水溶性香豆素荧光底物的制备及在液滴数字式检测中的应用

4-甲基伞形酮磷酸酯(4-MUP)是一类重要的荧光底物, 由于具有较高的疏水性, 荧光信号易在液滴间扩散而限制了其在液滴微流控芯片领域中的应用. 本文首先通过修饰7-羟基香豆素-4-乙酸, 制备了具有较高水溶性的新型底物分子7-二羟基磷酸酯香豆素-4-乙酸甲酯; 进而以7-二羟基磷酸酯香豆素-4-乙酸甲酯为底物, 以球刷酶(荷载大量碱性磷酸酶的聚电解质纳米颗粒, SP-AKP)为模式酶, 建立了基于液滴微流控的单SP-AKP数字式检测体系. 结果表明, 该水溶性香豆素荧光底物具有与传统4-MUP底物相似的荧光光谱和酶催化性能. 传统4-MUP酶促荧光产物5 min即在液滴中发生明显扩散, 而该水溶性香豆素荧光底物酶催化后产生的荧光产物7-羟基香豆素-4-乙酸甲酯在24 h后仍未观察到明显扩散现象, 具有优异的抑制荧光扩散性能. 在基于液滴微流控芯片的单SP-AKP数字式检测中, 对SP-AKP的检测限可达29.9 amol/L, 同时有效提升了检测时间的可操作性与数字式信号读取的准确性. 新型水溶性香豆素荧光底物有望替代4-MUP应用于以基于液滴数字式超敏生物检测为代表, 在液滴分区实现酶促反应进行超灵敏检测的众多检测领域中.     

V2CO2MXene从CO2/N2混合气体中选择性吸附CO2的第一性原理计算

二氧化碳作为温室气体中最重要的组成部分,其含量的变化将直接影响全球气候变化,在燃烧后气体中选择性捕获CO₂,对减缓因CO₂浓度过高引发的环境问题具有十分重要的意义.本文采用第一性原理计算的方法,研究了V₂CO₂ MXene材料对CO₂的选择性吸附性能.首先研究了不同官能团V₂CT_X MXene材料的结构和性质,发现V₂CO₂具有良好的稳定性.后研究了V₂CO₂对CO₂的吸附行为,结果表明,当CO₂被水平吸附时,V₂CO₂对CO₂气体分子的吸附能力较强且均满足在高性能吸附剂表面吸附CO₂的理想值(-0.42 eV-0.82 eV),可以适用于探测/捕获CO₂气体分子.此外,进一步研究了相同条件下V<...     

基于银纳米粒子的局域表面等离子体共振效应提高草甘膦基于茚三酮间接检测的灵敏度（英文）

常规的农药残留检测一般存在前处理操作复杂,耗时较长,方法不够灵敏等问题。根据氨基与茚三酮显色原理和局域表面等离子体共振(LSPR)增强光吸收原理,利用紫外-可见吸收光谱对水样品中草甘膦含量进行定量分析,并利用密度泛函理论进一步分析了显色的类似罗曼紫产物的光吸收增强机理。草甘膦与茚三酮在钼酸钠催化下反应生成类似罗曼紫产物;该物质在紫外–可见吸收光谱570nm处有最大吸收峰,当其吸附在银纳米粒子(Ag NPs)表面上时,最大吸收峰蓝移至568nm处,同时吸收强度显著提高;本研究中检出限为2.017 4×10^-11 mol·L^-1,显著低于文献中约6.5×10^-7 mol·L^-1的检出限。Gaussian 09软件计算得出,类似罗曼紫产物经由茚三酮的C=O基团垂直吸附在Ag NPs表面,静电势表明茚三酮的C=O基团优先与Ag稳定相互作用并形成Ag—O键,C=O基团和C—N基团构成了π键共轭系统;连接草甘膦和茚三酮之间的C—N键是类似罗曼紫产物的生色团。因此,茚三酮衍生法可用于间接检测水样品中草甘膦,银纳米...     

Rashba自旋-轨道耦合调制的单层半导体纳米结构中电子的自旋极化效应

利用现代材料生长技术纳米厚的半导体可以沿着良好的方向有序生长,形成层状半导体纳米结构.在这种半导体纳米结构中由于结构反演对称性破缺出现较强的自旋-轨道耦合,能有效消除半导体中电子的自旋简并,导致电子自旋极化效应,在自旋电子学领域中具有重要的应用.本文从理论上研究了单层半导体纳米结构中由Rashba型自旋-轨道耦合引起的电子自旋极化效应.由于Rashba型自旋-轨道耦合,相当强的电子自旋极化效应出现在该单层半导体纳米结构中.自旋极化率与电子的能量和平面内波矢有关,尤其是其可通过外加电场或半导体层厚度进行调控.因此,该单层半导体纳米结构可作为半导体自旋电子器件应用中的可控电子自旋过滤器.     

具有一般传染率的年龄结构传染病模型动力学分析

考虑到年龄在疾病感染和流行过程中的作用和影响,本文建立了具有一般感染率的年龄结构传染病动力学模型.利用Hille-Yosida算子及相关理论,分析了模型平衡点的稳定性及平衡点失稳时周期解的存在性和分支问题.通过在平衡点处对模型系统的线性化处理,讨论了当基本再生数R₀> 1时特征方程根的分布情况,研究了免疫年龄扰动导致地方病平衡点失稳从而产生局部Hopf分支的条件.同时选取临界免疫年龄为分支参数,利用数值模拟显示了一定参数取值下免疫年龄对模型动力学性态的改变和影响.     

快速测定植物油胆固醇含量在地沟油筛查中的应用

采用皂化气相色谱氢火焰离子检测器法测试了多个植物油样品,发现胆固醇峰被干扰比较严重,很难得出植物油与地沟油胆固醇含量的界定值。采用SPE进行样品前处理,对SPE处理条件进行优化,得出优化条件为称样量0.25 g ,20 mL 0.6%乙醚-正己烷(V/V)作为淋洗液,20 mL 15%乙醚-正己烷(V/V)作为洗脱液。用SPE气相色谱氢火焰离子检测器法分析了84个植物油样品和13个地沟油样品中胆固醇含量,测定结果表明,植物油胆固醇含量与地沟油胆固醇含量有明显区别,所有植物油胆固醇含量都小于50μg/g,13个地沟油样中11个样胆固醇含量大于50μg/g。因此,采用上述植物油胆固醇测定方法,胆固醇含量超过50μg/g可判定为疑似地沟油,反之不成立。本方法在0~760 mg/L浓度范围内相关系数R2=0.9999,方法检出限为6. 0μg/g,两个浓度水平(17.7和695 mg/L)的相对标准偏差分别为1.6%和1.5%,回收率为103%。     

气泡微萃取-气相色谱-质谱法测定尿中咖啡因

建立了气泡微萃取结合气相色谱/质谱技术(GC-MS)测定尿中咖啡因的方法.对影响萃取效率的实验条件进行了优化,确定了最佳萃取条件:三氯甲烷作为萃取溶剂,萃取溶剂暴露体积1 μL,气泡体积1.6 μL,搅拌速度300 r/min,萃取时间5 min,盐度15%(m/V),气泡与磁子间距离1 cm.在优化条件下,所建立方法在咖啡因浓度0.005~10 mg/L范围内有较好的线性关系,相关系数可达0.986,检出限为0.003 mg/L.在人尿液中添加不同浓度的咖啡因(0.050、0.500和5.000 mg/L),回收率为89.2%~107.5%,相对标准偏差小于8%(n=6).     

Rh/Co双金属纳米颗粒的制备及其催化制氢性能

以ISOBAM-104为保护剂,采用共还原法制备了一系列不同组成的Rh/Co双金属纳米颗粒(BNPs)。采用紫外-可见吸收光谱、透射电镜及高分辨透射电镜对纳米颗粒的结构及组成进行了表征。结果表明,所制备的Rh/Co BNPs的粒径小于6.0nm,具有合金结构。催化制氢实验结果表明,Rh_(20)Co_(80)BNPs具有最高的催化制氢活性,其TOF值可高达12880mol-H_2·h~(-1)·mol-Rh~(-1),远高于Rh和Co单金属纳米颗粒的催化活性。     

超声和光双重调控的AB_2主客体型两亲分子的超分子自组装与程序化控释研究

合成了一种同时含有单偶氮苯基团和双β-环糊精单元的AB2型两亲分子(Azo-CD2),并通过核磁共振谱和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱对其结构进行了表征和确认.动态光散射和透射电子显微镜测试结果表明,在水溶液中,Azo-CD2在无任何外界刺激的条件下可自发地形成球形自组装体,而当施加超声振动后逐渐转变为超分子超支化聚合物自组装体;该自组装体被进一步施加紫外光辐射后可解离成尺寸较小的支化聚集体,而其在可见光辐射下又可以可逆地变回原来的超支化自组装形貌.利用紫外分光光度计测试Azo-CD2自组装体对抗癌药物阿霉素(DOX)的释放曲线发现,通过超声和光的双重调控作用可实现Azo-CD2自组装体对DOX的程序化控制释放.利用一维1H-NMR谱和二维NOESY谱进一步阐明了Azo-CD2自组装体形貌转变过程与其程序化控释结果的相关关系.     

毛细管区带电泳法考察牛凝血酶、核酸适配体与丹参活性分子间的相互作用

采用毛细管区带电泳法(CZE)研究牛凝血酶(B-Thr)、凝血酶核酸适配体(Apt29)与丹参中3种活性物质(丹参素钠(SAS)、原儿茶酸(PA)、阿魏酸(FA))间的相互作用。电泳条件为:毛细管长度40 cm,紫外检测波长214 nm,分离电压15 kV,压力进样3.45 kPa,进样时间5 s。分别固定3种活性药物分子的浓度,改变B-Thr或Apt29的浓度,采用Scatchard方程和非特异性结合方程计算结合常数(K_b),表征药物分子和B-Thr或Apt29的相互作用大小。结果表明,PA与B-Thr结合能力最强,K_b为3.39×104L/mol,FA与B-Thr的K_b为1.05×104L/mol,SAS与B-Thr未表现出结合能力;在与Apt29的相互作用的研究中显示,SAS基本未与Apt29结合,FA与Apt29结合能力强于PA与Apt29的结合能力,FA、PA与Apt29的K_b分别为1.48×104L/mol和1.32×104L/mol。该研究报道了丹参活性分子与B-Thr、Apt29的相互作用结果,可为核酸适配体(蛋白质)与中药分子相互作用的探索提供新方法,适配体与中药分子相互作用亦可为中药分子的靶点发现、靶向转运提供借鉴。