生物超弱发光在法医学中的研究应用展望.doc

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1、生物超弱发光在法医学中的研究应用展望【摘要】生物超弱发光携带着生物体新陈代谢和能量转化的信息，已成为生命学科的重要研究领域。本文回顾生物超弱发光的研究历史、特点及在医学领域的研究应用现状，展望生物超弱发光在法医学，尤其是死亡时间推测和损伤方面的研究应用前景。【关键词】生物超弱发光；法医学；死亡时间；损伤【中图分类号】R919【文献标识码】B【文章编号】1007—9297(XX)01—0051-03TheappficafionprospectofthellSEofbio-photonemissioninforensiescience・ZHUXinju

2、.WANGZhen一yu・o：YUOun,・DepartmentofForensicmedwine,Xi00Jiootonguniversity,Xi°°710061【Abstract】Becauseofthebio—photonemission(BPE)frombiologicalsystemcarriestheimportantinformationofmetaboIismandenergytransformationoftheIivingbiologicaIsystemincIudinghuman,sothatBPEsresearchwiII

3、beeomeanimportantresearchfieIdinlifescience.ThispaperreviewedBPEsresearchhistory,charactersandadvancesinmedicaIfield,andpresentedtheinitialprospectoffutureuseinforensicscienceesp・inpostmortemintervaIandinjury・[Keywords]Bio-photonemission；Forensicscience；PostmortemintervaI；Inju

4、ry生物超弱发光(Bio—photonEmissionorUItra—weakBioluminescence,BPE)是生物体进行新陈代谢过程中细胞自发辐射极微弱的光子流，以及细胞受外界激发光消失后仍保持的极其微弱的延迟发光.其强度仅为100-104光子/(Cm2(s)o[11BPE广泛存在于动物、植物以及单细胞生物之中.是反映生物体本原的与生命活动过程有关的信息。用灵敏的现代光子计数技术对BPE进行初步研究表明，动植物的不同生理活动过程，存在不同强度和特征的超弱发光超弱发光与生物体的许多重要生命过程，如氧化代谢、信息传递、细胞分裂、光合作用和癌变

5、、死亡及生长调控存在着内在联系，已成为生物光子学的重要研究方向之一，［21在临床诊断'农作物遗传性诊断及环境检测等领域可有重要的应用。本文回顾BPE的研究历史'特点及在医学领域的研究应用现状，从法医学角度展望生物超弱发光在本学科的研究'应用前景。、BPE的发现和研究历史生物超弱发光的发现，可追溯到上个世纪20年代。早在1923年，前苏联科学家G.Gurwitsh在著名的“洋葱试验”中就已发现并证明了超弱发光现象。［31到了60年代，前苏联科学家对超弱发光进行了大量研究，Mamedov对90余种生物的测定发现.除蓝藻和原生动物外，所有生物都有不同程度

6、的发光.证明了超弱发光的普遍性。［4/Slawinska等更进一步提出任何生命物质都存在着超弱发光现象。『5】80年代以后，BPE的研究已在前苏联'美国'13本'欧洲以及我国展开.并已开始向细胞'亚细胞及分子水平深入。到目前为止，人们已经对超弱发光的机制'测试仪器及其应用开展了大量研究工作二'BPE的特点BPE极其微弱，［61生物系统表面每平方厘米/秒(om■s-1)发射的光子可以从几个到几百个，这一强度相当于远在10公里甚至100公里外一根蜡烛发出的光。分裂的细胞比休止的细胞发光强，并主要在细胞分裂前期发射，所以称有丝分裂发光。发射光谱很至少覆盖

7、从紫外到红外的整个光谱区。BPE的值和生物进化程度成正比，进化程度越高，其BPE值越大，辐射的波长越向红外扩展。发光强度与生物系统的生理和生物学功能有多方面的联系：超弱发光强度与细胞的种类及其所处的代谢状态有关，如正常细胞【作者简介】朱新菊(1979一)，女，江苏人，在读法医学硕士，主要从事法医病理学研究。Tel+86—29—82655472.E-maiI:wzy218maiI・xjtu.edu・cFi・52・的延迟发光强度随细胞浓度的增加而减小.而肿瘤细胞则相反.肿瘤生长旺盛期大鼠血清的超弱发光与对照鼠的相比偏差最大：对各种物理和化学因素很敏感，

8、几乎任何一种化学物质都能影响细胞发光的强度。三、BPE的来源和可能机制生物体在进行生理'生化反应的过程中，处于基态的原子或