显微激光散射技术对不同氧合状态下地贫红细胞的研究
作者：黄耀熊 李平阳 王江成 谭润初 李永龙 贺奇才
单位：黄耀熊(暨南大学 生物医学工程研究所 ,广东 广州 510632)；李平阳 王江成 谭润初 李永龙 贺奇才(中山医科大学 物理教研室, 广东 广州 510089)
关键词：显微准弹性激光散射；图象分析；膜的搏动频率；β地中海贫血红细胞
中国医学物理学杂志000107 摘要: 报道应用显微准弹性激光散射(MQLS)技术与显微生物医学图像分析技术对不同氧合情况下的单个活态正常人和较重症地中海贫血患者红细胞的研究。在实验中,对正常人及较重症(地中海贫血患者红细胞胞内血红蛋白聚集体的平均流体力学半径、红细胞膜的搏动频率等动态特性参数,以及对应的细胞的截面积、规化形状因子、长径、短径等图像分析数据同时进行了测定。发现正常人红细胞在氧合与去氧情况下,各种参数都没有显著性差异,但在低氧分压下,地贫红细胞膜的Γs在细胞表面积/体积比率降低的情况下大大下降,膜变形能力也相应下降,使之容易被阻滞、吞噬、消灭。
, http://www.100md.com
中图分类号:Q6 文献标识码:A 文章编号:1005-202X(2000)01-0021-03
Microscope laser light scattering studies on red cells of
thalassemia with image processing and analysis
LI Ping-yang ,HUANG Yao-xiong, WANG Jiang-cheng
TAN Run-chu, LI Yong-long, HE Qi-cai1
(Department of Physics,Sun-Yat Sen University of Medical Sciences guangzhou 510089)
, 百拇医药
(Institute of Biomedical Engineering,JiNan University,guangzhou 510632 ,China)
Abstract: Microscopic quasi-elastic laser light scattering technique with image processing and analysis were used to study normal and major β-thalassemia human erythrocytes in different oxygen pressure . The mean hydrodynamic radius of hemoglobin polymers inside the intact red cells, the membrane motion frequency, cross area, regular form factor, longest axis and shortest axis were measured for both kinds of erythrocytes. It is found that the membrane motion of normal human erythrocyte is similar in both oxygenated and deoxygenated states. While the membrane motion of (-thalassemia erythrocytes slows down in deoxygenated state.
, http://www.100md.com
Key words: microscope quasi-elastic laser light scattering; image processing and analysis;membrane motion frequency;β-thalassemia erythrocyte
我们曾报道过结合各种显微准弹性激光散射装置的优点，成功地设计装配出一新型的显微准弹性激光散射装置[1]。该装置对比其它同类装置信噪比、散射体积、散射矢量的不确定度等各有关性能参数都有较好的改善。亦曾报道结合显微准弹性激光散射与显微图像分析装置对正常人及地中海贫血红细胞的细胞形态以及胞内血红蛋白动态特性进行的初步研究[2]。结果表明该装置可同时在分子水平、亚细胞和细胞三个水平上同时测定活态红细胞胞内血红蛋白聚合物及胞膜的动态特性以及细胞的形态。故将其用于对地贫及正常红细胞的比较测量，可望能更加准确可靠地监测出两者随各种病理生理和生化条件的微小变化以及各个参数的相互依存变化关系，从而有助于对地贫的诊治。为此,我们结合使用了显微准弹性激光散射技术和显微生物医学图象分析技术，对地贫和正常红细胞进行了较为系统性的分析测量。本文将报道有关部分研究结果。
, 百拇医药
1 材料与方法
1.1 样品制备
血液样品取自25～30岁左右的中山医科大学分子遗传教研室确诊的患有较重β地中海贫血病的患者以及校保健科体检的正常人。血样由静脉采血，以肝素抗凝,注入装有等渗的HEPES-Ringers[3] 缓冲液的试管内。再在缓冲液中加入1 mg/ml的BSA,PH值7.35～7.40下离心(2000 rpm,10分钟)洗涤红细胞三次。再经密度梯度离心[4]后,抽取最上层(对应于最年轻的红细胞)然后稀释使红细胞间距为几个红细胞的直径,最后悬于缓冲液中。所用试剂均为分析纯。
1.2 氧分压的改变
由于实验条件的限制,仅测定氧合〔95%air+5%CO2〕及去氧〔95%N2+5%CO2〕两种状态。将混合气体通入悬有红细胞的缓冲液中半小时后即可达到平衡。在测量去氧情况下的红细胞时，要先在红细胞悬浮的HEPES-RINGERS缓冲液中加入2%的Na2S2O5(还原剂,可使血红蛋白分子脱氧),并且注意用封口胶密封好样品池。
, http://www.100md.com
1.3 实验装置和方法
实验装置(图1)由两部分组成:一为显微激光散射装置,所用激光为波长λ=632.8 nm的He-Ne激光,输出功率约为2 mW,通过光纤引入显微镜后照射到样品上的激光光斑为约5～6 μm直径,考虑到激光在传输过程中的损耗,实际到达样品的功率密度会大大降低 (<350 W/cm2),这样的功率密度已在实验中证明不会对细胞及其胞内蛋白的正常生长造成干扰以至损伤[5]。
因此,将此激光投射到直径约为7.6 μm的红细胞内,再利用显微镜和光纤检出其散射光,将其输入至自相关器,对其自相关函数进行分析计算,便可实现对活细胞的不干扰其天然状态下的无损、在位测量。
图1 实验装置
, http://www.100md.com
激光散射测量的原理是：当激光投射到样品上时,由于样品分子的热力学涨落,引起激光散射光强随时间变化,其自相关函数可以下式描述:
G (τ)≤I(t)I(t+τ)> (1)
其中I(t)为t时刻的散射光强,I(t+τ)为延迟一段时间τ后即(t+τ)时刻的散射光强。当样品中存在两个动态因素时，其散射光强的自相关函数随时间的变化关系为:
G(τ)=B+[Afexp(-Γfτ)+Asexp(-Γsτ)]2 (2)
在我们的实验中,散射光强主要由两种因素引起,一是因红细胞内血红蛋白分子的布朗运动而引起 ,其幅度为Afˊ(2)式中Γf=Dfq2 。Df是血红蛋白分子的平均平动扩散系数,q为散射矢量,可由入射光波长λ,散射角θ,折射率n通过q=4πnsin(θ/2)/λ计算出。根据 Stokes - Einstein方程:
(3)
, 百拇医药
还可得出散射粒子的平均流体力学半径Rh,式中k为玻尔兹曼常数,η为悬浮介质的粘滞系数,T为热力学温度。另一项则由红细胞膜表面搏动引起，其幅度为As，膜的搏动与膜的弹性形变有关,其中的Γs对应于细胞膜的搏动频率。换言之，Γs越大，表明膜的弹性形变能力越好。此外(2)式中的B是由散射装置决定的待定系数。在实验中由光电倍增管、前置及箝位放大器将获得的散射光强信号作箝位放大后送入自相关器进行相关运算,得到的数据经过用(2)式拟合后可得到各个参数。整个数据的拟合,包括Γ、Df和Rh 的求取都全部由相关器完成,且具有同样的标准偏差。
光路的另一部分为由CCD摄像头(MINTRON MTV-8055MKⅡ)、电视监视器、A/D转换卡、带有图像摄录、贮存和图像分析处理系统软件的计算机组成图像分析仪。CCD摄象头将倒置显微镜中所观测到的样品图像摄录下来，其视频信号经过A/D转换卡转换成数字信号输入计算机。所摄录的图像被贮存在计算机后用于进一步的分析处理。
, 百拇医药
实验时，将样品置于显微镜下,通过摄像系统获得所需的细胞图象,并显示于监视器及计算机上。取样测定时选取形状为球形(剔除棘形及镰形等变异细胞)、面积大致相同的细胞,用图像分析软件统计分析其面积、规化形状因子、长径、短径等指标。根据分析计算的结果，选定各参数均近似相同的细胞作为实验测定组，然后分别将微束激光照射到单个细胞上,进行光散射测量。实验中每个血样测量30个细胞，每个细胞连续测量五次取平均值。
2 结果
2.1 细胞的大小和形态
表1所示为正常与地贫红细胞在不同氧分压下的图像分析结果。从表中可以看到，无论正常还是地贫红细胞，去氧红细胞的尺度均大于氧合红细胞，两者的形状规化因子差别很小。
表1 正常、地贫红细胞在不同氧分压下图像分析结果(
±s)
, 百拇医药
截面积(μm2)
周长(μm)
长径(μm)
短径(μm)
形状规化因子
正常氧合
40.13±3.51
27.93±1.68
7.88±0.40
7.16±0.50
0.80±0.02
正常去氧
, 百拇医药
57.70±6.53
32.91±2.01
9.45±0.51
8.43±0.55
0.83±0.03
地贫氧合
28.09±7.22
22.87±3.03
6.94±1.01
5.80±0.68
0.77±0.04
地贫去氧
, 百拇医药
37.21±5.95
26.42±2.27
7.75±0.74
6.16±0.76
0.78±0.03
2.2 光散射结果
正常与地贫红细胞膜的搏动频率Гs、胞内血红蛋白分子平均流体力学线径2Rhf随氧分压的变化结果在表2中示出。表2 不同氧分压下正常与地贫红细胞光散射结果(±s)
抽样时间=5μs,λ=632.8nm,θ=42°,η1=0.8705cp,η2=0.8327cp, T1=299K, T2=301K 氧合状态
, 百拇医药
正常人
Гs(Hz)
(T1)
2Rh(nm)
地贫
Гs(Hz)
(T2)2Rh
(nm)
氧合
51±16
28±7
, http://www.100md.com 44±19
34±14
去氧
49±21
32±10
35±21
*
从表中可以看到，正常红细胞在氧合与去氧时的Гs差别不大，而对于地贫红细胞，氧合时的Гs则大于去氧时的Гs。另一方面，对于正常红细胞，胞内血红蛋白平均流体力学线径比去氧时的较大些。去氧时地贫红细胞内血红蛋白平均流体力学线径则没能检测到。
3 讨论
本实验的结果表明，正常人红细胞在去氧时的Гs与氧合时的Гs差别不大，经t检验P>0.05,无显著性差异。同样去氧时血红蛋白的平均流体力学线径与氧合时也不存在显著性差异(P>0.05)。但是地贫红细胞在完全去氧时的Гs较氧合时明显小的多(P<0.05)。说明地贫红细胞在去氧情况下，细胞变形能力大大下降。这极可能是因为在低氧分压处,红细胞浆中ATP含量减少。ATP含量减少可使膜的硬度增加，胞浆黏度增大[6-8]。而对于地贫红细胞来说，其膜上存在的包涵体使红细胞ATP再生能力降低,这就不仅使红细胞膜的Na+-K+-ATP酶活性降低,而且使钙泵功能很不正常。膜内钙的含量增多,使地贫红细胞膜的硬度及机械脆性增大,导致细胞变形能力大大下降,这就是地贫红细胞的Гs在去氧比氧合情况下要小得多的原因。此外去氧时红细胞的形态学参数之所以明显大于氧合时，也正是由于ATP缺乏后，红细胞膜钙泵失活，膜的完整性和离子平衡被破坏，Na+难以被泵出细胞外，使得细胞内渗透压较高，外界水渗入，细胞涨大，细胞表面积/体积比率下降，从而进一步影响红细胞的变形能力。总之，正常人红细胞在去氧情况下，变形能力仍较大；但在低氧分压下, β地贫红细胞膜的Γs在细胞表面积/体积比率降低的情况下大大下降,变形能力的下降，使之更容易被阻滞、吞噬、消灭。这也是地贫红细胞寿命较短的原因之一。此外，地贫红细胞在完全去氧时的散射体分布之所以为单一峰，且呈现为膜的搏动频率Γs,可以解释为此时胞内血红蛋白的热扰动引起的光散射完全为膜的布朗性运动引起的散射所湮没。所以测不出其血红蛋白分子的自相关函数。
, 百拇医药
通过本实验，进一步表明我们所采用和发展的显微准弹性激光散射结合图像分析技术确是一对单个活态的细胞生命过程和对各种外部条件的反应作瞬时、在位、准确测定的有力工具，它将在今后对各种细胞在不同生理病理以及外在物理、化学和药物条件下变化过程的监测，对与细胞有关的流行病学研究和诊疗等都可起一定的作用，具有一定的意义。我们将陆续报道有关研究成果。
基金项目:国家教委博士点基金项目下的部分工作及中山医校科研基金资助项目(223069623)
作者简介:李平阳(1971年生),女,河北省石家庄市,中山医科大学物理教研室助教,硕士
参考文献：
[1]王江成，黄耀熊，谭润初,等.一新型显微准弹性激光散射装置[J].生物物理学报，1998，14(1):172-178.
, 百拇医药 [2]李平阳，黄耀熊，王江成,等.显微激光散射结合图象分析技术对地贫红细胞的研究[J].生物化学与生物物理进展，1999，26(3)：247-250.
[3]Melvin Schindler,et al.Modulation of membrane protein lateral mobility by polyphosphates and polyamines[J]. Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1980,77(3):1457-1461.
[4]郝刚，冯玮.红细胞衰老过程中临床血液参数、红细胞免疫粘附功能的改变及其临床意义[J].中华老年学杂志，1995，15(5)：262-263.
[5]J.A.Peetermans,Thesis. Microscope laser light scattering spectroscopy [M]. MIT, 1988.
, 百拇医药
[6]Nakao,M,Adenosine triphosphate and maintenance of shape of the human red cells[J]. Nature, 1960,187:945-946.
[7]Feo,C.Clarification of role of ATP in red cell morphology and function[J]. Nature,1977,265:166-168.
[8]Hughes G,M.,et al.,Effects of in vivo nd in vitro changes in PO2 on the deformability of red blood cells of rainbow trout[J].J.Exp.Biol,1984,111:253-254.
收稿日期:1999-07-05, http://www.100md.com
单位：黄耀熊(暨南大学 生物医学工程研究所 ,广东 广州 510632)；李平阳 王江成 谭润初 李永龙 贺奇才(中山医科大学 物理教研室, 广东 广州 510089)
关键词：显微准弹性激光散射；图象分析；膜的搏动频率；β地中海贫血红细胞
中国医学物理学杂志000107 摘要: 报道应用显微准弹性激光散射(MQLS)技术与显微生物医学图像分析技术对不同氧合情况下的单个活态正常人和较重症地中海贫血患者红细胞的研究。在实验中,对正常人及较重症(地中海贫血患者红细胞胞内血红蛋白聚集体的平均流体力学半径、红细胞膜的搏动频率等动态特性参数,以及对应的细胞的截面积、规化形状因子、长径、短径等图像分析数据同时进行了测定。发现正常人红细胞在氧合与去氧情况下,各种参数都没有显著性差异,但在低氧分压下,地贫红细胞膜的Γs在细胞表面积/体积比率降低的情况下大大下降,膜变形能力也相应下降,使之容易被阻滞、吞噬、消灭。
, http://www.100md.com
中图分类号:Q6 文献标识码:A 文章编号:1005-202X(2000)01-0021-03
Microscope laser light scattering studies on red cells of
thalassemia with image processing and analysis
LI Ping-yang ,HUANG Yao-xiong, WANG Jiang-cheng
TAN Run-chu, LI Yong-long, HE Qi-cai1
(Department of Physics,Sun-Yat Sen University of Medical Sciences guangzhou 510089)
, 百拇医药
(Institute of Biomedical Engineering,JiNan University,guangzhou 510632 ,China)
Abstract: Microscopic quasi-elastic laser light scattering technique with image processing and analysis were used to study normal and major β-thalassemia human erythrocytes in different oxygen pressure . The mean hydrodynamic radius of hemoglobin polymers inside the intact red cells, the membrane motion frequency, cross area, regular form factor, longest axis and shortest axis were measured for both kinds of erythrocytes. It is found that the membrane motion of normal human erythrocyte is similar in both oxygenated and deoxygenated states. While the membrane motion of (-thalassemia erythrocytes slows down in deoxygenated state.
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Key words: microscope quasi-elastic laser light scattering; image processing and analysis;membrane motion frequency;β-thalassemia erythrocyte
我们曾报道过结合各种显微准弹性激光散射装置的优点，成功地设计装配出一新型的显微准弹性激光散射装置[1]。该装置对比其它同类装置信噪比、散射体积、散射矢量的不确定度等各有关性能参数都有较好的改善。亦曾报道结合显微准弹性激光散射与显微图像分析装置对正常人及地中海贫血红细胞的细胞形态以及胞内血红蛋白动态特性进行的初步研究[2]。结果表明该装置可同时在分子水平、亚细胞和细胞三个水平上同时测定活态红细胞胞内血红蛋白聚合物及胞膜的动态特性以及细胞的形态。故将其用于对地贫及正常红细胞的比较测量，可望能更加准确可靠地监测出两者随各种病理生理和生化条件的微小变化以及各个参数的相互依存变化关系，从而有助于对地贫的诊治。为此,我们结合使用了显微准弹性激光散射技术和显微生物医学图象分析技术，对地贫和正常红细胞进行了较为系统性的分析测量。本文将报道有关部分研究结果。
, 百拇医药
1 材料与方法
1.1 样品制备
血液样品取自25～30岁左右的中山医科大学分子遗传教研室确诊的患有较重β地中海贫血病的患者以及校保健科体检的正常人。血样由静脉采血，以肝素抗凝,注入装有等渗的HEPES-Ringers[3] 缓冲液的试管内。再在缓冲液中加入1 mg/ml的BSA,PH值7.35～7.40下离心(2000 rpm,10分钟)洗涤红细胞三次。再经密度梯度离心[4]后,抽取最上层(对应于最年轻的红细胞)然后稀释使红细胞间距为几个红细胞的直径,最后悬于缓冲液中。所用试剂均为分析纯。
1.2 氧分压的改变
由于实验条件的限制,仅测定氧合〔95%air+5%CO2〕及去氧〔95%N2+5%CO2〕两种状态。将混合气体通入悬有红细胞的缓冲液中半小时后即可达到平衡。在测量去氧情况下的红细胞时，要先在红细胞悬浮的HEPES-RINGERS缓冲液中加入2%的Na2S2O5(还原剂,可使血红蛋白分子脱氧),并且注意用封口胶密封好样品池。
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1.3 实验装置和方法
实验装置(图1)由两部分组成:一为显微激光散射装置,所用激光为波长λ=632.8 nm的He-Ne激光,输出功率约为2 mW,通过光纤引入显微镜后照射到样品上的激光光斑为约5～6 μm直径,考虑到激光在传输过程中的损耗,实际到达样品的功率密度会大大降低 (<350 W/cm2),这样的功率密度已在实验中证明不会对细胞及其胞内蛋白的正常生长造成干扰以至损伤[5]。
因此,将此激光投射到直径约为7.6 μm的红细胞内,再利用显微镜和光纤检出其散射光,将其输入至自相关器,对其自相关函数进行分析计算,便可实现对活细胞的不干扰其天然状态下的无损、在位测量。
图1 实验装置
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激光散射测量的原理是：当激光投射到样品上时,由于样品分子的热力学涨落,引起激光散射光强随时间变化,其自相关函数可以下式描述:
G (τ)≤I(t)I(t+τ)> (1)
其中I(t)为t时刻的散射光强,I(t+τ)为延迟一段时间τ后即(t+τ)时刻的散射光强。当样品中存在两个动态因素时，其散射光强的自相关函数随时间的变化关系为:
G(τ)=B+[Afexp(-Γfτ)+Asexp(-Γsτ)]2 (2)
在我们的实验中,散射光强主要由两种因素引起,一是因红细胞内血红蛋白分子的布朗运动而引起 ,其幅度为Afˊ(2)式中Γf=Dfq2 。Df是血红蛋白分子的平均平动扩散系数,q为散射矢量,可由入射光波长λ,散射角θ,折射率n通过q=4πnsin(θ/2)/λ计算出。根据 Stokes - Einstein方程:
(3), 百拇医药
还可得出散射粒子的平均流体力学半径Rh,式中k为玻尔兹曼常数,η为悬浮介质的粘滞系数,T为热力学温度。另一项则由红细胞膜表面搏动引起，其幅度为As，膜的搏动与膜的弹性形变有关,其中的Γs对应于细胞膜的搏动频率。换言之，Γs越大，表明膜的弹性形变能力越好。此外(2)式中的B是由散射装置决定的待定系数。在实验中由光电倍增管、前置及箝位放大器将获得的散射光强信号作箝位放大后送入自相关器进行相关运算,得到的数据经过用(2)式拟合后可得到各个参数。整个数据的拟合,包括Γ、Df和Rh 的求取都全部由相关器完成,且具有同样的标准偏差。
光路的另一部分为由CCD摄像头(MINTRON MTV-8055MKⅡ)、电视监视器、A/D转换卡、带有图像摄录、贮存和图像分析处理系统软件的计算机组成图像分析仪。CCD摄象头将倒置显微镜中所观测到的样品图像摄录下来，其视频信号经过A/D转换卡转换成数字信号输入计算机。所摄录的图像被贮存在计算机后用于进一步的分析处理。
, 百拇医药
实验时，将样品置于显微镜下,通过摄像系统获得所需的细胞图象,并显示于监视器及计算机上。取样测定时选取形状为球形(剔除棘形及镰形等变异细胞)、面积大致相同的细胞,用图像分析软件统计分析其面积、规化形状因子、长径、短径等指标。根据分析计算的结果，选定各参数均近似相同的细胞作为实验测定组，然后分别将微束激光照射到单个细胞上,进行光散射测量。实验中每个血样测量30个细胞，每个细胞连续测量五次取平均值。
2 结果
2.1 细胞的大小和形态
表1所示为正常与地贫红细胞在不同氧分压下的图像分析结果。从表中可以看到，无论正常还是地贫红细胞，去氧红细胞的尺度均大于氧合红细胞，两者的形状规化因子差别很小。
表1 正常、地贫红细胞在不同氧分压下图像分析结果(
±s), 百拇医药
截面积(μm2)
周长(μm)
长径(μm)
短径(μm)
形状规化因子
正常氧合
40.13±3.51
27.93±1.68
7.88±0.40
7.16±0.50
0.80±0.02
正常去氧
, 百拇医药
57.70±6.53
32.91±2.01
9.45±0.51
8.43±0.55
0.83±0.03
地贫氧合
28.09±7.22
22.87±3.03
6.94±1.01
5.80±0.68
0.77±0.04
地贫去氧
, 百拇医药
37.21±5.95
26.42±2.27
7.75±0.74
6.16±0.76
0.78±0.03
2.2 光散射结果
正常与地贫红细胞膜的搏动频率Гs、胞内血红蛋白分子平均流体力学线径2Rhf随氧分压的变化结果在表2中示出。表2 不同氧分压下正常与地贫红细胞光散射结果(
±s)抽样时间=5μs,λ=632.8nm,θ=42°,η1=0.8705cp,η2=0.8327cp, T1=299K, T2=301K 氧合状态
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正常人
Гs(Hz)
(T1)
2Rh(nm)
地贫
Гs(Hz)
(T2)2Rh
(nm)
氧合
51±16
28±7
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34±14
去氧
49±21
32±10
35±21
*
从表中可以看到，正常红细胞在氧合与去氧时的Гs差别不大，而对于地贫红细胞，氧合时的Гs则大于去氧时的Гs。另一方面，对于正常红细胞，胞内血红蛋白平均流体力学线径比去氧时的较大些。去氧时地贫红细胞内血红蛋白平均流体力学线径则没能检测到。
3 讨论
本实验的结果表明，正常人红细胞在去氧时的Гs与氧合时的Гs差别不大，经t检验P>0.05,无显著性差异。同样去氧时血红蛋白的平均流体力学线径与氧合时也不存在显著性差异(P>0.05)。但是地贫红细胞在完全去氧时的Гs较氧合时明显小的多(P<0.05)。说明地贫红细胞在去氧情况下，细胞变形能力大大下降。这极可能是因为在低氧分压处,红细胞浆中ATP含量减少。ATP含量减少可使膜的硬度增加，胞浆黏度增大[6-8]。而对于地贫红细胞来说，其膜上存在的包涵体使红细胞ATP再生能力降低,这就不仅使红细胞膜的Na+-K+-ATP酶活性降低,而且使钙泵功能很不正常。膜内钙的含量增多,使地贫红细胞膜的硬度及机械脆性增大,导致细胞变形能力大大下降,这就是地贫红细胞的Гs在去氧比氧合情况下要小得多的原因。此外去氧时红细胞的形态学参数之所以明显大于氧合时，也正是由于ATP缺乏后，红细胞膜钙泵失活，膜的完整性和离子平衡被破坏，Na+难以被泵出细胞外，使得细胞内渗透压较高，外界水渗入，细胞涨大，细胞表面积/体积比率下降，从而进一步影响红细胞的变形能力。总之，正常人红细胞在去氧情况下，变形能力仍较大；但在低氧分压下, β地贫红细胞膜的Γs在细胞表面积/体积比率降低的情况下大大下降,变形能力的下降，使之更容易被阻滞、吞噬、消灭。这也是地贫红细胞寿命较短的原因之一。此外，地贫红细胞在完全去氧时的散射体分布之所以为单一峰，且呈现为膜的搏动频率Γs,可以解释为此时胞内血红蛋白的热扰动引起的光散射完全为膜的布朗性运动引起的散射所湮没。所以测不出其血红蛋白分子的自相关函数。
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通过本实验，进一步表明我们所采用和发展的显微准弹性激光散射结合图像分析技术确是一对单个活态的细胞生命过程和对各种外部条件的反应作瞬时、在位、准确测定的有力工具，它将在今后对各种细胞在不同生理病理以及外在物理、化学和药物条件下变化过程的监测，对与细胞有关的流行病学研究和诊疗等都可起一定的作用，具有一定的意义。我们将陆续报道有关研究成果。
基金项目:国家教委博士点基金项目下的部分工作及中山医校科研基金资助项目(223069623)
作者简介:李平阳(1971年生),女,河北省石家庄市,中山医科大学物理教研室助教,硕士
参考文献：
[1]王江成，黄耀熊，谭润初,等.一新型显微准弹性激光散射装置[J].生物物理学报，1998，14(1):172-178.
, 百拇医药 [2]李平阳，黄耀熊，王江成,等.显微激光散射结合图象分析技术对地贫红细胞的研究[J].生物化学与生物物理进展，1999，26(3)：247-250.
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收稿日期:1999-07-05, http://www.100md.com