磁场生物学效应机制的初步研究

论文摘要

通过研究磁处理肉汤培养基对需氧菌生长的影响、磁处理对离体血液血流变指标的影响、磁场对K562细胞膜电位的影响来进一步探究磁场生物学效应机制的可能原因。方法:1.碘量法测定肉汤培养基中溶解氧,用分光光度计测定需氧菌OD值,绘制大肠杆菌（Escherichia coli）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）的生长曲线图。2.采用MDK-3200AR单转全自动血流变仪（重庆麦迪克科技开发有限公司）测定磁场处理离体血液16项血流变指标。3.采用荧光探针法和激光共聚焦显微镜技术来进一步研究磁场对细胞膜电位的影响。结果:1.磁场处理肉汤培养基后,实验组PH值比对照组的PH值略有增大,但是对照组和处理组经SPSS15.0检验,没有显著性差异（P＞0.05）:但是,处理组和对照组的溶解氧有显著性差异,处理组溶解氧含量平均比对照组升高了15%（P＜0.05）,说明磁场处理可以使肉汤培养基中溶氧量上升;大肠杆菌（Escherichia coli）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）,在3-9h的对数生长期内,处理组OD600值均显著高于对照组（P＜0.05）,在11h和24h的处理组和对照组OD600值则无显著差异（P＞0.05）。这说明磁场处理过的液体肉汤培养基对需氧菌初期和对数期的生长有促进作用。2.磁场处理离体血液1h后,雄性实验组,16项指标均低于雄性对照组;其中HCT（红细胞压积）、K（血沉方程K值）两个指标有显著变化（P＜0.05）,ηb-h（全血粘度-高切）、ηb-m（全血粘度-中切）、ηb-l（全血粘度-低切）、ηp（血浆粘度）、BYS（血液屈服应力）、ηc（卡松粘度）、ET（红细胞电泳时间）7个指标有极显著变化（P＜0.01）;在雌性实验组,除HCT（红细胞压积）、Al（红细胞聚集指数）、K（血沉方程K值）4项血流变指标高于雌性对照组外,其余13项指标均低于雌性对照组;其中ηp（血浆粘度）、HCT（红细胞压积）和K（血沉方程K值）3个指标有显著变化（P＜0.05）,PFC（纤维蛋白原）的结果有极显著变化（P＜0.01）;雌性实验组的各项血流变指标的变化幅度小于雄性实验组的各项血流变指标的变化幅度。结果也显示,雄性实验组与雌性实验组的ηp（血浆粘度）、Al（红细胞聚集指数）、K（血沉方程K值）、TK（红细胞变形指数）、η-h（全血粘度-高切）、ηb-m（全血粘度-中切）、Fb-l（全血粘度-低切）、RI（刚性指数）8项血流变指标无显著差异（P＜0.05）,其余8项血流变指标有显著差异,而雄性实验组与雌性实验组相比,只有HCT（红细胞压积）、K（血沉方程K值）2个血流变指标有极显著差异（P＜0.01）,其余14项血流变指标差异不显著。3.K562细胞磁处理12h后,实验组细胞内荧光强度与对照组相比增强,经SPSS15.0统计学软件分析,结果有显著差异,也就是说膜电位发生去极化。结论:通过我们对三种需氧菌磁处理培养基后细菌生长的研究以及磁场处理离体血液流变影响的研究,表明磁场对生物内环境有一定影响,这些结果揭示出磁场并不一定是直接作用生物体内DNA、蛋白质等生物大分子,磁场的生物学效应可能是间接起作用的,以前的研究和我们的研究都表明磁场能改变液体培养基的溶解氧等理化性质,理化性质的改变会引起生物体内环境的改变继而产生宏观上的生物学效应,这磁生物学效应机制提供了另外一种较为合理的解释。从这个角度进一步深入研究,有助于揭示磁场的生物学效应机制。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 磁场生物学效应机理研究进展
• 1 磁场生物学效应的特点
• 2 国内外磁场生物学效应研究进展
• 2.1 磁场对生物体内环境理化性质的影响
• 2.1.1 磁场对水分子的影响
• 2.1.2 磁场对物质溶解度的影响
• 2.2 磁场对生物体组织器官的影响
• 2.2.1 磁场对心血管系统和血液流变学的影响
• 2.2.2 磁场对免疫系统的影响
• 2.2.3 磁场对神经系统的影响
• 2.2.4 磁场对消化系统的影响
• 2.3 磁场对细胞膜的影响
• 2.4 磁场对生物大分子的影响
• 2.4.1 磁处理对核酸的影响
• 2.4.2 磁处理对蛋白质的影响
• 2.4.3 磁处理对机体自由基的影响
• 2.4.4 磁场对信号分子的影响
• 3 磁场生物效应的作用机制
• 3.1 磁处理对分子本身性质的影响
• 3.1.1 磁力矩重新取向
• 3.1.2 氢键变形
• 3.1.3 活化能改变
• 3.1.4 磁场的极化作用
• 3.2 磁场对细胞膜系统的作用机制
• 3.3 磁场对自由基的作用机制
• 3.4 磁场对核酸的作用机制
• 第2章 稳恒磁场对细菌培养基理化性质及对几种需氧菌生长的影响
• 1. 材料和方法
• 1.1 主要实验仪器和试剂
• 1.1.1 主要实验仪器
• 1.1.2 主要试剂
• 1.1.3 试剂配制
• 1.2 细菌培养
• 1.3 磁场处理系统
• 1.4 稳恒磁场处理对细胞培养基的理化性质影响的试验及试验分组
• 1.5 碘量法测定磁处理肉汤培养基溶解氧和PH值
• 1.6 稳恒磁场处理对需氧菌生长的影响
• 1.7 分光光度计法检测稳恒磁场对细菌生长的影响
• 1.8 数据分析
• 2. 实验结果
• 2.1 稳恒磁场处理对肉汤培养基理化性质的影响
• 2.1.1 稳恒磁场处理对肉汤培养基PH值的影响
• 2.1.2 稳恒磁场处理对肉汤培养基溶解氧的影响
• 2.2 稳恒磁场处理对三种需氧菌生长的影响
• 2.2.1 稳恒磁场处理对大肠杆菌生长的影响（如图2.4）
• 2.2.2 稳恒磁场处理对金黄色葡萄球菌的影响（如图2.5）
• 2.2.3 稳恒磁场处理对枯草芽孢杆菌的影响（如图2.6）
• 3 讨论
• 4 结论
• 第3章 磁场处理对SD大鼠血流变的影响
• 1. 材料和方法
• 1.1 主要实验仪器和实验动物
• 1.1.1 主要实验仪器
• 1.1.2 实验动物
• 1.2 采血方法
• 1.3 磁场处理系统
• 1.4 试验分组
• 1.5 磁处理方法及血流变检测指标
• 1.6 数据分析
• 2. 实验结果
• 2.1 稳恒磁场处理对雄性SD大鼠血流变的影响
• 2.2 稳恒磁场处理对雌性SD大鼠血流变性的影响
• 2.3 稳恒磁场处理对SD大鼠血流变性的影响
• 2.4 性别对SD大鼠血流变指标的影响
• 2.4.1 雄性实验组与雌性实验组血流变指标的比较
• 2.4.2 雄性对照组与雌性对照组血流变指标的比较
• 3 讨论
• 第4章 磁场对细胞膜电位的影响
• 1. 材料和方法
• 1.1 主要实验仪器和试剂
• 1.1.1 主要实验仪器
• 1.1.2 主要试剂
• 1.1.3 试剂配制
• 1.2 细胞培养
• 1.3 细胞膜电位的测定方法
• 1.4 磁场处理系统
• 1.5 试验分组
• 1.6 激光共聚焦显微镜检测稳恒磁场对K562细胞膜电位的影响
• 1.7 数据分析
• 2. 实验结果
• 2.1 激光扫描共聚焦显微镜下观察细胞膜荧光
• 2.2 稳恒磁场处理RPMI1640培养基对K562细胞膜电位的影响
• 3 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间研究成果