基于主客体竞争模式的凝血酶适配体传感器的研究

基于β-环糊精(β-CD)主客体竞争模式,构建了开关型凝血酶适配体电化学传感器.将末端修饰了二茂铁(Fc)的核酸适配体通过与β-CD的主客体识别固定在金电极表面,当凝血酶存在时,适配体由原来的直立线状构型变为"G-四链体",远离电极表面,适配体探针的氧化还原电流强度减小,即"Signal-off".利用此效应对凝血酶进行了灵敏检测,结果表明,在5.0×10-13~5.0×10-9 mol/L浓度范围内,凝血酶的浓度与电化学响应信号呈良好的线性关系,检出限为2.0×10-13 mol/L(3σ).与其它蛋白分子相比,本方法对凝血酶蛋白的检测具有高特异性.本传感器构建简单,再生性好,为生物血清样本中凝血酶的实时高效检测提供了方法.     

X波段2维金属光子晶体的加速结构

 光子晶体加速结构能够有效地阻尼高频率加速管中的尾场,对高能加速器中因尾场引起的束流不稳定性起到抑制作用。探索了X波段2维金属光子晶体微波加速结构的研制方法,用机械加工的方式制作了较高品质因数的2维光子晶体结构谐振腔。理论计算表明,在光子晶体结构谐振腔外围放置吸波材料,可有效地吸收加速结构中的类TM11偶极模等高次模,而对加速主模类TM01模影响较小。设计和制作了工作频率为11.42 GHz,由4个腔构成的X波段2维金属光子晶体行波加速器,实验结果与数值模拟计算值吻合较好。     

Tracking simulations for the HLS-Ⅱ with a passive harmonic cavity in the symmetricand asymmetric fill patterns

A simulation code that executes the tracking of longitudinal oscillations of the bunches for the double rf system of the Hefei Light Source Ⅱ Project (HLS-Ⅱ) is presented to estimate the mean beam lifetime and the Robinson instabilities. The tracking results show that the mean beam lifetime is in agreement with the analytical results and the system is stable when we tune the harmonic cavity in the optimum lengthening conditions. Moreover, the simulated results of the asymmetric fill pattern show that some bunches are compressed only with a 7% gap (3 gaps), which will lead to the reduction in the mean bunch lengthening and potential beam lifetime. It is demonstrated that HLS-Ⅱ with a passive higher harmonic cavity is not suitable for operating in an asymmetric fill pattern.     

Calculations of operating schemes for a passive harmonic cavity in HLS-Ⅱ

A passive higher harmonic cavity (HHC) will be used in the Hefei Light Source II Project (HLS-Ⅱ) to lengthen the bunch and consequently increase the beam lifetime dominated by Touschek scattering. The effects of constant voltage and constant detuning have been calculated and compared over the operating current from 0.4 to 0.2 A on the bunch lengthening for the passive normal conducting harmonic cavity system in HLS-Ⅱ. The results show that the bunch shape has less change and the lifetime improvement factors are not less than 2.7 over the beam currents for the constant voltage case. The constant voltage operating scheme may be applied to our machine.     

新型手性季鏻盐的合成

以(S)-联萘酚为原料,与三氟甲磺酸酐反应制得联萘酚三氟甲磺酸酯(2);2在Ni(dppp)Cl2催化下与碘甲烷格氏试剂反应得2,2’-二甲基联萘(3);3经溴代反应得2,2’-二溴甲基联萘4;4与1,3-双(二苯基膦)丙烷(dppp)在甲苯中回流合成了一个新型的联萘酚衍生的双中心手性季鏻盐,其结构经1H NMR,31P NMR和FT-IR表征。     

考虑可制造性约束的声子晶体多目标拓扑优化

对声子晶体进行拓扑优化可得到具有目标带隙特性的声子晶体结构, 在减振、隔声等领域具有潜在应用价值. 然而, 优化结果常会出现孤立材料单元而导致的制造困难问题. 针对该问题, 本文提出协同考虑带隙性能和可制造性约束的二维多相声子晶体多目标拓扑优化方法. 以在特定频率段带隙最宽和结构质量最小为优化目标, 在对微结构进行连通性分析的基础上, 引入考虑可制造性因素的附加约束, 并利用有限元法和具有精英选择策略的非支配排序遗传算法对该优化模型进行数值求解. 通过数值算例验证了本文模型及方法的合理性和有效性. 结果表明, 附加可制造性约束的拓扑优化模型可有效避免二维声子晶体构型中出现孤立材料单元的情况, 优化结果在满足带隙性能预期指标的同时也可兼顾到实际可制造性要求. 与仅仅考虑带隙性能的单目标优化结果相比, 本文提出的同时兼顾带隙性能和可制造因素的多目标优化模型可以针对实际应用和制造条件, 实现不同目标间的平衡, 具有显著优势和良好的应用前景.      

基于分子识别作用鉴别人参基因的电化学传感器

本文以人参ITS及518 s基因上的SNP位点为检测对象,利用分子识别作用构建了一种电化学传感器,成功地对人参、西洋参进行了品种鉴别。本文设计合成了一种双标记DNA探针(DLP),该探针的一端标记了4-4-二甲氨基苯基偶氮苯甲酸(dabcyl)作为客体分子,另一端标记了金纳米颗粒作为电化学杂交指示剂。同时使用α-CD/MCNTs/GCE电极作为工作电极。由于DLP的茎环结构,只有在DLP与目标DNA杂交后,DLP上的dabcyl分子进入修饰电极表面的α-CD空腔中,进而DLP被α-CD修饰电极捕获。并且,通过金纳米颗粒的AuCl4-的电化学还原电流信号。可灵敏检测4.6×10-10mol.L-1的目标DNA。     

光学相位锁定激光在原子玻色-爱因斯坦凝聚中实现拉曼耦合

采用光学相位锁定环路技术将外腔反馈式半导体激光器锁定到与钛宝石激光器输出激光频率上. 锁定后两束激光的差频线宽从MHz降低到Hz量级, 同时两束激光的频率差可实现几百兆赫兹到7 GHz的精密调节. 锁定的两束激光作用在铷原子玻色-爱因斯坦凝聚的两个基态超精细态F=2, 1, 观测到在两个超精细态之间的拉曼跃迁. 该技术可用于超冷原子两个超精细态之间自旋轨道耦合.     

基于主客体识别技术构建的DNA电化学传感识别灯塔

传统的电化学DNA生物传感技术通常包括以下3个步骤,即电极表面探针DNA的固定、固液两相间DNA的杂交反应和电化学信号的读出,由于探针和目标序列的杂交过程发生在两相间,所以降低了杂交效率.在此,我们基于主客体识别和分子信标技术,设计了一种新型的电化学DNA传感器,可实现DNA在均一水相中的杂交反应,然后杂交体被捕获到电极表面进行电化学检测,具有高的灵敏度和选择性.     

手性季鏻盐相转移催化剂在不对称反应中的应用

手性相转移催化是不对称催化领域的重要分支之一,扮演着越来越重要的角色。本论文综述了几类新型手性季鏻盐催化剂的设计合成,及其在催化不对称Henry反应、不对称氢磷酰化反应、不对称烷基化反应、不对称Michael加成反应、不对称Mannich反应、不对称aldol反应、不对称质子化反应及不对称胺化反应中的催化活性和对映选择性,重点介绍了不同催化剂和反应底物之间立体效应和电子效应的影响,并对手性季鏻盐催化剂的发展进行了展望。