重组质粒pIRES-EGFP-BCL 11B电转染幼稚T细胞的可视化研究

将BCL 11B基因插入pIRES-EGFP构建重组质粒真核表达载体pIRES-EGFP-BCL 11B,采用电转染法将重组质粒转入人幼稚T细胞,转染24 h后,用原子力显微镜(AFM)观察转染前后细胞的表面形态以及生物物理性质的变化.转染72 h后,用CCK-8试剂检测幼稚T细胞的增殖情况.分别对空转的幼稚T细胞组、空载体转染组(pIRES-EGFP naked plasmid)、重组载体转染组(pIRES-EGFP-BCL 11B recombinant vector)、无电转无质粒的幼稚T细胞组进行实验.结果表明,4组幼稚T细胞的体积、高度、半宽度、粗糙度、表面颗粒大小等参数发生了变化,细胞杨氏模量以及细胞硬度也呈现很大变化,CCK-8结果显示,重组质粒pIRES-EGFP-BCL 11B电转染人幼稚T细胞后影响细胞的增殖.     

鞘氨醇与DPPC, DPPE单层膜的热力学特性及形态观察

鞘氨醇(sphingosine)是生物体内合成鞘脂的母体化合物, 是生物膜中的重要组分之一. 通过分析表面压力和平均分子面积(π-A)等温线数据分别研究了鞘氨醇与二棕榈酰基磷脂酰胆碱(DPPC)和二棕榈酰基磷脂酰乙醇胺(DPPE)二元组分单层膜的热力学特性, 并在恒定膜压下制备不同摩尔比例的混合脂膜用原子力显微镜进行观测. 实验结果表明: (1)鞘氨醇与DPPC组成的系统中, XD-Sph＝0.2, 0.4, 0.6时, 过量分子面积与过量吉布斯自由能在所研究的表面压力下表现为负值, 而当XD-Sph＝0.8时, 表现为正值; (2)鞘氨醇与DPPE组成的系统中, 当表面压力 π＜25 mN•m－1时, 过量分子面积与过量吉布斯自由能在所研究的组分比例下表现为负值, 当π≥25 mN•m－1时为正值. 混合单层膜的分子面积与表面吉布斯自由能决定了分子间的相互作用, 当为负值时分子间相互作用表现为吸引力, 出现凝聚现象; 为正值时分子间相互作用表现为排斥力, 促使单层膜出现相分离现象. 过量吉布斯自由能值越小, 单层膜的热稳定性越高. 弹性系数曲线分析和AFM图片观测进一步验证了理论分析的结果.     

PCL-b-PDMS-b-PCL复合环氧树脂的表面结构

利用原子力显微镜(AFM)中的敲击模式原子力显微镜(TM-AFM)和摩擦力显微镜(FFM)对不同含量聚己内酯-b-聚二甲基硅氧烷-b-聚己内酯三嵌段(PCL-b-PDMS-b-PCL)共聚物复合环氧树脂的表面富集结构进行了分析研究. TM-AFM测试在不同作用力下得到了PCL-b-PDMS-b-PC 含量不同环氧树脂表面及其亚表面的分相结构; 同时利用FFM对其表面进行摩擦和磨损试验. 结果表明, PCL-b-PDMS-b-PCL含量不同时摩擦性能表现出较大的变化, 当其质量分数达到30%时, 表面性能达到了稳定. 接触角试验也验证了以上的结果.     

YMnO_3薄膜的铁电行为及其纳米尺度铁电畴的研究

六方YMnO_3是一种特殊的多铁性材料,因其具有介电常数低、单一极化轴、无挥发性元素等特点,在磁电领域具有独特的优势,但目前关于YMnO_3薄膜的铁电性特别是畴结构的研究相对较少.本文采用溶胶-凝胶法在Si(100)基片上制备了多铁性YMnO_3薄膜,利用掠入射X-射线衍射、原子力显微镜对薄膜的结构及表面形貌进行了分析,用压力显微镜(PFM)技术研究了纳米尺度畴结构及微区电滞行为,并通过I-V,P-E曲线进一步研究了薄膜的漏电流和宏观电滞行为.结果表明,该薄膜为六方钙钛矿结构,YMnO_3晶粒大小均匀并且结晶性较好,薄膜表面粗糙度为7.209 nm.PFM图显示出清晰的电畴结构,结合典型的微区振幅蝴蝶曲线和相位电滞回线,证实该YMnO_3薄膜具有较好的铁电性.由于受内建电场的作用,振幅曲线和相位曲线都向正向偏移,表现出非对称特征.该薄膜的漏电流密度低于10~(-6)A·cm~(-2),因而其电滞回线基本能够达到饱和.     

原子力显微镜的研究型教学实验设计探讨

介绍了原子力显微镜的基本工作原理及其应用,阐述了在大学物理实验课程中开设原子力显微镜有关实验的必要性和重要意义,结合在教学和科研方面的经验,指出了在大学物理实验课中开设原子力显微镜有关实验的设计。最后,以分析半导体薄膜的形貌特性为例,探讨了原子力显微镜在大学物理实验课中的具体应用。     

An application of half-terrace model to surface ripening of non-bulk GaAs layers

In order to predict the actual quantity of non-bulk GaAs layers after long-time homoepitaxy on GaAs （001） by theo- retical calculation, a half-terrace diffusion model based on thermodynamics is used to calculate the ripening time of GaAs layers to form a fiat morphology in annealing. To verify the accuracy of the calculation, real space scanning tunneling microscopy images of GaAs surface after different annealing times are obtained and the roughness of the GaAs surface is measured. The results suggest that the half terrace model is an accurate method with a relative error of about 4.1%.     

Analysis of detection limit to time-resolved coherent anti-Stokes Raman scattering nanoscopy

In the implementation of CARS nanoscopy, signal strength decreases with focal volume size decreasing. A crucial problem that remains to be solved is whether the reduced signal generated in the suppressed focal volume can be detected. Here reported is a theoretical analysis of detection limit （DL） to time-resolved CARS （T-CARS） nanoscopy based on our proposed additional probe-beam-induced phonon depletion （APIPD） method for the low concentration samples. In order to acquire a detailed shot-noise limited signal-to-noise （SNR） and the involved parameters to evaluate DL, the T-CARS process is described with full quantum theory to estimate the extreme power density levels of the pump and Stokes beams determined by saturation behavior of coherent phonons, which are both actually on the order of ~ 109 W/cm2. When the pump and Stokes intensities reach such values and the total intensity of the excitation beams arrives at a maximum tolerable by most biological samples in a certain suppressed focal volume （40-nm suppressed focal scale in APIPD method）, the DL correspondingly varies with exposure time, for example, DL values are 103 and 102 when exposure times are 20 ms and 200 ms respectively.     

Raman spectrum study of graphite irradiated by swift heavy ions

Highly oriented pyrolytic graphites are irradiated with 40.5-Me V and 67.7-Me V ^112Sn-ions in a wide range of fluences： 1×10^11 ions/cm^2–1×10^14ions/cm^2. Raman spectra in the region between 1200 cm^-1 and 3500cm^-1 show that the disorder induced by Sn-ions increases with ion fluence increasing. However, for the same fluence, the amount of disorder is greater for 40.5-Me V Sn-ions than that observed for 67.7-Me V Sn-ions, even though the latter has a slightly higher value for electronic energy loss. This is explained by the ion velocity effect. Importantly, ～ 3-cm^-1frequency shift toward lower wavenumber for the D band and ～ 6-cm^-1 shift toward lower wavenumber for the 2D band are observed at a fluence of 1×10^14 ions/cm^2, which is consistent with the scenario of radiation-induced strain. The strain formation is interpreted in the context of inelastic thermal spike model, and the change of the 2D band shape at high ion fluence is explained by the accumulation of stacking faults of the graphene layers activated by radiation-induced strain around ion tracks. Moreover,the hexagonal structure around the ion tracks is observed by scanning tunneling microscopy, which confirms that the strains near the ion tracks locally cause electronic decoupling of neighboring graphene layers.     

法国研究人员开发出由单个分子构成的LED

正为了挑战LED最小化极限,法国史特拉斯堡大学、法国第六大学以及法国国家科学研究院的研究人员合作已经开发出由单个分子构成的LED。该LED是由一根聚噻吩(polythiophene)线放置在扫描隧道显微镜和黄金表面之间而形成。它只有当电流通过时才会沿某一方向发光。这个实验绝妙地揭示了电-光之间转化设备的最小尺度。此外,它也代表了创建未来分子计算机组件向前     

姚骏恩院士访谈录

人物小传姚骏恩,1932年4月生于上海市。应用物理学家。中国工程院院士。北京航空航天大学教授。1952年毕业于大连工学院(后为大连理工大学)应用物理系。1952-1964年在中国科学院仪器馆(后为中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)工作。1964-2003年,调入中国科学院北京科学仪器研制中心(后为北京中科科仪股份有限公司)工作。2003年起在北京航空航天大学任教。是我国电子显微镜研制和生产的主要开拓者之一,设计并主持完成我国第一台大型透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜等,促进了国内电子显微镜制造、生产技术的推广应用。率先在我国主持研制完成扫描隧道显微镜和光子扫描隧道显微镜等十余种纳米检测仪器和器件,对有关理论和应用研究作出了突出贡献。