电子顺磁共振的生物应用

1.研究生物组织中的自由基
在冻干的动物组织和植物组织内均检测出自由基，而在代谢过程活跃的组织（如绿叶、肝、肾）样品内，自由基含量很高。又在蚁、果蝇、活鼠鼠尾。腐黑物、植物树脂和各种动物与植物来源的黑素内均测知有自由基存在。
2.研究酶促反应中的自由基
直接证实了L·米夏埃利斯关于生物底物的氧化有阶段性的假说（见生物氧化），已知有半醌型自由基作为中间产物生成，自由基浓度随着电子转移速率或酶活性而增大。在某些情况下，可利用超精细结构来鉴定自由基，并进而提供关于酶催化机理的信息和探测有关酶的活性部位的结构。
3.研究光合原初反应
证明在叶绿体、活的水藻和能进行光合作用的细菌中有光照所引起的自由基生成，它们全部参与光合电子传递链。这有助于阐明太阳能转换成化学能的本质。
4.研究辐射原初过程
对于生物物质受高能辐射作用后所产生的自由基作定性与定量的检测，已提供了辐射损伤程度及损伤部位的信息。还从较深入的研究得出涉及辐射效应的原初机理、氧效应、能量转移、自旋转移、生物物质的辐射敏感性、辐射防护和辐射敏化的许多极为重要的结果。
5.研究癌变过程中的自由基
已观察到某些癌组织内的自由基含量高于正常组织。在用多种致癌物喂大鼠后，肝内可检出一个特征信号，在癌的诊断中可能有重要价值。还证明了由致癌物在组织中形成自由基的现象。
6.研究生物组织中的顺磁金属离子
包括过渡族金属离子，对一些动物组织、植物材料和微生物都能见到铜（Ⅱ）、锰（Ⅱ）或铁的EPR信号。已用EPR技术证实了一些含顺磁性金属的酶的活性与这些金属的原子价态直接有关，这些金属离子可能参与底物与酶的结合，例如黄嘌呤氧化酶中的钼、琥珀酸脱氨酶中的铁、血浆铜蓝蛋白中的铜。
对血红蛋白、肌红蛋白及其数种衍生物的单晶，用EPR法测出的血红素平面对外界晶轴的取向，比用别的方法所得结果更准确，且提供了有关分子中央铁原子的化学键的信息，井证明血红蛋白分子内4个血红素平面并不相互平行。
许多铁硫蛋白的发现，多半是由于电子顺磁共振测定结果，在其活性部位的鉴定和了解结构与功能的关系方面，电子顺磁共振亦作出了主要贡献。