靶向多肽识别与高选择性分离分析

<正>生命体系的高度复杂性对高选择性、高灵敏度的分离分析新方法提出了迫切需求。从普遍存在于生命活动中的分子识别出发,构建高亲和力、高选择性的分子探针,发展分离分析新材料和检测新技术可望为复杂生命体系中关键分子的结构与功能探测提供方法依据,对于实现在分子水平解答复杂生命问题具有重要意义,因而成为分析化学和生命科学     

复杂性——生命科学中的基本化学问题

1　从无生命的分子到有生命的个体的飞跃———复杂性　　什么是生命科学中的基本化学问题 ?从不同的出发点和不同视角可以有完全不同的回答。在不同时期因为达到的认识范围和层次不同 ,也会有不同看法。拿现在来说 ,有人认为最基本的是生物分子的结构与活性的关系 ,因为它们之间如果没有一定的关系 ,便没有生命 ;有人则认为基因是最重要的 ,因为没有它们 ,那些生物分子从何产生 ?虽然这些看法都是正确的 ,但是实际上 ,要看最本质的东西 ,生命不仅在于构成生物体的分子 ,更重要的是如何从没有生命的分子成为有生命的生物体的。显然 ,一个分…     

分子钳人工受体研究进展

分子识别是生物体系的基本特征, 并在生命活动中起中心作用. 利用合成的人工受体与适当底物间的分子识别以建立化学模型或化学仿生体系对生命过程中的分子识别现象进行模拟研究是生物有机化学和超分子化学前沿富于挑战的课题之一. 按照不同的隔离基, 综述了分子钳人工受体的研究进展.     

蛋白质分子的电学性质、结构与生物活性*

在生命体内,蛋白质通常固着在膜载体上与其它分子相互作用而参与生命活动,所以承受各向异性压力的蛋白质是其存在和功能化的基本形式。设计和研究蛋白质分子在各向异性压力下的分子结构、力学性质和电学/电化学性质不仅对深入理解蛋白质的生物活性至关重要,而且有助于促进蛋白质分子在分子电子器件中的应用。本文综述了利用导电原子力显微镜对蛋白质分子的电学性质的研究进展。在不同的探针压力下,蛋白质分子发生不同程度的形变,表现了不同的电子输运机理。由此可以进一步推测蛋白质分子的生物活性。     

基于靶向多肽探针的蛋白质分析检测新方法

高选择性、高灵敏度的蛋白质分析检测方法是复杂生命体系研究的有力工具,能为疾病的发现、治疗以及分子机制研究提供新的、有价值的思路和手段.该文围绕蛋白质与多肽的分子识别,针对疾病相关多肽、蛋白质的分离、分析与检测新方法,综述了近几年取得的研究进展,可为复杂生命体系中生理活性分子的结构与功能研究提供借鉴.     

五配位氧磷烷分子间配体交换反应-RNA水解和融合过程的化学模型（英文）

具有五元环和三配体结构的五配位氧磷烷(ab_2)在碱催化条件下自发进行分子间的配体交换反应,产生不同配体组合的全部三种五配位氧磷烷(a_3,b_3和a_2b).如果把其中a_3与b_3作为父代分子,其配体交换产生的五配位氧磷烷a_2b和ab_2可以视作子代分子,从而自发实现了分子结构的多样化.因此,五配位氧磷烷分子间配体交换反应可以作为研究生命过程中具有五配位磷中间体结构化学性质的模型,对理解基因转录和生命信息储存等过程中涉及的RNA分子剪接、水解和融合等重要生命过程的分子机制提供了重要依据.     

基于超分子化学的核酸表观遗传修饰研究

核酸是生物体的遗传物质,在生命体系中发挥着重要作用.除了构成核酸的经典碱基之外,核酸中还存在天然修饰的碱基,这被称为核酸的表观遗传修饰.核酸的表观遗传修饰在基因表达过程中具有重要的调控作用,对生物体遗传和生命生长过程影响很大,并且核酸表观遗传与疾病密切相关.超分子化学是研究分子间键的化学,而许多生物分子都需要通过超分子化学作用来发挥其生物功能,可以说生物体内天然存在着大量的超分子化学过程.本文综合评述了基于超分子化学的核酸表观遗传修饰研究的一些代表性工作.     

DNA的导电性浅析

DNA是构成生命基础的最重要分子,DNA是否导电以及怎样导电,关系到我们对生命信号的传递、和对生命和生命现象的深入理解和揭示,以及可编程DNA分子电子学的发展,国际科技界一直高度关注,近二十年来也一直是研究的热点和难点.然而,DNA是一个复杂的体系,其导电性问题仍然不清楚,备受争议.本综述中,我们简述了DNA导电性问题的研究历史,分析了DNA导电性问题争议的主要原因,总结了DNA导电性研究中存在的主要问题,其主要归因于测量方法的多样性和DNA分子的复杂性.最后,对DNA导电性研究的未来发展方向进行了展望,DNA导电性在生命信号传递、生物传感器、分子电子学等领域具有巨大的应用潜力,其研究也将为生物科学和电子学的融合提供新思路.     

化学及生物体系中的分别识别*

分子识别的目标是研究分子间专一性地相互作用, 这在化学及生命过程中起着非常重要的作用。本文综述了分子识别的机制及其在化学、生命科学、材料、信息等有关学科中的应用。     

活细胞内单个分子荧光检测

简要介绍了单个分子荧光检测在活细胞体系研究中的优势,介绍并讨论了单个分子荧光检测的主要技术和标记、检测方法,并回顾了目前单个分子荧光检测技术在生命科学研究中所取得的进展。     

ICP–AES法测定稀土硅铁球化剂和孕育剂中钙、镁、铝、锰、镧、铈

建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP–AES)测定稀土硅铁球化剂和孕育剂中Ca,Mg,Al,Mn,La,Ce等元素含量的方法。通过基体匹配消除了铁基体的干扰,Ca,Mg,Al,Mn,La,Ce的分析谱线分别为317.933,279.553,394.401,257.610,333.749,456.236 nm。各元素标准曲线的线性相关系数均在0.999以上,检出限在0.000 1%~0.000 4%之间。方法的加标回收率为99.4%~102.8%,测定结果的相对标准偏差均小于3%(n=11)。用该方法测定标准样品,测定结果与认证值相吻合。该法适用于稀土硅铁球化剂和孕育剂中钙、镁、铝、锰、镧、铈的测定。     

电感耦合等离子体光谱法(ICP-AES)测定银精矿中铜、铅、锌、砷、镉、钙、镁、锰含量

针对银精矿样品复杂,难消解的特点,研究了不同酸溶法和碱熔法对样品的消解情况,建立了硝酸,盐酸,氢氟酸,高氯酸消解银精矿的方法。根据元素灵敏度和抗干扰性,选定各元素的测定波长。通过酸溶样和碱熔样测定结果比对,验证了方法准确性。建立了四酸消解-电感耦合等离子体光谱法测定银精矿中铜、铅、锌、砷、镉、钙、镁、锰含量的方法,元素的线性相关系数均在0.9999以上。通过共存元素干扰实验,确定了银精矿中高含量元素(铜、铅、锌、铁、锑、铋等)对测定元素结果没有影响。方法检出限：Cu 0.0063 mg/L, Pb 0.0159 mg/L ,Zn 0.0090 mg/L,As 0.0192 mg/L, Cd 0.0093 mg/L ,Ca 0.0084 mg/L, Mg 0.0075 mg/L, Mn 0.0081 mg/L。测定下限：Cu 0.0105mg/L,Pb 0.0265 mg/L, Zn 0.0150 mg/L, As 0.0320 mg/L, Cd 0.0155 mg/L, Ca 0.0140 mg/L, Mg 0.0125 mg/L,Mn 0.0135 mg/L。3个样品的相对标准偏差在0.87%~3.56%之间,加标回收率在95.00%~103.56%之间。方法流程短,操作简单,快速,灵敏度和再现性高,结果准确可靠,可以满足银精矿中铜、铅、锌、砷、镉、钙、镁、锰含量的测定。     

EFFECT OF STRESS-INDUCED REACTIONS ON MORPHOLOGICAL STRUCTURE AND PROCESSABILITY OF PVC DURING PAN-MILLING

The effect of pan-milling on morphological structure, processability and properties of PVC was studied through SEM, FTIR, granulometer, GPC and mechanical properties test in the hope of gaining ease in operation, needless of plasticizers, a clean and efficient route for improving the processability of PVC through stress-induced reactions,fulfilling the idea of “plasticizing PVC by itself”. The experimental results show that during pan-milling at ambient temperature, within 2-3 min, the microcrystalline structure of PVC becomes indistinct, the grain size of PVC is reducedfrom 130-160 μm to 1-50 μm the molecular weight of PVC is slightly decreased, the variation of molecular weight distribution is indistinct, the plasticizing time and torque at balance drop a great deal from 71-132 s to 31-33 s and from 18.2-22.1 Nm to 14.7-18.4 Nm, respectively, the processability of PVC is markedly improved, and the mechanical properties get enhanced too.     

三唑类药物研究新进展

三唑类化合物作为药物广泛应用于临床,是目前药物研究开发的重点领域之一．越来越多的高活性、低毒性、不良反应少、多药耐药性小、生物利用率高、药代动力学性质好、药物靶向性强、给药方式多样化、广谱、高疗效的三唑类化合物作为候选药物或药物用于临床医治多种疾病,显示出了三唑类化合物在医药领域的巨大开发价值和潜在的宽广应用．本文结合自己的工作,参考国内外近五年文献系统地综述了三唑类化合物作为药物在整个医药领域的研究与开发近况,包括抗真菌、抗细菌、抗结核、抗癌、抗病毒、抗炎镇痛、抗惊厥等,并展望其发展趋势与前景．希望该评论有助于为高活性低毒性三唑类医药合理设计提供新思路．     

生物光化学

生物光化学研究光在动植物体内所引起的生化现象。例如:经过各种不同波长的光辐照后的生命现象,生长规律,某些生理和病理过程,疾病的产生和治疗机理,细胞的辐射损伤和自然防御,以及光合色素在生物进化中的作用等。本文就光引起的现象:视觉、生物钟(光周期性)、植物的光合作用、辐射损伤及其修复、牛皮癣的治疗、新生儿黄疸病的治疗机理,以及光合色素——藻胆蛋白等七种现象,做了综述性的介绍。     

半导体光催化研究进展与展望

评述了目前半导体光催化在国内外的研究概况,并对存在的问题和未来的发展动向进行简要分析.列举了近30年来关于光催化研究的部分成果,内容涉及光催化剂的制备(包括新催化剂的开发, TiO2、 ZnO、 CdS等光催化剂的各种改性或修饰)、光催化作用机理研究、光催化技术的工程化、光催化技术的各种应用研究和产品开发等等从基础到应用研究的各个方面.总体上来看,半导体光催化基本上是一个没有选择性的化学过程,所以再进行大量的不同反应物的光催化活性的评价研究意义已不是很显著,认为未来的半导体光催化研究应该集中在机理的深刻认识、光响应范围宽和量子效率高的催化剂制备、半导体光催化技术工程化及新型光催化产品开发方面.     

衬底上石墨烯制备及改性研究

大面积高质量石墨烯的制备对石墨烯电子特性及石墨烯基纳器件相关研究有重要意义。本文综述了近几年来衬底上制备石墨烯的相关实验以及衬底与石墨烯相互作用研究的重要进展。目前,采用化学气相沉积、外延生长等方法可在衬底表面上制备出较大面积、高质量的石墨烯材料。衬底与石墨烯相互作用和界面间晶格匹配、原子成键及电荷转移等密切相关,其对吸附石墨烯的几何结构、能带结构及电子特性等产生明显影响。实验与理论计算的结合可望加深衬底与石墨烯作用机理的理解,指导衬底上石墨烯制备及改性的进一步研究。     

液体弹珠：制备策略、物理性质及应用探索

Liquid marbles (LMs) are liquid droplets coated with a layer of lyophobic particles at the air-liquid interface. Since the pioneering work by Aussillous et al. in 2001, LMs have attracted significant attention owing to their facile fabrication, flexibility in the choice of the constituent particles and liquids, intriguing properties such as non-wetting and non-adhesive nature, satisfactory elasticity and stability, as well as promising applications in microfluidics, sensors, controlled release, and microreactors. The classical strategy for the preparation of LMs involves rolling a small volume of a droplet on a lyophobic powder bed for complete encapsulation of the liquid by the particles. In addition, various innovative methods, including electrostatic and coalescent approaches, have been developed for preparing special LMs with a complicated structure or morphology. Diverse materials such as water, surfactant solutions, liquid metals, reagents, blood, and even viscous adhesives have been employed as the internal liquid for the fabrication of LMs. Theoretically, any particulates such as lycopodium, polytetrafluoroethylene, Fe₃O₄, SiO₂, and graphite grains can be employed as the outer coating, but they are usually required to be lyophobic with sizes of less than hundreds of microns. The unique structure of the particle-covered droplet and the dual solid-liquid characteristics endow LMs with some unique and interesting properties, especially the non-wetting and non-adhesive nature. As the lyophobic coating particles restrain the internal liquid from contacting the substrate, LMs can move easily across either solid or liquid surfaces, neither wetting the substrate nor contaminating the internal liquid. An equally fascinating property of LMs is their satisfactory stability, which is necessary for most of their applications. The high stability of LMs stems from the protection of the coating powders and is embodied in both good mechanical stability (remaining intact after being released from a certain height or under a certain compression) and long lifetime (greatly suppressing the evaporation of the internal liquid). These extraordinary properties make LMs promising candidates for use in multitudinous fields, especially droplet microfluidics and microreactors. The potential application of LMs in microfluidics is ascribed to their non-wetting, non-adhesive nature and other features such as an ability to float on a liquid surface, coalescence, split, a small force of rolling friction, and response to external forces. Notably, LMs hold great promise for applications in microreactions, because they can create a confined reaction microenvironment, minimize reagent usage, facilitate unhindered gas exchange between the internal liquid medium and the surrounding environment, and allow the entry/exit of the reactants/products. We herein review the recent advances in LMs, such as manufacturing techniques, formation mechanisms, physical properties, and emerging applications. In particular, much attention is paid to the factors affecting the stability of LMs and the potential strategies to increase their stability. Moreover, this review discusses the challenges in the future development of LMs, suggests several possible ways of addressing these challenges, and forecasts the future development directions. We believe that this review can help researchers gain a better understanding of LMs and promote their further advances.     

THE DISTRIBUTION FUNCTION OF RESIDUE-RESIDUE CONTACTS IN PROTEIN MOLECULES

In protein molecules each residue has a different ability to form contacts.In this paper,we calculated the number of contacts per residue and investigated the distribution of residue-residue contacts from 495 globular protein molecules using Contacts of Structural Units(CSU)software.It was found that the probability P(n)of amino acid residues having n pairs of contacts in all contacts fits Gaussian distribution very well.The distribution function of residue-residue contacts can be expressed as:P(n)=P_0+aexp[-b(n-n_c)~2].In our calculation,P_0=-0.06,α=11.4,b=-0.04 and n_c=9.0.According to distribution function,we found that those hydrophobic(H)residues including Leu,Val,Ile,Met,Phe,Tyr,Cys,and Trp residues have large values of the most probable number of contact n_c,and hydrophilic(P)residues including Ala,Gly,Thr, His,Glu,Gln,Asp,Asn,Lys,Ser,Arg,and Pro residues have the small ones.We also compare with Fauchere-Pliska hydrophobicity scale(FPH)and the most probable number of contact n_c for 20 amino acid residues,and find that there exists a linear relationship between Fauchere-Pliska hydrophobicity scale(FPH)and the most probable number of contact n_c, and it is expressed as:n_c=a+b×FPH,here α=8.87,and b=1.15.It is important to further explain protein folding and its stability from residue-residue contacts.     

石墨烯纤维：制备、性能与应用

石墨烯纤维是一种由石墨烯片层紧密有序排列而成的一维宏观组装材料。通过合理的结构设计和可控制备,石墨烯纤维能够将石墨烯在微观尺度的优异性能有效传递至宏观尺度,展现出优异的力学、电学、热学等性能,从而应用于功能织物、传感、能源等领域。目前,石墨烯纤维主要通过湿法纺丝、限域水热组装等方法制备得到,其性能可以通过对材料体系和制备工艺的优化而进一步提升。本文首先介绍了石墨烯纤维的制备方法,然后详细阐述了石墨烯纤维的性能,讨论了其性能提升策略,并总结了石墨烯纤维的应用,最后对石墨烯纤维的未来发展、挑战和前景进行了展望。