点击显示 收起
中科院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所黄青研究员带领的研究小组近年来致力于辐射生物光谱学研究并持续取得进展。最近，该研究组在蛋白质辐射作用机理及光谱研究方面取得新的研究成果。
辐射分为电磁和粒子辐射，辐射技术在癌症治疗、农作物、微生物育种等生物、医学领域得到了越来越广泛的应用。辐射可引起生物体发生DNA断裂、脂质过氧化、蛋白质结构/功能的改变、基因变异、细胞凋亡与坏死等多种生物学效应，相应地，其生物光谱信号也随之发生改变。因而，通过测量辐射条件下的各种生物光谱信号，可以研究辐射作用的过程和机理。利用光谱技术能快速、灵敏、无损地检测生物分子结构/功能变化及他们在生物体内的化学变化过程，所以生物光谱在研究辐射生物学效应及机理上具有一些特殊的优势。
在黄青研究员的指导下，该课题组博士研究生柯志刚利用气-液界面等离子体放电作用于生物分子溶液，研究放电等离子体对重要模式蛋白-辣根过氧化物酶（HRP）的作用机理。等离子体包含各种活性成分，如：带电粒子、紫外线和活性氧粒子（ROS），作为一种特殊的方式，它与生物及生物分子作用引起复杂的化学反应。研究中，通过观测和研究蛋白质在等离子体处理条件下的荧光变化，发现等离子体放电可引起蛋白酶的失活、辅基血红素的损伤、铁离子的释放以及血红素损伤荧光产物的生成，并且酶活的降低与血红素损伤趋势相同。验证了蛋白质荧光变化主要来自于辐射条件下的血红素损伤而产生的荧光物质，其荧光强度可作为辐射损伤的分析指标。证实了放电等离子体产生的羟基自由基是使蛋白质失活变性的主要因素，而生成的H2O2是引起血红素损伤而生成荧光产物的直接原因，蛋白质构象破坏导致血红素损伤过程加快。另外，UV辐射也可以促进了血红素损伤、蛋白质变性过程。
相关研究结果发表于国际学术期刊Plasma Processes and Polymers（2013, 10, 731-739），其研究结果还被选为杂志封面。
此项研究工作得到国家自然科学基金、中科院“百人计划”等项目的支持。