Speicis ocsaigine imoibríocha a thomhas i dturgnaimh le gorm meitiléine

Déanann dhá shaotharlann turgnamh a dtugann gach ceann acu turgnamh frithocsaídeach le gorm meitiléine air. Tuairiscíonn ceann acu go gcuireann an ruaim speicis ocsaigine imoibríocha faoi chois. Tuairiscíonn an ceann eile go ngineann sí iad. Léiríonn an dá cheann cuair shoiléire freagartha ar dháileog. Tá an dá cheann dílis ina gcuid oibre. Ní calaois ná easpa inniúlachta is cúis leis an difríocht. Thomhais an dá ghrúpa rudaí éagsúla faoi sholas éagsúil, le tóireadóirí a fhreagraíonn ceisteanna éagsúla, agus ansin chuir siad síos ar an dá fhreagra leis an bhfocal céanna: ROS.

Is deacair gorm meitiléine a thomhas go beacht mar mhóilín toisc go nglacann sé páirt sa cheimic a bhfuil sé ceaptha breathnú uirthi. Sa dorchadas, aistríonn sé leictreoin idir deontóirí agus glacadóirí agus filleann sé ar a fhoirm thosaigh, réidh le timthriall eile. Faoi sholas, déantar fótaisensiteoir de, agus sroicheann sé staid thriarach fhlosctha ónar féidir leis fuinneamh a thabhairt d'ocsaigin chun ocsaigin shingléadach a dhéanamh, nó leictreoin a aistriú chun radacacha agus sárocsaíd hidrigine a dhéanamh. Is féidir aon tóireadóir a chuirtear sa chóras sin a ocsaídiú, a laghdú, a thuaradh nó a cheilt go optúil ag an ruaim féin. Mar sin, ní hé luach na huimhreach an chéad cheist riamh faoi aon léamh ROS. Is iad na ceisteanna ná cad a bhraitheann an mheasúnacht i ndáiríre, agus cad a dhéanann an ruaim don mheasúnacht.

Amplex Red: measúnacht chalabraithe ar shárocsaíd hidrigine

Is é an teaglaim de ghorm meitiléine agus Amplex Red an péire is fearr ar féidir seasamh leis sa litríocht seo, nuair a chuirtear ar bun i gceart é. Tá an cheimic sonrach: úsáideann sár-ocsadáis raidise capaill sárocsaíd hidrigine chun an tsubstráit Amplex a ocsaídiú go táirge fluaraiseach, resorufin, i gcóimheas steoichiméadrach thart ar a haon le haon. Déantar fluaraiseacht sa bhrathadóir den sárocsaíd ón sampla. Ní thiomáineann aon rud eile sa ghnáthghrúpa ROS an t-imoibriú sin go díreach.

Is é an calabrú an buntáiste cinntitheach. Déanann oibrí cúramach tomhais ar chaighdeáin sárocsaíde a bhfuil a dtiúchan ar eolas, sa mhaolán céanna, leis na tiúchana céanna sár-ocsadáise agus substráite, an t-am goir céanna agus na socruithe optúla céanna, agus ansin léann sé na samplaí i gcomparáid leis an gcuar sin. Sa staidéar ar mhiteacoindrí leithlisithe ón inchinn atá mar bhonn leis an modh seo, rinne na húdair é sin go díreach, ag cur cainníochtaí aitheanta sárocsaíde leis ag deireadh gach rith. Tuairiscítear na huimhreacha mar rátaí i bpicimóil sa nóiméad in aghaidh an mhilleagraim próitéine, seachas mar aonaid threallacha fluaraiseachta. Sin a dhéanann tomhas de lonrú.

Tá trí shonra ón staidéar sin ar fiú iad a leanúint. Ar an gcéad dul síos, dheimhnigh na húdair an comhartha le cataláis, a scriosann sárocsaíd. Stop an t-ardú fluaraiseachta a spreag gorm meitiléine nuair a cuireadh cataláis leis, rud a dheimhnigh gur sárocsaíd ba chúis leis an gcomhartha seachas déantúsán optúil. Ar an dara dul síos, rinne siad tástáil dhíreach ar an soilsiú trí chomhla a úsáid ar an léas flosctha ionas go bhfuair na samplaí an t-ochtú cuid den ghnáthdháileog solais, agus níor thit an comhartha ach naoi faoin gcéad. Bhí níos mó ná nócha faoin gcéad den sárocsaíd a thuairiscigh siad neamhspleách ar an solas tomhais. Ar an tríú dul síos, thomhais siad díothú sárocsaíde ar leithligh le leictreoid agus fuair siad amach gur mhéadaigh an ruaim an táirgeadh agus gur mhoilligh sí an t-imréiteach araon. Bheadh an dá éifeacht sin measctha le chéile ag tóireadóir nach dtuairiscíonn ach glanfhluaraiseacht.

Tá bealaí fós ann ina dteipeann ar an measúnacht, agus nochtann gorm meitiléine roinnt acu. Ionsúnn an ruaim thar réimse leathan den réigiún dearg céanna ina n-astaíonn resorufin, agus mar sin, ag tiúchana arda ruaime, is féidir leis an sampla a chomhartha féin a cheilt trí éifeachtaí scagaire inmheánaigh. Ba cheart, dá bhrí sin, an tiúchan céanna ruaime a bheith sna caighdeáin agus atá sna samplaí. Is féidir le Amplex Red fóta-ocsaídiú leis féin freisin, agus is féidir lena tháirge resorufin dul isteach i dtimthriallta fóta-ocsaídiúcháin-laghdúcháin a ghineann forshárocsaíd agus sárocsaíd. Tá tábhacht mhór leis sin nuair a shoilsíonn an turgnamh fótaisensiteoir freisin. Is é an réiteach praiticiúil ná na samplaí gorm meitiléine a ionradaíocht ar dtús agus ansin measúnacht a dhéanamh ar chodanna beaga díobh le himoibrithe Amplex sa dorchadas, seachas an ruaim agus an tóireadóir a shoilsiú le chéile. Ar deireadh, ní chuireann dí-ionsútáis forshárocsaíde comhartha Amplex faoi chois go simplí: is féidir leis an gcomhartha a ardú trí fhor-shárocsaíd a thiontú ina sárocsaíd. Níor theip ar rialú SOD a mhéadaíonn an fhluaraiseacht. D'aithin sé forshárocsaíd mar speiceas níos luaithe sa phróiseas.

DCFDA: táscaire neamhshonrach ocsaídiúcháin

Is é an péire de ghorm meitiléine agus DCFDA foinse fhormhór an mhearbhaill. Is réamhtheachtaí é DCFH-DA a úsáidtear chun cealla a lódáil. Baineann eistéaráis laistigh den chill a ghrúpaí aicéatáite de, rud a fhágann DCFH neamhfhluaraiseach, agus tugann ocsaídiú DCFH DCF fluaraiseach. Tá liosta fada de na rudaí a ocsaídíonn é: radacacha hiodrocsaile, idirmheánaithe sár-ocsadáise agus héime, dé-ocsaíd nítrigine, aigéad fochlórach, agus radacacha a dhíorthaítear ó shárocsaínítrít. Ní ocsaídíonn sárocsaíd hidrigine léi féin é go díreach ar aon ráta úsáideach; de ghnáth, bíonn iarann, próitéiní héime nó ceimic sár-ocsadáise de dhíth sa phróiseas chun fluaraiseacht atá spleách ar shárocsaíd a chruthú.

Tagann an léirmheas ba cheart do gach rannóg modhanna a lua ón anailís a rinne Kalyanaraman agus a chomhghleacaithe ar DCFH mar thóireadóir, mar a achoimrítear sa staidéar ar mhiteacoindrí inchinne a dhiúltaigh do DCFDA ar an gcúis seo. Léirigh siad go n-imoibríonn an ruaim go mall, le steoichiméadracht nach bhfuil tréithrithe, gan calabrú bailí, agus le comhdhúile nach ROS iad. Méadaíonn an tóireadóir an rud a thomhaiseann sé freisin: táirgeann ocsaídiú aon-leictreoin ar DCFH radacach DCF a imoibríonn le hocsaigin chun forshárocsaíd a dhéanamh, agus dí-ionsútaíonn sé sin go sárocsaíd bhreise. Cruthaíonn an léamh cuid den cheimic a thuairiscíonn sé.

Ní fhágann aon chuid de seo go bhfuil DCFDA gan úsáid. Fágann sé gur scagadh é, ní sainaithint. Ciallaíonn ardú i bhfluaraiseacht DCF gur mhéadaigh ocsaídiú an tóireadóra a bhí spleách ar ocsaídeoirí. Ní chiallaíonn sé gur mhéadaigh sárocsaíd, agus is cinnte nach gciallaíonn sé gur mhéadaigh ROS iomlán, cainníocht nach dtomhaiseann aon tóireadóir aonair. Thuairiscigh obair níos luaithe le gorm meitiléine, a bhí ag brath ar ocsaídiú DCF os cionn aon mhicreamólar amháin, éifeachtaí pró-ocsaídeacha, agus thuairiscigh córais eile sa tréimhse chéanna cosaint ar bhás cille a spreag sárocsaíd. Is féidir leis an dá bhreathnóireacht a bheith fíor faoin ruaim chéanna i gcomhthéacsanna éagsúla ocsaídiúcháin-laghdúcháin, agus ní féidir le toradh DCF leis féin a rá cén t-ocsaídeoir ba chúis leis an gcomhartha. Is é tábhacht na hoibre níos luaithe ar mhiteacoindrí inchinne ná gur chuir sí tomhas calabraithe sárocsaíde in áit an scagtha seo agus gur aimsigh sí an t-ualach go díreach: mhéadaigh fiú céad nanamólar den ruaim scaoileadh sárocsaíde roinnt uaireanta thar gach substráit agus gach staid riospráide a tástáladh.

Tá gaiste eile ag DCFDA a bhaineann go sonrach le gorm meitiléine. Tá dath láidir ar an ruaim agus tá sí gníomhach in imoibrithe ocsaídiúcháin-laghdúcháin, agus mar sin is féidir léi fluaraiseacht a thuaradh, astaíocht a mhúchadh, nó ceimic an tóireadóra a ocsaídiú go neamhspleách ar ROS ceallach. Ní maisiú roghnach é rialú saor ó chealla ina bhfuil ruaim agus tóireadóir ach gan aon chealla. Is é an turgnamh é a insíonn duit an n-idirghníomhaíonn an ruaim leis an tóireadóir.

Gaistiú spín agus glacadh ocsaigine: céannacht agus flosc

Nuair a thuairiscíonn na tóireadóirí fluaraiseacha gur tháinig rud éigin in-ocsaídithe chun cinn, tugann athshondas spín leictreoin le gaistí spín tuairisc atá níos gaire dá chéannacht. D'úsáid an staidéar clasaiceach ar fhótacheimic gorm meitiléine ESR chun an radacach ascorbáite ó ruaim, ascorbáit agus solas a bhrath, agus ansin léirigh sé foirmiú sárocsaíde i dturgnaimh ghlactha ocsaigine agus foirmiú radacach hiodrocsaile arna chatalú ag iarann i ritheanna gaistithe spín. D'fhreagair gach teicníc an cheist nach bhféadfadh na cinn eile a fhreagairt: thug ESR céannacht an radacaigh, thug glacadh ocsaigine flosc an imoibrithe go neamhspleách ar aon tóireadóir fluaraiseach, agus léirigh an teaglaim go raibh conairí ocsaigine singléadaí agus radacacha araon ag feidhmiú sa chóras soilsithe céanna.

Léitear an toradh sin ó 1984 fós mar lipéad rabhaidh. Nuair a bhí soilsiú agus oibreán laghdaitheach i láthair, ghin an ruaim sárocsaíd, agus nuair a bhí iarann i láthair, tháirg an córas an radacach hiodrocsaile, an speiceas is imoibríche sa ghrúpa. Cheangail na húdair é seo le hascorbáit sa tsúil agus chuir siad úsáid neamhchúramach in oftailmeolaíocht faoi cheist. Ba cheart do léitheoirí an lae inniu na coinníollacha a thabhairt faoi deara: solas móide oibreán laghdaitheach móide iarann. Bain aon cheann acu sin agus lagaíonn an chonair nó imíonn sí.

Tá údar eile le húsáid leictreoidí ocsaigine. Tomhaiseann leictreoid de chineál Clark glanídiú ocsaigine, rud a dhearbhaíonn go bhfuil an cheimic ocsaídiúcháin-laghdúcháin a thiomáineann an ruaim ag ídiú ocsaigine móilíní, agus tugann sí cinéitic nach féidir le haon déantúsán fluaraiseachta aithris bhréagach a dhéanamh uirthi. Ní aithníonn sí an táirge. Ídíonn sárocsaíd, forshárocsaíd, uisce agus meath ocsaigine singléadaí ocsaigin ar fad. Tá flosc gan chéannacht chomh neamhiomlán le céannacht gan fhlosc, agus sin an fáth a bpéireálann na páipéir láidre an leictreoid le measúnacht chalabraithe sárocsaíde nó le gaiste.

Cén fáth a dtagann torthaí frithocsaídeacha salach ar a chéile

Cuir na trí léamh taobh le taobh agus is féidir na contrárthachtaí dealraitheacha sa litríocht ar ghorm meitiléine a mhíniú le difríochtaí modhanna agus trí fhíric bhitheolaíocha.

Ar an gcéad dul síos, is iompróir leictreon agus foinse sárocsaíde araon í an ruaim. Trí leictreoin a atreorú ó na suíomhanna riospráide ina ndéanfaí forshárocsaíd den ocsaigin murach sin, is féidir léi speiceas ROS amháin a laghdú agus a foirm laghdaithe ag laghdú ocsaigine go díreach go sárocsaíd, rud a mhéadaíonn speiceas eile. Ba cheart, dá bhrí sin, do shaotharlann atá ag plé le ceimic ocsaídiúcháin-laghdúcháin mhiteacoindreach agus a ról seachbhóthair a bheith ag súil le freagraí atá spleách ar an tóireadóir: titeann léamh atá íogair d'fhor-shárocsaíd agus ardaíonn léamh sárocsaíde sa chiúivéad céanna.

Ar an dara dul síos, is comhartha í sárocsaíd ag dáileoga ísle, ní damáiste amháin. Sa staidéar ar mhiteacoindrí inchinne luch a lean an obair níos luaithe, fuarthas giniúint sárocsaíde ó chomh beag le caoga nanamólar den ruaim gan loit ar DNA miteacoindreach ag leibhéil theiripeacha, agus cosaint ar loit a spreag rotenone tar éis réamhchóireála. Ní dhearna an ruaim damáiste do bhlúirí roghnaithe DNA ach ag céad micreamólar, i bhfad os cionn an raoin theiripigh, agus tháirg solas dearg móide fiche micreamólar den ruaim ocsaigin shingléadach a rinne damáiste do gach blúire a tástáladh. Is meicníocht hoirméiteach atá molta: spreagann táirgeadh éadrom sárocsaíde cosaintí frithocsaídeacha atá nasctha le Nrf2 agus bithghiniúint mhiteacoindreach, agus mar sin tagann léamh pró-ocsaídeach gearrthéarmach roimh thoradh frithocsaídeach níos fadtéarmaí. Is féidir le measúnacht a léitear tar éis uair an chloig agus measúnacht a léitear tar éis lá amháin teacht salach ar a chéile toisc gur athraigh an bhitheolaíocht eatarthu.

Ar an tríú dul síos, cinneann an solas fiú cén móilín atá i láthair. Dí-mheitilíonn soilsiú an ruaim i dtreo Azure B agus táirgí gaolmhara, agus is leor lampa an mhicreascóip os cionn mias chun í a fhótaisensitiú. Is turgnaimh éagsúla iad turgnaimh dhorcha agus turgnaimh shoilsithe, agus ba cheart don rannóg rialuithe soilsithe agus láimhseála ruaime in aon phrótacal caitheamh leo mar sin.

Tacar íosta rialuithe, agus conas aon mhaíomh a léamh

Is í an chomparáid thíos an bhunacmhainn tagartha don alt seo. Sula nglacann tú le haon toradh ROS ó ghorm meitiléine, seiceáil cén ró a líon na húdair agus cén ceann a d'fhág siad ar lár.

Leanann riail phraiticiúil léitheoireachta as seo. Is fianaise faoi shárocsaíd é Amplex le sár-ocsadáis, calabraithe, agus le seiceáil cataláise. Is fianaise é DCFDA faoi ocsaídiú neamhshonrach an tóireadóra agus faoi rud ar bith eile. Is fianaise faoi chéannacht radacach é gaistiú spín le rialuithe scavainséara. Is fianaise faoi fhlosc é glacadh ocsaigine. Abairt a mhaíonn níos mó ná mar is féidir lena measúnacht a thacú, is cuma cé chomh muiníneach is atá sí scríofa, is abairt faoin tóireadóir í, ní faoin ruaim. Leathnaíonn plé gaolmhar ar spleáchas ar dháileog agus ar an raon hoirméiteach, ar shreabhadh leictreon miteacoindreach, ar thrasnaíocht measúnachta i samplaí daite, agus ar dhéantúsáin ó shoilsiú micreascóipe gach ceann de na pointí seo, agus fanann gach ceann acu bailí nuair a chuirtear fíorthagairt in áit a thagartha sealadaí.