基于Raman光谱的人、犬、兔血液鉴别

多物种血液鉴别对于进出口检验检疫、刑事侦检以及野生动物保护等领域尤为重要。传统的血液鉴别方法,在鉴别时常常会对血液样本造成破坏,而Raman光谱作为一种振动光谱可获得物质分子振动、转动信息,进而分析物质组成,为无损血液鉴别技术提供了可能。目前,已经有基于Raman光谱进行血液鉴别的报道,但存在如下两个问题：单一物种样本数量较少,易导致模型欠拟合;均采用线性分类模型,忽略了光谱中非线性因素的影响,降低了模型的分类性能。因此,将支持向量机沿用至Raman光谱血液鉴别中,克服了线性模型只能为光谱中线性关系建模的缺点,有效地吸收了Raman光谱中的非线性关系,实现了对人、犬及兔血液的三分类。实验通过激发波长为785 nm的海洋Raman光谱仪测得共326例样本数据(人110例、犬116例、兔100例),利用Savitzky-Golay平滑滤波、加权最小二乘多项式拟合基线以及矢量归一化等方法对Raman光谱数据进行预处理,并选择2/3的样本数据作为校正集用于模型训练,余下1/3作为测试集用于盲测。与线性分类模型对比实验结果显示,该模型的校正集分类正确率达100%,盲测集分类正确率达93.52%,均优于线性分类模型。实验结果表明,基于支持向量机的分类模型可以用于Raman血液光谱鉴别,具有重要的研究价值和广泛的应用前景。     

NiS-Ni3S2树状异质结阵列在析氧反应中的应用

在过去的几十年里,数以万计化石能源的开发和利用导致了一系列的环境问题,例如温室效应和水污染等。许多应对的策略被提出以应对环境问题,可再生氢气是其中一个最为瞩目的能源。而在其中,电解水是为了获得可在生氢气最为环保的方案。在阳极发生反应过于低效则限制着这项技术的发展,所以研究开发高效的阳极电催化剂变得尤为重要。在本文中,我们通过一步水热法合成了一种直接生长在泡沫镍基地的NiS-Ni₃S₂树状异质结阵列。这个材料在实际电解水的阳极反应中表现出巨大的潜能,表现出高效的电催化性能和超强的稳定性能。NiS-Ni₃S₂树状异质结阵列比纳米棒状Ni₃S₂表现出更好的性能。因为其拥有更高的比表面积和NiS-Ni₃S₂之间协同效应展现。NiS-Ni₃S₂树状异质结阵列的高性能也可能是因为其紧密地与泡沫镍基地连接,拥有较好的电子传输路径。同时,在反应的过程中,一些羟基氢氧化镍的产生也有利于催化效果的提升。毫无疑问,NiS-Ni₃S₂树状异质结阵列作为电解水的阳极催化剂拥有极大的前景。     

F和CH3OH多通道反应的速率常数与分支比的研究

F和CH₃OH有两个夺氢反应通道,分别生成HF+CH₃O 和HF+CH₂OH. 尽管这两个通道都没有能垒,但前一个通道即生成HF+CH₃O的反应分支比远远高于期望的统计平均值(四分之一). 不同实验测得的分支比不仅相去甚远,而且定量上与早期由过渡态理论(稳定点信息在MP2以及G2理论水平下计算得到)得到的计算结果也不符合. 此前在CCSD(T)-F12a/AVDZ水平上计算得到了121000个几何构型的能量,采用对易不变多项式结合神经网络的方法拟合得到了该体系的全维高精度势能面. 本文采用该势能面,结合准经典轨线动力学方法,对该反应的反应速率常数和反应分支比进行了理论研究,得到的结果与实验吻合. 由于反应没有能垒,理论计算结果表明反应速率常数随温度升高而有微弱的下降趋势.     

微波波谱法研究分子系统内基团大幅度运动动力学

分子中基团的运动方式、机制对分子体系性质、分子功能的表达等具有重要作用。微波波谱法在研究分子系统内部动力学、分子结构、构象变化、弱相互作用、基团大幅度运动以及探索量子溶剂等方面具有独特的能力,特别适合研究分子的精细结构、分子系统基团的内部转动运动,具有高灵敏度、高分辨率的特点。本文讨论了微波波谱法在研究分子系统基团大幅度运动动力学方面的应用,包括分子系统中甲基基团的内部转动、OH基团的运动、氨和氨基化合物的反演以及环状有机分子环运动等的动力学,同时结合作者使用微波波谱法研究的部分体系进行了分析。     

微流控细胞芯片LED诱导荧光检测微系统

基于微流控细胞芯片分析技术和微机电系统(MEMS)加工技术, 设计制作了阵列式微流控细胞检测芯片, 采用自组装的顶窗型光电倍增管(PMT)和信号采集电路采集芯片微管道内流动细胞的荧光信号, 构建了一种针对低浓度细胞悬浮液的微流控细胞芯片发光二极管(LED)诱导荧光的快速检测微系统, 实现了对低浓度(≤40 Cell/mL)荧光标记的HepG2肝癌细胞悬浮液样本的定量计数和测试, 而且在血液细胞共存的条件下, 仍可以有效地对血液中少量HepG2肝癌细胞进行荧光计数和测试. 整个系统结构简单, 操作方便且检测灵敏度较高.     

pH敏感性丙烯酸-苯乙烯-丙烯酸异辛酯共聚物水凝胶的制备及性能研究综合实验

采用乳液聚合的方法,合成了丙烯酸-苯乙烯-丙烯酸异辛酯共聚物水凝胶,通过红外光谱对水凝胶进行了表征,考察了pH对水凝胶溶胀率的影响,并以该凝胶制备了硫脲缓释体系。结果表明,该凝胶在碱性条件下的溶胀度远大于在中性和酸性条件下的溶胀度,具有pH敏感性,且缓释性能好。将该实验研究过程设计为高职学生的综合实验项目并进行了实践探索,结果表明其在提升学生专业综合能力、开阔专业视野及培养创造性与科学思维等方面效果显著。     

水凝胶微流控芯片的快速加工及在细胞培养检测中的应用

采用具有紫外光聚合性能的聚乙二醇(PEG)基水凝胶材料, 通过紫外光聚合作用快速加工双层水凝胶微流控芯片, 并验证了其对肿瘤细胞代谢液进行检测的可行性. 与传统微流控芯片材料相比, 该水凝胶芯片材料具有更好的生物相容性及可操控性, 可直接加工成形, 在生物学领域特别是细胞培养过程控制方面具有良好的应用前景. 实验结果表明, 该水凝胶微流控芯片可在微尺度空间有效模拟细胞生长环境, 并实现对细胞连续捕获后的原位培养. 将该芯片与卟啉可视阵列传感器系统结合, 经代谢特征分析可有效区分不同种类肿瘤细胞, 实现芯片细胞培养平台上的细胞代谢指纹快速可视化传感检测.     

光助Fenton催化氧化反应降解孔雀石绿试验研究

研究了光助Fenton催化氧化反应降解染料孔雀石绿。研究的主要内容包括：孔雀石绿的特征波长及吸光度曲线、孔雀石绿的浓度-吸光度标准曲线、初始pH值对降解效果的影响、Fe2+的优化用量试验、H₂O₂的优化用量试验、不同光源对孔雀石绿降解效果的影响、引入阳离子交换树脂作为载体固定Fe2+对降解脱色的影响。通过研究获得了降解孔雀石绿染料溶液的优化实验条件。研究表明,太阳光照能够有效地促进孔雀石绿染料的降解脱色,且大大缩短反应时间;在引入阳离子交换树脂后,可增强Fenton试剂氧化反应的活性,降解效果更好。     

区段灌注毛细管电泳研究药物与牛血清白蛋白的相互作用

以毛细管电泳为手段,采用毛细管区段灌注技术,对麻黄碱、咖啡因和扑热息痛3种药物与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用进行了研究。将两个较短的药物区带分别置于一个较长的BSA区段前后,以区段前的药物为标记物,采用峰漂移模型,同时测得麻黄碱、咖啡因和扑热息痛与BSA的结合常数,其值分别为 3.38×104 L/mol , 4.79×104 L/mol 和 6.13 ×104 L/mol 。结果表明这种方法可作为药物与蛋白相互作用分析的一种改进方法,并且有效地避免了常规峰漂移模型和迎头分析法中     

以TEOS为硅源的聚硅硫酸铁中铁的形态分布研究

利用正硅酸乙酯代替传统硅酸钠制备活性硅酸,使之与聚合硫酸铁反应而得到聚硅硫酸铁絮凝剂。 由于正硅酸乙酯水解很缓慢,容易控制,可得到铁硅分布均匀、重现性好的产物;这有利于进行聚硅硫酸铁中铁的形态研究。采用Fe-Ferron逐时络合比色法和红外光谱法研究了聚硅硫酸铁絮凝剂中铁和硅的形态分布。研究结果表明：聚硅硫酸铁絮凝剂中Fe(a)形态较多,Fe(b)和Fe(c)含量相对较少。在一定时间内,随着熟化时间的延长,Fe(a)和Fe(b)含量有所下降,Fe(c)含量有所增加;但是当熟化时间到达5 d后,三种形态的变化不大。研究还显示聚硅硫酸铁絮凝剂中铁和硅的形态与其在聚合硫酸铁和聚硅酸中是不同的;聚合硫酸铁与活性硅酸并非简单的复合,而是发生了复杂的化学反应,生成了一种重现性好的新型无机高分子聚硅硫酸铁絮凝剂。