生物化學技術

生物化學技術

近代生物化學研究的發展已從細胞水平、亞細胞水平,深入到生物大分子水平,甚至能研究分子內的結構與功能關係,能進行分子的改造和重建以改變生物性狀。生物化學研究的任一突破性進展,無不與新的實驗技術方法的創建密切關聯。

簡介


生物化學技術
biochemical techniques
用於生物化學大分子研究的獨特的分析、製備實驗技術,這些實驗方法也是深入闡明疾病分子機理的重要手段。

發展狀況


沒有超速離心技術的發展,具有生物學活性的亞細胞組分的分離是不可能的。電泳方法是一類重要的生物化學技術,現在不僅能借電泳以分離製備較大規模的生物大分子,還能從單一樣品中,分辨出成百上千的不同蛋白質組分或核酸片段。毛細管電泳的問世,更使分析微量化到1nl水平。在臨床醫學中,電泳可幫助分析各種脂蛋白成分,使各種高脂蛋白血症得以區別;以電泳分析同工酶成分或酶譜,得以區分其所來源的病變組織或疾病的不同發展階段。基因重組技術在生物科學中已掀起一場劃時代的革命。現在在實驗室里就可隨意剪切拼接基因,可人工合成基因,並將其引入細胞中以指導合成相應的新蛋白質,改變細胞的遺傳性狀。臨床上已應用基因探針以診斷某些遺傳性疾病、惡性腫瘤和乙型肝炎等。

主要特點


生物化學實驗技術的主要特點是:①操作溫和,使對所研究組分的天然結構和功能的損害,儘可能減少至最小。②微量或痕量分析,低達ng或pg水平;或大量分離製備,高達公斤級。③解析度高,可明確區分結構或性質極其相似的物質。

分類


重要的現代生物化學實驗技術,按其目的和性質大致可分為三大類。
一是按不同的物理化學性質進行分析鑒定和分離製備,其中又可分為五類:①根據分子的大小進行分辨者,有凝膠過濾法、超速離心法、超濾法、 SDS電泳分析等。②根據分子荷電情況進行分辨者,有等電聚焦電泳法、離子交換層析法等。③根據吸收光譜和放射性等性質進行分辨者,有紫外/紅外/熒光分光光度法、X射線結構分析法、電子順磁共振電子自旋共振和核磁共振法,以及放射性核素示蹤和放射免疫分析法等。④根據疏水相互作用或氫鍵形成的引力進行分辨者,有反相高效液相層析、分子雜交技術等。⑤根據特異相互作用進行分辨者,有親和層析、免疫化學分析法等。
二是經一系列不同的化學和物理方法處理,以求得差異分辨,或按指令合成不同的高分子物質。如氨基酸序列分析和序列合成、核苷酸序列分析和序列合成等。
三是有目的地對 DNA進行剪切拼接,引入細胞中的(或分子克隆技術)和等。
為使這些生物化學技術實現高效自動化、靈敏精確重複性好、特異性高,人們設計了一系列有微機控制的高性能儀器,使生物化學實驗技術更臻完美。必須強調指出的是,技術方法是十分重要的實驗手段,但更重要的是科學家運籌帷幄的戰略設計。只有巧妙地利用不同的生物化學實驗技術,方能達到預期的研究目的。