筒,研钵,索氏脂肪抽提器,克氏定氮仪,紫外灯分析仪,分光光度计,荧光光度计,微波炉 分子生物学方面:PCR仪,低温高速离心机,-25度冰箱,-80度冰箱,旋转蒸发仪,超净工作台,高压蒸汽灭菌设备,电泳仪,凝胶成像仪,电子天平,微量移液器(配枪头),eppendorf管 普通生物学、解剖学、微生物学方面:显微镜,解剖刀,解剖剪,解剖盘,蜡盘,解剖针,接种针,接种环,酒精灯,载玻片,盖玻片,血球计数板,显微测微尺

站前区15781962986： 原子吸收AAS,请问都应用在什么领域. - ？
住雷欧乃： 原子吸收AAS在地质、冶金、机械、化工、农业、食品、轻工、生物医药、环境保护、材料科学等各个领域有广泛的应用.该法主要适用样品中微量及痕量组分分析. 原子吸收光谱(Atomic Absorption Spectroscopy,AAS),即原子吸收光谱法,是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光范围的相对应原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素含量为基础的分析方法,是一种测量特定气态原子对光辐射的吸收的方法.此法是20世纪50年代中期出现并在以后逐渐发展起来的一种新型的仪器分析方法. 参考资料:http://baike.baidu.com/view/1427822.htm

站前区15781962986： 仪器分析在环境科学中的应用 - ？
住雷欧乃： 环境科学的诸多领域的研究都要借助于高端的仪器分析,比如说高效液相色谱、元素分析仪器、现在很多环保部门都在用的噪声和大气污染的实时监控仪器等

站前区15781962986： 仪器分析在当代分析化学中的作用和地位以及在实际中的应用领域 - ？
住雷欧乃：[答案] 钢铁行业用光谱仪,其化学成分准确可靠,立等可取.红外光谱仪,质谱仪及高效气相,液相色谱仪的联用使农药和医药的检测和新产品的研发进入新时代.紫外-可见光分光光度仪在小型企业应用较广.

站前区15781962986： 现代仪器分析对农、林、水、食品、生物科技工作者有何重要性 - ？
住雷欧乃： 分析速度提高、分析精度提高、分析稳定性提高、分析宽度提高

站前区15781962986： 仪器分析方法 - ？
住雷欧乃： 这个例子很多,谷氨酸钠, 因鲜味突出在食品加工上作调味剂, 其应用非常广泛, 使用量越来越大, 而国外曾有滥用味精对人体有害的争论, 引起广泛关注.所以要求谷氨酸及盐必须在一个安全的范围内,比如酱油中的谷氨酸钠,无论QC还...