Применение метода для анализа биологических материалов

Идентификацию и анализ биологического материала чаще всего проводят с применением химических тестов, спектроскопических методов и определения различных физических параметров, например коэффициентов седиментации, электрофоретических подвижностей и т. д. Для анализа очень маленьких количеств традиционные химические методы оказываются непригодными в этих случаях используют технику радиоактивных меток, описанную в гл. 5. К сожалению, при анализе сложных систем, таких, как клетки в культуре, а иногда и целые животные или растения, не всегда оказывается возможным вводить достаточное количество радиоактивного материала, чтобы пометить необходимое для анализа количество конкретного вещества —либо из-за разбавления, либо вследствие опасности для организма. [c.247]

В биологии и медицине люминесцентный анализ начали применять с двадцатых годов текущего столетия. Как и во всех других областях науки и практики, метод оказался исключительно ценным и полезным в тех отдельных случаях, когда характер разрешаемых задач позволял использовать специфические преимущества люминесцентного анализа, в первую очередь его большую чувствительность. В настоящей главе рассматриваются описанные в литературе применения люминесцентного-анализа в биологии и медицине. Сообщаемый фактический материал сгруппирован по признаку используемых приемов люминесцентного анализа, в предположении, что при таком расположении материала легче использовать опыт в той или иной области медицины специалистами в других ее областях. Сведения общего характера, необходимые для плодотворного применения люминесцентного анализа, приведены в первых семи главах книги. В гл. XII (стр. 199 — 210) рассматриваются работы, связанные с определением биологически важных веществ — порфиринов, витаминов, адреналина и т. д. Эти данные в равной мере относятся к настоящей главе однако во избежание повторений мы сгруппировали их в одной XII главе, к ней и отсылаем читателя. [c.292]

Прежде чем перейти к обсуждению возможностей применения методов спектрального анализа для решения вопросов медико-биологических, нам представляется необходимым рассмотреть, какие цели ставила себе до сих пор наука в своих исследованиях тканей различными химическими методами и какие методы оказались при этом целесообразными и полезными. С тех пор как выяснилось, что малые и мельчайшие количества тяжелых металлов, например, играют значительную роль в обмене веществ, все более и более нарастала потребность в создании таких методов качественного и количественного анализа, которыми можно было бы доказать наличие ничтожных количеств металлов, при самых малых количествах исходного материала. Среди этих методов методы химические отступили на второй план они требуют сложной подготовки, для выполнения серийных исследований необходим значительный лабораторный аппарат кроме того иногда они недостаточно чувствительны, чтобы определить требуемые небольшие количества, в особенности в случае небольших количеств исходного материала. [c.75]

Анализ литературных и патентных данных, посвященных флокуляции объектов биологической природы, показывает неуклонную тенденцию роста научного и практического интереса в этой области знаний. Так, если в 50-60-е годы они были связаны исключительно с концентрированием суспензий микроорганизмов и вирусов, то к настоящему времени область практического применения флокулянтов существенно расширилась. Основные отрасли, в которых метод флокуляции находит практическое применение, это — микробиологическая, медицинская, пищевая промьппленность и водоочистка. Важнейшие направления исследований и практического применения флокулянтов концентрирование биомассы, очистка культуральных жидкостей и питательных сред от клеточного материала и других примесей, очистка и концентрирование растворов ферментов, антибиотиков, других продуктов микробного синтеза, иммобилизация клеток и ферментов, очистка сточных вод (см. схему на рис. 6.1). [c.117]

Как указывалось ранее, биолог должен выбрать компромисс между свойствами образца и условиями, в которых должен проводиться анализ. Оказывается, компромисс за счет рабочих характеристик приборов дает малый выигрыш, и это означает, что мы должны внимательно рассматривать способы препарирования биологического материала. Большая часть разработанных процедур основывается на методах, используемых в просве-чиваюш,ей электронной микроскопии. Это неоптимальное наследие, так как просвечивающая электронная микроскопия полагается на адекватную сохранность макромолекул, в то время как в рентгеновском микроанализаторе определяются элементы и он, таким образом, лучше всего подходит для анализа неорганических материалов. Тщательные исследования, проведенные в работе [184], показывают, что на всех этапах стандартных гистологических методов имеют место огромная потеря и перераспределение почти всех элементов. Потеря вещества также далеко неоднородна, например, большое количество калия удаляется, а количество удаляемого фосфора различно и зависит от строения ткани. Концентрации элементов, которые могут быть введены в ткань в процессе препарирования, должны быть одинаковы. Методы препарирования при рассмотрении делятся на две группы (проводимые при обычной температуре и проводимые при низкой температуре) и представлены в поряде проведения процедуры препарирования от лживого объекта до образца, исследуемого внутри рентгеновского микроанализатора. Мы кратко обсудим высокотемпературный метод препарирования — микроозоление . Для достижения необходимого представления о состоянии и перспективе методов препарирования мы в первую очередь рассмотрим виды аналитических исследований в применении к биологическим системам, типы исследуемых образцов, а также стратегию и критерии препарирования. [c.267]

С некоторых пор известно, что можно удалять органический материал из биологического материала, помещая его в муфельную печь при температуре 773 К или низкотемпературным озолением в дуге реактивной кислородной плазмы [476]. Микроозоление, хотя и не является идеальным методом, находит, однако, ограниченное применение в микроанализе. В работе [477] определены Ре и Си в бактериях, а в работе [478] этот метод использовался как часть процедуры препарирования для анализа ткани образцов, и установлено, что с его помощью можно было бы надежно контролировать наличие некоторых летучих [c.316]

Качественно-количественным методом определения стрихнина, изолированного из биологического материала, может слун<ить методика Малакена и Дениже, примененная для химико-токсикологического анализа Р. Фабром, В. Рот, Н. И. Вестфаль и Б. И. Швыдким. [c.217]

Определению золота мешают преобладающие количества меди, свинца и теллура. Метод был применен для анализа серебряных сплавов и биологических материалов [364], шламов и цианистых растворов [363]. Определению предшествует извлечение золота способом, зависящим от састава анализируемого материала. [c.202]

Выделение радионуклидов в ходе радиохимического анализа может быть осуществлено как с применением носителей, так и без них. Разделение смзси изотопов без носителей особенно характерно для физико-химических методов анализа. Метод изотопного разбавления требует введения соответствующих носителей до выпаривания водных проб и непосредственно перед растворением (в пробах атмосферной пыли, золы биологических материа.чов, пищевых продуктов и т. д.). При дробном анализе носители соответствующих изотопов вносятся в отдельные части пробы, из которых затем производится выделение групп элементов, нередко родственных по своим химическим свойствам. Например, Ва, Зг и Са — в виде сульфатов или Ад, Сс1 и Мо — в виде растворимых аммиачных комплексов. Разделение элементов внутри каждой группы может осуществляться различными широко известными способами [116]. Однако в каждом конкретном случае должны разрабатываться свои условия выделения. Это связано с характером макросостава анализируемой пробы, ее радиохимическим составом и необходимостью выделения тех или иных изотопов. Наиримзр, радиохимический анализ многочисленных биологических материалов, пищевых продуктов и почв проводится с целью оиределения Зг . В таких случаях отделение второй аналитической группы, к которой относится стронций, производится либо осаждением карбонатов элементов этой группы, либо их фосфатов, оксалатов или сульфатов [79, 117]. [c.54]

В настоящем обзоре сделана попика систематизировать и обобщить имеющийся фактический материал по определению ртути в различных црщ)одных объектах, приведены такие результаты исследований авторов в этом направлении. Отмечены преимущества и границы применения различных спектральных методов анализа на ртуть.указаны чувствительность, воспроизводимость и продолжительность единичного оцределевяя. Подробно описаны предлагаемые авторами варианты атои-но-абсорбцвовяых методов анализа природных вод и биологических об е1сгов. [c.36]

Пиролитические методьг в большинстве случаев применяют для исследования полимерных веществ и продуктов их разложения [64—67]. Барлоу и сотр. [64] разработали пиролизно-газохрома-тографический метод изучения кинетики разложения. Авторам удалось получить количественные результаты благодаря строгому контролю параметров опытов. Модификации этого метода могут найти применение в анализе остатков пестицидов. Джонс и Рейнольдс [68] установили, что для разработки количественных методов необходимо соблюдать четыре основных правила 1) быстрый и полный пиролиз, 2) очень быстрое ( тепловой удар ) нагревание, чтобы обеспечить почти мгновенный ввод пробы, 3) минимальная диффузия продуктов пиролиза в газе и 4) предотвращение конденсации анализируемых продуктов на стенках колонки. Пиролитическая газовая хроматография представляется перспективной для анализа микроколичеств нелетучих соединений и макромолекул [69]. В работе [70] предлагается использовать сочетание автоматизированной пиролитической газовой хроматографии с масс-спектрометрией для анализа марсианской почвы на содержание органических соединений. Этот метод позволяет отличить материал современного биологического происхождения от ископаемого или метаболитного органического вещества. [c.239]

Рентгеновская эмиссионная спектроскопия [108] является методом анализа, позволяющим количественно определять и идентифицировать некоторые элементы, присутствующие в биологическом материале в большом количестве, причем исследуемый материал при этом не разрушается. Рентгеновский микроанализ с применением электронно-лучевого зонда используют для определения количества и местоположения некоторых элементов in situ. Разрешение анализа позволяет применять его по отношению к отдельным бактериальным клеткам и спорам [112]. Этот метод также требует сложного оборудования и специальной подготовки персонала, поэтому он доступен обычно лишь научно-исследовательским лабораториям. [c.368]

Препаративная тонкослойная хроматография ПТСХ используется для разделения и выделения материалов в количествах, больших чем в обычной аналитической ТСХ. Величина пробы может меняться от 10 мг до более чем 1 г. В препаративной ТСХ разделяемые материалы часто наносятся на пластинку не в виде пятен, а в виде длинных полосок. После проявления конкретные компоненты могут быть выделены путем соскабливания слоя сорбента с пластинки в нужной области и последующего вымывания разделенного материала с сорбента с помощью сильного растворителя. Материал, выделенный из слоя, мох<ет требовать дальнейшей очистки методом ТСХ или другими хроматографическими методами, если его чистота недостаточна для идентификации и определения структуры с помощью элементного анализа или спектрометрии, для изучения биологической активности или применения в химическом синтезе или для использования в качестве стандартного материала при сравнении с неизвестными образцами. [c.131]

Анализ различных продуктов биологического происхождения с помощью метода ЯМР широких линий описан в работах Шоу, Элзкена и Кунзмана [166], а также Шоу и Элзкена [162]. Для проведения анализа, как и при применении других физических методов, необходимы градуировочные графики. На рис. 8-10 показаны градуировочные графики для крахмала и пектина, построенные в координатах О (амплитуда, расстояние между пиками в спектре первой производной поглощения) — содержание воды в образце (определяли высушиванием в вакуумном высокотемпературном сушильном шкафу). В работе Шоу и сотр. [166] высказано предположение, что нелинейный характер кривых, особенно в начальном их участке, обусловлен взаимодействием между молекулами адсорбированной воды и адсорбентом. (Кроме того, следует отметить, что метод вакуумного высушивания может вносить заметную ошибку в определение влаги см. гл. 3.) Наиболее точные результаты анализа на аппаратуре авторов получаются при содержании воды от 7 до 20% [166]. Имеется линейная зависимость между результатами определения воды в сыром картофеле и в картофельной крупке вакуумным высушиванием при высокой температуре (40 ч, 70 °С) и методом ЯМР расхождения между данными анализа (>5%) Шоу и сотр. [166] относят к неполной однородности исследуемого материала. [c.474]

В предьщущем изложении в качестве объектов анализа методом газовой хроматографии рассматривались лищь жидкие материалы с применением жидкостной или газовой экстракции материала. Однако из представленных результатов легко сделать вьшод, что методы жидкостной экстракции и анализа равновесной газовой фазы должны также быть пригодными для анализа различных твердых, квазижид-ких и гетерогенных материалов. Например, количественному газохроматографическому анализу, включающему экстракцию или анализ равновесной газовой фазы, могут подвергаться пятна, выделенные из тонкослойных хроматограмм, пишевые продукты, лекарственные препараты, биологические ткани, вещества, представляющие интерес для судебной экспертизы, растения и т.д. [c.127]

В многочисленных работах по газовой хроматографии нет сведений по анализу остаточных количеств пестицидов и их метаболитов в биологических объектах. Этот пробел до некоторой степени восполняет предлагаемая читателю книга. Автору удалось обобщить имеющийся экспериментальный материал по определению остаточных количеств пестицидов методом газовой хроматографии. В монографии достаточно полно описан этот метод, его достоинства, элементы теории и практическое приложение. Подробно освещены процессы извлечения пестицидов из биологических материалов и способы очистки экстрактов. В книге нашли отражение последние достижения в области применения селективных детекторов для идентификации элементорганиче-ских соединений, а также высокоэффективные способы экстракции ядохимикатов и продуктов их обмена. [c.5]

Постгшовка проблемы. В предыдущих разделах были представлены методы вычисления скорости продуцирования энтропии в открытых системах и описано их применение в изучении свойств биологических объектов. Общее заключение, которое следует из приведенного материала, состоит в том, что хотя нахождение диссипативных функции р (У.3.1), (У.З.б) и имеет значение для энергетической характеристики системы, однако определить на этой основе направление ее эволюции можно только в области линейной термодинамики, где справедливы соотношения (У.3.3), (У.З.б). Это обстоятельство, конечно, существенно ограничивает область применения термодинамики необратимых процессов в анализе свойств биологических систем, которые находятся вдали от термодинамического равновесия. Поэтому вдали от равновесия однозначных выводов о значениях величины р при приближении системы к стационарному состоянию сделать нельзя. Это особенно важно для биохимических превращений, где наиболее характерны реальные переходы с изменением значения термодинамического потенциала АС порядка 4-8 кДж/моль, в то время как применимость линейных соотношений в химических реакциях ограничена пределами изменения АО 0,8 кДж/моль и где, кроме того, существуют дополнительные кинетические ограничения. [c.145]

Расшифровка деталей этой кинетической картины стала возможной благодаря применению новых методов лазерной пикосекундной и фемтосекундной спектроскопии. Ниже на конкретных примерах мы рассмотрим характер экспериментальных данных, анализ которых лежит в основе модели первичных процессов в РЦ. Этот материал полезен также в качестве иллюстрации принципиальной роли биофизических методов как источника новой информации о молекулярных механизмах сверхбыстрых (т 10 с) процессов в интактных биологических объектах. [c.339]

В этой главе мы рассмотрим способы характеристики с помощью ВЖХ пикомольных количеств биологически активных белков, получаемых с колонок для микроанализа, и обсудим аналитические и полупрепаративные варианты ВЖХ, используемые при очистке веществ. Мы остановимся также на примерах использования ВЖХ для сравнительного биохимического анализа небольших количеств практически неочищенного исходного материала и для получения нанограммовых количеств биологически активных белков при четырех вариантах разделения. Будут сопоставлены методы количественного определения белков при ВЖХ с помощью прямых измерений оптической плотности и другие стандартные методы. Особое внимание мы уделим вопросам чувствительности ВЖХ, специальным приемам, предназначенным для приготовления растворителей н образцов, и мерам, необходимым для сохранения биологической активности разделяемых веществ. На одном из примеров мы увидим, как высокоочищенный препарат получают при использовании нескольких последовательных этапов ВЖХ. Будут рассмотрены также некоторые неверные концепции, касающиеся перспектив применения ВЖХ для получения ряда биологически активных веществ. [c.105]