一类资源最优配置的充要条件及其应用

本文研究了由工业投资、教育投资等问题中导出的一类非线性规划问题,应用Kuhn-Tucher定理得到了Rn中向量x=(x1,x2,…,xn)是这问题最优解的充分必要条件．应用这一结果导出了求解一类资源最优配置问题的新算法．这是一个具有计算复杂度为O(mn(m n))的多项式型算法．     

双光子激发时间分辨荧光光谱测量技术

建立了一台基于高重复频率扫描相机的双光子激发时间分辨荧光光谱测量系统，能够同时测量样品的荧光光谱和寿命. 该系统的时间分辨率为6.5—200ps，光谱分辨率为1—3nm，能够实现快速数据采集以及可靠和可重复的寿命和光谱测量. 利用标准荧光染料(若丹明6G、香豆素314)及其混合溶液对该系统进行了测试，所得到的荧光光谱分布和寿命值与文献报道一致. 实验结果表明，该系统能有效区分多组分荧光团. 这为鉴别多荧光团或多组分生物组织提供了一种独特的对比方法，可用于多光谱分辨荧光寿命成像和荧光共振能量转移成像等方面. 关键词： 荧光寿命 荧光光谱 双光子激发 高重复频率扫描相机     

优化Rpa电压-电感耦合等离子体质谱法测定铁皮石斛中不同部位的14种金属元素

建立了优化Rpa电压-电感耦合等离子体质谱法测定铁皮石斛中不同部位的Mg、Al、K、Ca、Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、Ni、As、Se、Cd和Pb 14种金属元素的方法。样品经微波消解后,采用动态反应池去除样品基体带来的质谱干扰,同时针对部分高含量元素的信号溢出问题,实验优化了Rpa电压,免去了样品的二次稀释。各元素的检出限为0.02~32μg/L,日内精密度(RSD,n=6)和日间精密度(RSD,n=12)分别在0.7%~4.6%和1.5%~5.8%之间;样品的加标回收率为83.9%~112%。采用该方法对柑橘叶标准样品(GBW10020)进行了验证,测定值均在参考值范围内。方法对大棚种植的铁皮石斛的不同部位样品进行了测定,发现重金属含量处于较低水平,其中叶和花的重金属含量要显著高于茎中的含量。     

基于可调谐半导体激光吸收光谱的H2O分子光谱参数测量研究

气体分子吸收谱线的光谱参数是影响吸收光谱测量精度的重要因素,分子光谱数据库中收录的光谱参数大都具有较大的不确定度,用以测量气体温度等参数时会产生较大的测量误差。为了获得可用于燃烧场诊断的H₂O谱线的光谱参数,采用时分复用技术,在温度、压强和H₂O组分浓度可控的环境中对1.4 μm附近的吸收光谱开展了研究。对7 185.60和7 454.45 cm-1两条H₂O谱线的线强度、展宽系数及其温度指数等光谱参数进行测量,实验结果表明,两条谱线的线强度测量值与数据库中的值偏差分别小于2.61%和4.65%,不确定度都小于4%。     

基于双螺旋点扩散函数工程的多焦点图像扫描显微

在传统共聚焦显微技术的基础上,图像扫描显微技术使用面阵探测器来代替单点探测器,结合虚拟数字针孔并利用像素重定位和解卷积图像重构算法将传统宽场显微镜的分辨率提高一倍,实现了高信噪比的超分辨共焦成像.但是,由于采用逐点扫描的方式,三维成像速度相对较慢,限制了其在活体样品成像中的应用.为了进一步提高图像扫描显微术的成像速度,本文提出了一种基于双螺旋点扩散函数工程的多焦点图像扫描显微成像方法和系统.在照明光路中,利用高速数字微镜器件产生周期分布的聚焦点阵对样品进行并行激发和快速二维扫描;在探测光路中,利用双螺旋相位片将激发点荧光信号的强度分布转换为双螺旋的形式;最终,利用后期数字重聚焦处理,从单次样品扫描数据中重构出多个样品层的超分辨宽场图像.在此基础上,利用搭建的系统分别对纤维状肌动蛋白和海拉细胞线粒体进行成像实验,证明了该方法的超分辨能力和快速三维成像能力.     

上转换纳米材料：机制、合成和生物应用

上转换纳米粒子具有独特的反斯托克斯发光特性,可以将长波长的光转化为短波长的光。由于其出色的光物理特性,如较大的斯托克斯位移、较低的自发荧光背景、长时间稳定的发光、抗光漂白以及较高的生物穿透深度等,上转换纳米材料被广泛应用于生物成像、药物治疗、生物检测等领域。本文首先介绍了上转换纳米材料的发光机制和合成方法,然后总结了上转换纳米材料在生物成像、药物治疗、生物检测领域的最新应用,并介绍了课题组近年来在这些领域取得的进展。最后,展望了上转换纳米材料在生物医学领域的应用和发展趋势。     

光致温度场光镊：原理及生物医学应用

面向生物粒子操控方法的研究,在生物医学和生命科学等领域具有重要意义。光镊操控具有无接触与高精度的特点,已被广泛应用于多个领域的研究中。然而,传统光镊的光热效应以及衍射极限都制约着光镊在生物医学领域的更广泛应用和发展。近十年来,研究者们将光热效应化劣势为优势,利用光与热的耦合效应实现了多种粒子的精确捕获及操控,即光致温度场光镊（OTFT）。由于此种新型光镊对光能的利用率极高,能量密度低于传统光镊近3个数量级,并可实现颗粒的大范围操控,极大地拓展了光镊可操控粒子的种类,已经成为纳米技术以及生命科学领域的重要研究工具。温度场光镊仍面临诸多问题,例如对于颗粒界面调控的依赖性以及三维捕获受限等,尤其是在生物光子学的研究中,还需要进一步发展和优化。本文对光致温度场光镊操控基本原理及其在生物医学中的应用两个方面进行了系统阐述,并对其今后的发展与挑战进行了展望。     

Improving FRET efficiency measurement in confocal microscopy imaging

Spectral bleedthrough (SBT) ratio is dependent on the level of fluorescence intensity in confocal imaging. Precision Frster resonance energy transfer (FRET) algorithm corrects SBT ratio according to fluorescence intensity and avoids over-or under-estimation of SBT ratio. In this letter, we propose a new method to accurately measure the FRET efficiency of FRET plasmid in single living cells by combining the calculation of SBT in precision FRET algorithm with E-FRET formulae. We also use this method to measure the FRET efficiency of FRET-Bid, and find that in healthy A549 cells it is about 15%, which is verified by FRET acceptor photobleaching method.     

Confocal imaging of Bim translocation to endoplasmic reticulum during DHA-induced ASTC-a-1 cell apoptosis

Bim, a proapoptotic member of Bcl-2 family, plays an important role in cell apoptosis. It is generally thought that Bim translocates to mitochondria in response to apoptotic stimuli. We use confocal microscopy to image the temporal-spatial dynamics of Bim during dihydroartemisinin （DHA） induced human lung adenocarcinoma （ASTC-a-1） cell apoptosis. Interestingly, we find that DHA induces Bim translocation to endoplasmic reticulum （ER） rather than mitochondria, implying that Bim-ER pathway might be involved in the DHA-induced ASTC-a-1 cell apoptosis.     

Synthesis of Novel Phosphorylated Daidzein Derivatives and ESI Investigation on Their Non-Covalent Complexes with Lysozyme

Daidzein （7,4＇-dihydroxyisoflavone） was phosphorylated by a modified Atherton-Todd reaction. The structures of the five target product, were determined by X-ray, IR, NMR and ESI-MS. Electrospray ionization results show that in the gas phase all the phosphorylated daidzein derivatives could form non-covalent complexes with the protein lysozyme, while non-covalent complexes were not detected in the mixed solution of daidzein with lysozyme. Relative affinity of every non-covalent complex was obtained according to its different decomposition orifice voltage.