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强电场常压离子注入方法研究

许波  
【摘要】:本文结合国家自然科学基金课题“超强电场常压离子注入生物效应的方法研 究(项目编号699010001)”,利用介质阻挡强电离放电加速电子及其激励气体分 子的极端物理疗法,在常压条件下形成折合电场大于400Td,电子平均能量大于 12eV,电子密度大于10~16/cm~3的强电场气体放电。首先分析了强电场放电常压离 子注入的机理,在此基础上分别以N_2、N_2+H_2为电离介质,在强电场中将其电离 离解成高密度的N2~+、NH_2~+、NH~2+、H~+等离子,并定向的轰击样品,如有机小分 子、微生物等。常压离子注入方法,可有效的克服真空低能离子注入剂量小、不 能做含水样品及真空下冷冻损伤等局限,扩大了离子注入技术在DNA损伤和生 物体诱变中的应用范围。为基因工程提供了一项新的诱变方法和外源基因导入方 法——常压离子注入介导法。 实验研究了强电离放电常压离子注入对无水甲酸钠、无水乙酸钠、无水苯甲 酸钠以及含水乙酸钠的影响。实验结果表明,强电场常压N离注入能有效地将 N_2~+入到乙酸钠等有机小分子中,在样品分子中检测出了α-NH_2。强电离放电 常压离子注入大肠杆菌使微生物细胞受到由表及里的刻蚀损伤,经离子注入的大 肠杆菌可以在含有Cu~2+(300ppm)和头孢氨苄(0.5mg/ml)的LB固体培养基上 良好生长,而对照组完全死亡:离子注入大肠杆菌变异株No.1、No.2之后表现了 很好的正突变诱变效应,其发酵生产苯丙氨酸的转化率最高提高了21.1%。


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