章節4
多普勒診斷儀
多普勒超聲診斷儀包括多普勒聽診型診斷儀、超聲多普勒脈象儀、超聲多普勒血流測量儀等，是一種無創傷性的檢查方法，應用於產科方麵，檢查胎兒心髒、胎兒和胎盤的血液循環；對心血管、顱腦、肝膽、胰腺、脾髒、腎髒、眼、腹部和盆腔腫塊，漿膜腔積液、乳腺、甲狀腺、腎上腺和膀胱以及周圍血管類疾病作診斷。該儀器原理是，儀器的振蕩部分發出一定頻率的超聲波，通過探頭指向需要檢查的部位。若界麵向探頭運動，回聲頻率比發射頻率增高，當界麵離開探頭運動，則回聲頻率降低，它們之間的差數稱為差頻。差頻的大小與界麵的運動速度成正比。把多普勒信號檢出加以分析及處理，經放大或檢波或在示波器的熒光屏上顯示出來，就可得出結論。EEE
Etanercept
Etanercept是一種抑製腫瘤壞死因子的新藥。類風濕病學家發現它不僅對慢性類風濕性關節炎有效，還對早期活動性類風濕關節炎有效，而且比氨甲喋呤更勝一籌。與口服氨甲喋呤相比，皮下注射etanercept可以更快的減輕症狀，減慢疾病對關節的侵蝕。
在研究過程中，專家對632個早期類風濕關節炎患者分別用etanercept和氨甲喋呤進行治療。一部分病人每兩星期皮下注射etanerpt10毫克或25毫克，另一部分病人每星期口服氨甲喋呤19毫克。治療進行12個月後，發現用etanercept治療的患者比用氨甲喋呤治療的患者效果更好，有72%的患者不僅症狀得到改善，而且關節處的骨骼也沒有進一步被侵蝕，6個月時骨侵蝕為0.30，12個月時為0.47。而用口服氨甲喋呤治療時隻有60%的患者病情得到改善，6個月時骨侵蝕為0.68，12個月時為1.03。
研究得出結論：etanercept對於早期類風濕關節炎患者效果較好，而且比氨甲喋呤的副作用少，引起感染的機會也有所減少。
“餓死”癌細胞
人患了癌症，體內的癌細胞會不擇手段地把附近的一些血管誘拐過來，環繞著它。這麼一來，原來極小的腫塊得以攝取足夠的養分，從而變成真正的腫瘤，有時癌細胞還會沿著那些相同的血管，擴散到全身各個部位。
研究人員通過用他們所研製出的兩種蛋白質摧毀該生化開關，從而促使那些血管萎縮，甚至完全消失。這種療法與諸多傳統的癌症療法不同，它不會出現損害正常細胞的情況。這些阻遏劑效力隻需一次單一的注射就會產生意想不到的神奇效果。FFF
腐黴屬
腐黴屬包括寄生於淡水藻類和在潮濕的菜園、溫室土壤中腐生的種類，常引起作物根腐以及幼苗的猝倒病等。菌絲大量繁殖呈棉絮狀，分枝，無隔多核。瓜果腐黴侵染瓜類、豆類以及棉麻等約100種栽培植物，引起各種腐爛病及猝倒病。
分子標記
分子標記是以個體間遺傳物質內核苷酸序列變異為基礎的遺傳標記，是DNA水平遺傳多態性的直接的反映。與其他幾種遺傳標記——形態學標記、生物化學標記、細胞學標記相比，DNA分子標記具有的優越性有：大多數分子標記為共顯性，對隱性的性狀的選擇十分便利；基因組變異極其豐富，分子標記的數量幾乎是無限的；在生物發育的不同階段，不同組織的DNA都可用於標記分析；分子標記揭示來自DNA的變異；表現為中性，不影響目標性狀的表達，與不良性狀無連鎖；檢測手段簡單、迅速。隨著分子生物學技術的發展，現在DNA分子標記技術已有數十種，廣泛應用於遺傳育種、基因組作圖、基因定位、物種親緣關係鑒別、基因庫構建、基因克隆等方麵。
分子遺傳學
19世紀末，已有實驗證明DNA是生物界攜帶遺傳信息的物質基礎。1953年，沃森和克裏克闡明了DNA分子的雙螺旋模型，在遺傳學研究曆程中樹立了劃時代的裏程碑，使人們得以用分子生物學的語言來解釋自然界千變萬化的遺傳變異現象，開創了分子遺傳學。
20世紀70年代以來，在分子遺傳學理論研究日益深入的基礎上，建立了重組DNA、核酸分子雜交、基因分離、克隆和表達、基因點突變、基因轉移和核苷酸順序分析等技術，並廣泛地應用於人體基因結構與功能的研究，從而逐漸地從分子水平闡明了許多遺傳病的發病機理，建立了基因診斷和產前診斷方法，並提出了遺傳病的防治途徑。與此同時，分子遺傳學亦深入到免疫球蛋白生成、腫瘤發生等重要的生理和病理機製的探討。基因工程的建立，標誌著人們能按照自己的意圖在活細胞內組織安排和表達基因，使其合成和分泌特定的蛋白質或多肽，以用於醫療和預防疾病。基因轉移則為遺傳病的治療顯示了光明的前景，而且尚可為自然界創造新物種和新品種。
分子生物學時代
進入20世紀以後，在物理學和化學的影響和滲透下，生物學的發展逐漸由觀察生命活動的現象深入到認識生命活動的本質，從而形成了一門全新的學科——分子生物學。其核心內容是通過對生物體的主要物質基礎，特別是蛋白質、酶和核酸等生物大分子的結構和運動規律的研究來探討生命現象的本質。
自20世紀50年代以來，分子生物學發展很快，取得了一批重大成果：作為遺傳物質基礎的核酸雙螺旋結構的發現；蛋白質和核酸的人工合成；蛋白質、酶、核酸化學結構和空間結構的測定，以及這些生物大分子的結構與功能的關係，等等。分子生物學的這些成就，尤其是蛋白質的全化學合成，使得人們更加看清了生命現象並不神秘，是人類可以認識並掌握的。不少學者認為，21世紀將是分子生物學的黃金時代。
分子生物學的興起，開始揭示出豐富多采的生命世界在分子水平的基本結構和基礎生命活動的高度一致性，這表明分子生物學確已開始揭示生命現象本質了。
發酵工程
傳統的發酵技術，與現代生物工程中的基因工程、細胞工程、蛋白質工程和酶工程等相結合，使發酵工業進入到微生物工程的階段。
微生物工程包括菌種選育、菌體生產、代謝產物的發酵以及微生物機能的利用等。
現代微生物工程不僅使用微生物細胞，也可用動植物細胞發酵生產有用的產品。例如利用培養罐大量培養雜交瘤細胞，生產用於疾病診斷和治療的單克隆抗體等。
生物工程和技術被認為是21世紀的主導技術，作為新技術革命的標誌之一，已受到世界各國的普遍重視。生物工程將為解決人類所麵臨的環境、資源、人口、能源、糧食等危機和壓力提供最有希望的解決途徑，但生物工程真正能應用於工業化生產的，主要還是微生物工程（發酵工程）。基因工程、細胞工程、酶工程、單克隆抗體和生物能量轉化等高科技成果，也往往通過微生物才能轉化為生產力。
發酵與新能源
隨著人口的增長，能源的日趨緊張，人們正急切地尋找新能源，通過微生物發酵產生的乙醇有可能成為新的能源。美國政府鼓勵使用石油和酒精混合物，對乙醇含量占有10%以上的所有燃料給予部分免稅。若用“汽油酒精”取代美國所消耗的全部石油，每年至少需要生產56億升乙醇，但每年用穀物生產的乙醇不超過76億升，美國已在中西部建立幾座利用穀類生產乙醇的工廠。1990年達到市場的飽和極限——3 000萬噸。日本打算用甘蔗生產燃料酒精，其長期目標是滿足日本石油需要量的1/3。日本還設想與東南亞國家合作，建立一些工廠，用木薯、薯蕷和其他農產品生產燃料酒精。據一些日本專家說，每年在東南亞生產1 000億升燃料酒精（等於日本石油進口量的1/3以上）不是夢想。
預計20世紀末至21世紀前10年期間，乙醇發酵將全部用木纖維，使其成本大大降低，給解決能源枯竭問題帶來新的希望。
發酵方法
利用微生物的發酵工程在食品和飲料工業占據著重要的位置。目前使用微生物生產檸檬酸可以滿足全世界的需要。在歐洲與美洲，乳製品及穀物的發酵是重要的食品發酵過程，在牛乳中可發生6種主要的發酵反應。現代牛乳發酵需要接種專用的微生物。穀物製品的發酵中最重要的是麵包和焙烤食品的生產。用於麵包製作的酵母，通常采用菌種在糖蜜中發酵而獲得。釀造工業在歐美主要生產啤酒與葡萄酒、蘋果酒等，在中國主要生產白酒、醬製品、醋等。中國在蔬菜醃製中也廣泛采用發酵方法。
發酵與人類文明
發酵工業的產品在日常生活中隨處可見，酒、酸奶、醬油、醋、味精，以及抗生素藥、激素、疫苗等，都是利用微生物發酵製成的產品。
人類在史前時期已經能夠利用各種不同的微生物了。公元前2 000多年，埃及人已釀造出了葡萄酒，中國古代勞動人民，早在4 000多年前就從實踐中發現了發酵現象。中國用穀物釀酒大概開始於新石器時代。山東龍山文化晚期已有陶尊等飲酒器具。古書記載：“儀狄作酒，禹飲而甘之”。春秋戰國時已開始釀醋，周朝時（公元前1 000年）醬油業就已很發達。
中國的白酒有一種曲酒，是用酒曲造酒，實際上是糖化和酒化統一的過程，這是一項重大的發明。曲是培養酵母和黴菌等微生物的穀物。曲的發明和製曲技術的不斷改進，是中國製酒工業上的一項偉大成就，曲在醫學和發酵食品方麵也有十分重要的作用。
發現核酸
核酸在1869年已被德國生物化學家賽爾發現，由於它的功能無人知曉而沉睡了70餘年。
1868年，瑞士青年化學家米歇爾在研究細胞核的組成成分時，從附近外科診所的廢物箱中撿來滿是膿液的繃帶，而後用硫酸鈉稀溶液衝洗繃帶，使細胞保持完好並與膿液中的其他成分分開，得到了很多白血球細胞。然後，他用酸溶解了包圍在白血球外麵的大部分物質而得到了細胞核，再用稀堿處理細胞核，又得到一種含磷量很高的物質，這種物質引起了他的興趣，因為這種物質從未有過報道，為此他把位於細胞核中由磷酸產生的酸性基因，一種大分子組成的物質稱為“核素”。
米歇爾的德國導師塞勒也從酵母菌中提取出了“核素”。他把酵母中提取出來的“核素”稱為“酵母核素”，而米歇爾發現的“核素”由於很容易從動物的胸腺中取得，所以稱為“胸腺核素”。
1879年，塞勒的另一名高足、德國生物化學家科塞爾開始係統研究“核素”的結構。他用水解“核素”的辦法，經過十多年的寒窗苦鬥，從“酵母核素”和“胸腺核素”中，除得到兩種嘌呤和兩種嘧啶物質外，還發現“核素”中存在碳水化合物。到20世紀初，科塞爾和他的學生們已把核酸的所有組成成分——戊糖、磷酸、嘌呤堿、嘧啶堿全部辨認出來了，為此，科塞爾獲得1910年諾貝爾醫學生理學獎。1898年，奧爾特曼首次建議用“核酸”這種名詞代替“核素”這個名詞。
放射免疫法
放射免疫法是利用同位素標記的與未標記的抗原，同抗體發生競爭性抑製反應的方法，研究機體對抗原物質反應的發生、發展和轉化規律。美國女免疫學家雅洛，因創立了放射免疫法而榮獲1977年諾貝爾生理學及醫學獎。
1950年開始，雅洛專門從事放射同位素的研究。她與她的合作者貝爾森博士合作了20年，共同創立了放射免疫檢驗方法。放射免疫法包括兩個方麵的技術：第一是生物學方麵的。它利用特殊抗體的反應，甄別所給定的有機物質；第二是物理學方麵的。它將有放射性的原子引入有機物質中，給這些有機物質打上記號。放射免疫法，是一種靈敏度高、較簡便的測量法，幾乎可測定生物體內任何物質，包括生物體本身分泌的各種激素，病人口服或注射的各種藥物，一些病毒抗原等，已廣泛用於臨床常規檢驗。
防衰老基因
1995年9月，日本理化研究所遺傳生化研究室柴田武彥研究小組宣布，發現了對防止老化具有重要作用的基因——MHR1。人以及呼吸氧氣的生物，其活動的能量是由位於細胞內的“線粒體”這種小器官產生的。
一個細胞中存在1 000到2 000個線粒體，它在氧過多的環境中一方麵受到損傷，同時也產生能量。柴田等人用酵母進行試驗，弄清了染色體脫氧核糖核酸上麵存在著醫治線粒體所受損傷的基因（MHR1），據說這種基因由459個堿基構成。它位於中心細胞核，主要功能是修複受損的線粒體。