Aptamer-wrapped gold nanoparticles for the colorimetric detection of omethoate

Organophosphorous pesticide(OP) contamination has serious adverse effects on human health and the environment. Due to the toxicity of OPs and the threat presented by their accidental or intentional release in populated areas, the determination and monitoring of these OPs in food products and environment is of great importance. OPs are present in very small quantities and therefore, methods for their detection need to be highly sensitive and selective. Here, we aimed to develop a simple and selective aptamer-based colorimetric assay for the detection of omethoate, which is one of the commonly used OPs. The principle of the assay is that single-stranded DNA(ss DNA)-wrapped gold nanoparticles(Au NPs) are resistant to salt-induced aggregation. By employing an "artificial antibody" organophosphorous pesticide-binding aptamer(OBA) as the recognition element, aptamer-wrapped Au NPs(Au-apta) show high selectivity towards omethoate, resulting in the disconnection of aptamers from Au NPs and the aggregation of Au NPs. As there is a significant color change from the interparticle plasmon coupling during the aggregation of Au NPs, the established assay showed good linearity between 0.1 and 10 μmol/L, with a low detection limit of 0.1 μmol/L. Other OPs such as profenofos, phorate, and isocarbophos would not interfere with the detection of omethoate despite having similar structures. Thus, the colorimetric method shows potential for use in the detection of omethoate in real soil samples.     

Indole methylation protects diketopiperazine configuration in the maremycin biosynthetic pathway

The maremycin biosynthetic gene cluster has been identified in Streptomyces sp. B9173. Comparative metabolic profiling with knockout mutant strains led to the identification of new products correlated to the maremycin biosynthesis, in particular the “demethyl”-maremycins with an unexpected D-tryptophan unit. A biosynthetic pathway for the maremycins is proposed and plausible reasoning for tryptophan epimerization in the demethylmaremycin biosynthesis is also provided.     

杂多酸催化合成乙酸乙酯

回流吸附法制备的负载型12-钨磷酸(HPW/C)是合成乙酸乙酯的高效催化剂。最佳反应条件下乙醇转化率达96％,酯化选择性100％。催化剂的高活性是由于HPW在活性炭上高度分散,使活性位增多,有效酸量增大。HPW/C还具有热稳定性高和不易流失等优点。     

准二维无序系统的电子结构

对形如N_t×N_l型准二维无序系统，只考虑格点之间的最近邻跳跃积分，采用特殊的格点编号方案，在单电子近似下，系统的哈密顿量可表示为简明对称矩阵，借助豪斯荷尔德变换将其约化为对称三对角矩阵，再利用负本征值理论及传输矩阵等方法,对系统态密度、局域长度及电导等电子结构特性进行数值计算. 重点研究了准一维四平行链和五平行链无序系统， 将结果与一维单链、准一维双链及三链系统进行对比，发现随维度的增加，系统的能带有所展宽，能态密度分布发生很大的变化，其峰值数量呈偶数规律增加. 并且在能带中心处存在有局域长度大于系统大小的扩展态，处于这些态下的系统具有较大电导. 从单链到多链，相当于扩大了系统的关联范围，使系统出现了类似非对角长程关联的行为. 关键词： 准二维无序系统 态密度 局域长度 电导     

磁性纳米颗粒膜的微磁学模拟

用微磁学方法对磁性纳米颗粒膜的磁特性进行了模拟，采用的模型是由122个磁性纳米颗粒组成的面心立方(fcc)结构体系.结果表明：在该体系中，偶极相互作用对体系的静态磁结构的影响显著，而交换相互作用的影响表现不明显.在此基础上，本文还采用有效媒质理论计算分析了磁性合金颗粒不同体积比时颗粒膜的磁谱和表征电磁参量发生显著变化的逾渗现象和逾渗阈值.并完成了对高磁损耗磁性纳米颗粒膜的材料设计. 关键词： 微磁学 纳米颗粒膜 逾渗阈值 磁导率 材料设计     

O在Au(111)表面吸附的密度泛函理论研究

应用密度泛函理论，本文系统地研究了O在Au(111)表面上的吸附能、吸附结构、功函数、电子密度和投影态密度，给出了覆盖度从0.11ML到1.0ML的范围内，O的吸附特性随覆盖度变化的规律.研究发现O的稳定吸附位为3重面心立方(fcc)洞位，O在fcc洞位的吸附能对覆盖度比较敏感，其值随着覆盖度的增加而减小；O诱导Au(111)表面功函数的变化量与覆盖度成近线性关系，原因是Au表面电子向O偏移，形成表面偶极子；O—Au的相互作用形成成键态和反键态，且反键态都被占据，造成O—Au键很弱，O吸附能较小. 关键词： 表面吸附 Au(111)表面 密度泛函理论 电子特性     

SiN团簇光电子能谱的指认

应用含时密度泛函理论研究了SiN团簇低能激发态的性质.将计算结果与前人已有的计算结果进行了比较，此外还根据计算得到的低能激发能对SiN^-阴离子的光电子能谱进行了理论指认.研究表明，SiN^-阴离子的基态为¹Σ态，而光电子能谱上的X峰和A峰分别对应于¹Σ→²Σ和¹Σ→²Π的跃迁.研究结果还表明，用含时密度泛函的方法来处理激发态的问题是成功的. 关键词： 团簇 光电子能谱 基态 激发态     

C72,La2@C72几何结构和电子性质的计算研究

采用密度泛涵理论(density functional theory,DFT)中的广义梯度近似(generally gradient approximation,GGA)对富勒烯C72和内掺金属La富勒烯La2@C72三种同分异构体的几何结构和电子结构进行研究.发现在C72的三种同分异构体中,满足独立五边形规则(isolated-pentagon-rule,IPR)的C72(D6d)结构最为稳定;在La2@C72三种同分异构体中,有着两对两两相邻五元环(twofused-pentagon)的La2@C72(#10611)结构最为稳定,而满足IPR的La2@C72(D6d)的结构变成了最不稳定结构.从能级图和态密度图分析得知,笼子稳定性的变化与La原子的原子轨道与C72原子轨道之间的杂化有关.Mulliken电荷分析得知,La2@C72(#10611)的两个La原子共转移了约3个电子给C72,并且,它们几乎分布在整个C笼上,形成的电子结构为La23+@C3-72.净自旋分析得知,La2@C72(#10611)中La原子磁性完全淬灭.     

〈111〉晶向冲击加载下单晶铜中纳米孔洞增长的早期动力学行为

利用分子动力学方法模拟计算了单晶铜中纳米孔洞在沿〈111〉晶向冲击加载下增长的早期过程.测量发现不同加载强度下等效孔洞半径随时间近似成线性变化.观测到单孔洞增长的两种位错生长机理：加载强度较低时，只在沿着冲击加载方向的孔洞顶点附近区域有位错的成核和运动；而随着加载强度超过一定阈值，在沿冲击加载和其垂直方向的孔洞顶点区域都观察到位错的成核和运动.在前一种机理作用下，孔洞只沿加载方向增长；在后一种机理作用下，孔洞同时沿加载和垂直于加载方向增长.分析孔洞表面原子的位移历史，发现沿加载及与其垂直方向的孔洞顶点沿径向的速度基本恒定，由此提出了一个孔洞生长模型，可以解释孔洞增长的线性生长规律. 关键词： 纳米孔洞 分子动力学 冲击加载 位错