一种基于静电吸附作用的直接检测补体C3新型可再生电容型免疫传感器

通过壳聚糖/褐藻酸钠体系实现抗体在电极上的固定,制得可多次再生的电容型免疫传感器,用于补体C₃的检测.先在金电极表面上组装一层半胱胺单分子层,通过戊二醛把壳聚糖修饰在金电极上,再用十二硫醇封闭电极,最后,利用壳聚糖与褐藻酸钠之间的强静电相互作用实现抗体的固定.使用交流阻抗法研究了溶液pH值和离子强度对电极膜层稳定性及对抗体固定性的影响.结果表明,所制备的传感器操作简便,易于再生,电容响应与补体C₃浓度在18.2～292.5ng/mL范围内呈线性关系,检出限为9.1ng/mL.     

有机自组装低维圆偏振发光材料的研究进展

具有圆偏振发光(CPL)性质的材料由于在3D显示、光学存储以及光学防伪等领域的重要应用,近年来越来越受到研究人员的关注。超分子策略能够将不同类型的分子组装成具有独特功能的低维(零维、一维和二维等)结构,因而成为构筑CPL活性有机低维材料的最有效方法之一。本文从超分子自组装驱动力的角度综述了近几年自组装CPL活性有机低维材料的研究进展。首先,本文系统地总结了现阶段设计自组装CPL活性有机低维材料的策略,其次重点讨论了这类材料的性能及应用,最后探讨了这一领域未来的发展机遇和挑战。     

Li掺杂少层MoS2的电荷分布及与石墨和氮化硼片的比较

基于第一性原理计算, 研究了Li掺杂的少层(1-3层) MoS₂的电荷分布, 并与石墨片和BN片的电荷分布特征进行了比较. 与石墨片和BN片相同的是: 电荷转移的大部分只发生在Li与最靠近Li的第一层MoS₂之间. 然而, 第二层和第三层MoS₂也能获得10%的转移电荷, 而石墨片和BN片的第二层和第三层得不到2%的电荷. 结合静电能和功函数的分析可知, MoS₂、石墨片和BN片的电荷分布主要由层间的静电相互作用和功函数来决定. 这些研究结果对于揭示具有多层结构的电荷分布特征及其电子器件的设计提供了理论支持.     

生物矿物及其矿化过程

生物体内有机基质指导矿物晶体的成核、生长和聚集,使得生物矿物具有特定的形貌、取向和组装方式,从而产生特殊的功能.本文从有机基质与矿物的晶格匹配、立体化学互补和空间定位、静电作用和电荷匹配,以及分子间弱相互作用力等方面综述了生物矿化过程中所涉及的机理,并讨论了生物矿物的分布和特性、生物矿化过程中的有机基质、生物矿化的过程和类型.     

Langmuir膜及LB膜中的金属参与

本文主要介绍了金属离子与Langmuir膜及LB膜相互作用中静电、配位等作用方式及其对膜相态和分子二维排列的影响。在此基础上探讨了Langmuir膜对金属离子的识别与传感。以Langmuir膜和LB膜为二维模板诱导无机盐定向生长作为金属/单分子膜结合的重要应用在文中也进行了讨论。通过举例展示了金属离子参与的Langmuir膜和LB膜催化有机反应的特点。最后对金属参与的Langmuir膜和LB膜在功能化和器件化等方面的研究也作了论述， 并通过介绍金属螯合类脂分子的Langmuir膜在蛋白质等生物大分子界面定向聚集研究中的应用表明了金属参与的Langmuir膜及LB 膜在生命科学研究中的意义。全文贯穿了金属结合调节Langmuir膜和LB膜组装结构以及通过金属结合导入功能基团进行有序组装的思想。     

卟啉化合物的聚集作用

从静电作用、μ-氧配位、边基配位、π－π键合等结合方式概述了卟啉化合物的聚集作用。     

大豆分离蛋白与壳聚糖复合材料的制备

蛋白质与多糖的静电作用是生物体内一个基本医学-化学现象,是实现自组装的主要驱动力,可利用这种非共价作用设计和构筑理想的微结构。 以大豆分离蛋白(Soybean Protein Isolates,SPI)和壳聚糖(Chitosan,CS)为原料,采用浊度法考察了配比、溶液pH值、离子强度和温度对SPI与CS在溶液中相互作用的影响。 结果显示,由于pH值影响静电作用强度,从而成为影响SPI与CS相互作用的主要因素,其中,当pH值为5.5~6.6时,SPI与CS可以实现有效结合。在较低的离子强度下,有利于形成具有紧凑结构的CS/SPI聚集体,较高离子强度下聚集体发生解离。 蛋白质受热发生变性,多肽链上的疏水氨基酸残基暴露在溶液中,导致与壳聚糖链的疏水作用增强。 DLS结果显示,CS与SPI自组装形成了分布均一的纳米粒子,变性后的SPI与CS形成的纳米粒子粒径有所增大,分布均一;经戊二醛交联,粒径有所减小。 SEM显示,壳聚糖单层膜表面存在龟裂现象,与SPI形成双层膜后龟裂消失;同时,单层膜厚度约为300 nm,双层膜厚度约为500 nm。     

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸在纳米α-氧化铝上的吸附作用

用紫外-可见吸收光谱、X射线衍射、荧光光谱和衰减全反射傅里叶变换红外(ATR-FTIR）光谱等方法,研究了烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)在纳米α-Al2O3粒子上的吸附行为。 实验结果显示,NAD+的吸附量受pH值和离子强度影响较大,说明NAD+主要通过静电作用吸附在纳米α-Al2O3粒子上。 采用ATR-FTIR光谱分析了不同pH值溶液中及被吸附的NAD+,发现吸附后的NAD+与溶液中NAD+ 的ATR-FTIR光谱相似,但磷酸根的吸收峰向高波数位移,说明磷酸根参与了表面静电作用。 吸附过程符合Langmuir和Freundlich等温式。 荧光实验结果显示,随着吸附剂α-Al2O3用量的变化,NAD+构象也发生变化。     

Exendin-4中13号残基的分子动力学模拟

Exendin-4作为胰腺GLP-1受体上的一种有效的激活剂, 是一种含有39个氨基酸残基的多肽, 其第13号氨基酸Gln突变为Tyr, 使活性增强. 应用分子动力学模拟方法, 分别优化了突变前后, Exendin-4与蛋白的复合物结构, 并对整体结构的性质、静电势、相互作用模式及能量进行了分析. 阐明了Gln突变为Tyr的活性增强的内在原因, 结果表明, 突变的Exendin-4能够通过改变自身结构的局部柔性调整与蛋白受体相互作用, 从而可以改善Exendin-4与其蛋白受体的结合能力.     

微纳尺度无机-有机杂化凝胶固定化木瓜蛋白酶研究

以吸附-絮凝耦合方法制备了微纳尺度的纳米TiO₂-聚丙烯酰胺(polyacrylamide, PAM)杂化凝胶固定化酶. 利用扫描电镜(SEM)、能谱面扫描(EDS)、粒度分析表征了杂化凝胶絮凝酶形貌、尺寸及分散性. 通过对酸碱度有效调控, 以及表面Zeta电位分析, 探寻了酶-纳米复合凝胶静电作用机制. 结果表明, 静电相互作用力对酶的负载和颗粒粒度分布影响较大, 在pH＝7.0, TiO₂和木瓜蛋白酶(papain, PA)质量比为7.5∶1时, 固定化酶负载量达121.84 mg/g, 负载率91.38%|杂化凝胶固定化酶尺寸约为0.444 μm左右, 固定化酶在杂化凝胶载体上高度分散. 该杂化凝胶絮凝酶经过5批次反应后相对酶活力能保持在50%以上. 可见由吸附-絮凝法制备的微纳尺度的杂化凝胶固定化酶, 分散性好, 稳定性好, 酶负载量高, 这是一种利用纳米材料和微纳结构进行固定化酶的新途径.