拉曼光谱编码的荧光液相生物芯片检测系统研究

随着医疗诊断需求的增加，生物分子检测技术越来越受到人们的重视，液相生物芯片技术作为一种高通量，多通道的分子检测手段在近几年得到了飞速发展。通过层层自组装方法制备以微片为载体的拉曼光谱编码液相生物芯片，并利用自行搭建的一套高灵敏度、高分辨率的光学系统，实现对液相生物芯片的定性与定量分析。光学系统由拉曼光谱检测系统与荧光显微成像系统耦合而成。在拉曼光谱检测系统中激光器发射出785 nm波长的激光，通过二向色镜，带反反射镜与物镜汇聚到样品上，样品产生的拉曼散射光，经物镜，带反反射镜，二向色镜与拉曼滤波片，最后通过凹透镜聚焦到光谱仪的狭缝上，光谱仪色散实现在线阵CCD上拉曼光谱的获取。荧光显微成像系统应用光学成像原理，通过调节凹透镜与405 nm的激发光之间的距离，使激发光通过物镜均匀的照射到样品之上，样品激发出的荧光，通过物镜，带反反射镜，二向色镜，滤波片与相应的凹透镜，最后成像到面阵CCD上。改进传统便携式拉曼光谱检测系统光路并选用相应波段的带反反射镜与焦距20倍的物镜完成拉曼光谱检测系统与荧光显微成像系统的耦合。为了减少两路系统之间的相互影响选用合适的二向色镜以及滤波片，在提高耦合系统获取数据的准确性中有着重要的作用。该系统通过对反应之后的液相生物芯片进行拉曼光谱检测，以完成对每个编码玻片的定性识别，即解码；同时激发反应后液相生物芯片的荧光并采集荧光强度图，根据每个解码玻片上的荧光强度值完成对目标检测物的定量分析。区别于传统荧光编码液相生物芯片, 拉曼光谱编码具有稳定性更强，光谱分辨率更高等优点。该光学系统集拉曼光谱检测系统与荧光显微成像系统于一体，解决了目前未有基于拉曼编码的液相生物芯片的检测系统的问题，并且可同时对多种目标物进行识别和定量分析，提升了实验结果的准确性。     

Role of the Bridge in Photoinduced Electron Transfer in Porphyrin–Fullerene Dyads

The role of π‐conjugated molecular bridges in through‐space and through‐bond electron transfer is studied by comparing two porphyrin–fullerene donor–acceptor (D–A) dyads. One dyad, ZnP–Ph–C₆₀ (ZnP=zinc porphyrin), incorporates a phenyl bridge between D and A and behaves very similarly to analogous dyads studied previously. The second dyad, ZnP–EDOTV–C₆₀, introduces an additional 3,4‐ethylenedioxythienylvinylene (EDOTV) unit into the conjugated bridge, which increases the distance between D and A, but, at the same time, provides increased electronic communication between them. Two essential outcomes that result from the introduction of the EDOTV unit in the bridge are as follows: 1) faster charge recombination, which indicates enhanced electronic coupling between the charge‐separated and ground electronic states; and 2) the disappearance of the intramolecular exciplex, which mediates photoinduced charge separation in the ZnP–Ph–C₆₀ dyad. The latter can be interpreted as a gradual decrease in electronic coupling between locally excited singlet states of D and A when introducing the EDOTV unit into the D–A bridge.     

THE DISSIPATION ENERGY IN TAPPING MODE OF ATOMIC FORCE MICROSCOPE DUE TO LIQUID BRIDGE

轻敲模式下的相位像反映的是探针样品间接触分离过程的能量耗散, 大气环境下的能量耗散主要由液桥引起. 因此为理解成像机理, 本文分析轻敲模式下液桥的形成和破碎的动力学过程, 得到此种模式下的耗散能.     

高速铁路连续箱型梁桥的动力响应与减振分析

根据列车具体的轴距和轴重,建立了和谐号动车组CRH380AL型列车简化模型;对高速铁路两跨连续梁桥采用多自由度欧拉伯努利梁单元进行主梁的模拟,并将液体黏滞阻尼器模拟为有限元阻尼单元;采用Newmark直接积分方法求解了高速列车作用下的连续梁桥运动方程,数值分析了列车车速以及液体黏滞阻尼器的阻尼系数对于高速铁路连续梁桥振动响应的影响。结果表明:黏滞阻尼器对于桥梁具有明显的减振效果,阻尼力不仅与阻尼系数有关还与列车时速有关;同一黏滞阻尼器条件下,桥梁的最大加速度并不随列车速度的增加而单调增加,而是在某些特定列车车速下桥梁的最大加速度出现了峰值,且随着黏滞阻尼器的阻尼系数增大,桥梁振动响应峰值处的最大加速度减幅不同;同一列车时速的条件下,桥梁的减振效果并不是随着阻尼系数的递增呈正比递增,而是随着阻尼系数的增大,阻尼器的减振效果增幅在减小。     

波形钢板-UHPC组合桥面板结构截面优化

对实腹式波形顶板-UHPC(超高性能混凝土)组合桥面板进行了改进, 采用空腹式结构建立波形钢板-UHPC组合桥面板有限元模型, 研究UHPC层厚度、波形钢板厚度、波形长度、下缘板宽度和波形高度等截面参数变化对组合桥面板受力特性的影响, 并确定其合理取值范围. 在此基础上, 通过理想点法对参数组合进行优化, 得到合理的参数匹配. 研究结果表明 相较于实腹式组合桥面板, 优化后的组合桥面板自重减小35%, 钢板弯折处应力减小16%; 相较于正交异性钢桥面板, 桥面板用钢量减小7%, 顶板与U肋连接位置应力减小47%.     

悬浮聚合实验的教学探索

结合高分子化学实验课程的开设情况,对悬浮聚合实验的教学内容进行了探讨。在悬浮聚合实验的教学中,应充分提高学生的学习兴趣,提高教学效果,与理论课相衔接。实验的内容可以从三个方面进行改进,开展分散剂的影响研究、悬浮聚合对单体的选择和与竞聚率相结合的研究。     

供/吸电子基团共轭桥联的双BODIPY衍生物的合成及性能

设计合成了4种对称的以不同供/吸电子基团为共轭桥、两端连接meso位苯或噻吩取代的新型氟化硼二吡咯甲川(BODIPY)衍生物;通过1H NMR,13C NMR和MS等手段对其进行了结构表征;并采用紫外吸收光谱、荧光发射光谱及循环伏安(CV)等方法研究了其光电性能.紫外光谱数据表明,BODIPY结构具有明显的特征吸收,中间的桥联基团无论是强供电子的苯并二噻吩(BDT)还是强吸电子的苯并噻二唑(BT)均不能使整个分子产生明显的分子内电子迁移(ICT).另一方面,meso位的取代基可与BODIPY核产生微弱的ICT,且meso位噻吩取代的分子比meso位苯环取代的分子表现出更强的ICT.紫外光谱数据和电化学测试结果表明,meso位噻吩取代的分子比meso位苯环取代的分子具有更低的氧化电位和更窄的能隙.     

素养导向的项目教学研究——以盐桥概念为例

以盐桥概念教学为项目,从“桥”的概念出发,根据桥的作用、桥的选择依据以及实际电池中桥的成分与功能设立了3个项目任务;从“盐”的概念出发,根据盐的种类与浓度对原电池电流的影响设立了4个项目任务。通过项目任务,把盐桥概念与实际生活中的电池关联起来,让学生学会运用实验方法解决问题,培养学生将理论知识与实际的工程技术整合的能力,以及跨学科知识整合与模型构建的能力。     

Novel organic dye sensitizers containing fluorenyl and biphenyl moieties for solar cells

Three novel triarylamine dyes(AFL1-AFL3) containing fluorenyl and the biphenyl moieties have been designed and synthesized for application in dye-sensitized solar cells.The light-harvesting capabilities and photovoltaic performance of these dyes were investigated systematically through comparison of different π-bridges.The dye with a furan linker exhibited a higher open-circuit voltage(V_(OC)) and monochromatic incident photon-to-current conversion efficiency(IPCE) compared to thiophene and benzene linker.Thus,AFL3 containing a furan linker exhibited the maximum overall conversion efficiency of 5.81%(V_(OC) = 760 mV,J_(SC) = 11.36 mA cm~2 and ff=0.68) under standard global AM 1.5 G solar condition.