一种基于萘酰亚胺的检测细胞内pH值的荧光探针及其生物成像应用

细胞内溶酶体的pH值对细胞自噬、吞噬、酶加工等各项生命活动有着重要影响. 细胞核是真核细胞中最大的细胞器, 控制着生物体内的遗传和代谢过程, 参与代谢过程的酶对pH值的变化很敏感. 因此, 研究细胞体内的pH值变化至关重要. 我们设计并以简单的两步反应合成了一种新型荧光探针 NpH-1. 该探针以萘酰亚胺作为荧光团, 以吗啉基团作为对pH值响应的位点, 通过光诱导电子转移(PET)机制调控荧光, 能够对pH值变化响应. 我们在缓冲范围为1.81到11.92的Britton-Robison缓冲液中测定了 NpH-1对pH值变化响应的光谱性质. 在pH值3.0道10.0的范围内, NpH-1能够对pH值的变化产生快速可逆的响应, 其p Ka值为5.41. 探针具有很高的光稳定性. NpH-1具有很低的细胞毒性, 能够用于活细胞成像. 我们用氯喹刺激HeLa细胞, 使细胞的pH值发生变化, 并用探针 NpH-1监测了这一过程中的pH值变化. 另外, 还对 NpH-1进行了溶酶体、线粒体、高尔基体、内质网和细胞核的共定位实验, 结果表明, 探针主要分布在溶酶体和细胞核中, 这意味着 NpH-1可以用于检测复杂细胞环境中的pH值变化.     

VESTA软件在典型晶体结构教学中的应用

晶体结构的基本概念既多又抽象,没有较强的空间想象力,很难理解和辨析清楚。二维图缺乏空间感;实物模型只做出一个晶胞,其重复规律不直观。VESTA晶体结构软件能够根据需要构建多个三维晶胞,即超胞,可以很直观地显示出晶体结构的特点。本文通过几个教学实例,说明VESTA软件如何帮助学生深入理解晶体结构的基本概念,结构特点与性能的关系,以及拓展晶体结构的认知领域,提高学习兴趣与探索能力。     

高温高压Li3N-hBN体系cBN转变的热力学分析

以经典热力学第二定律ΔG<0为依据,分析了静态高温高压触媒法合成立方氮化硼(cBN)过程中发生的可能反应.考虑温度和压强对反应物相体积的影响,计算了六方氮化硼(Li3N-hBN)体系中hBN+Li3N→Li3BN2,h BN→cBN及Li3BN2→Li3N+cBN反应在高温高压条件下的ΔG.结果证实,Li3BN2由Li3N与hBN在高温高压(T>1300 K,P>3.0 GPa)条件下反应得到,在cBN的合成(T=1600～1800 K,P=4.6～6.0 GPa)条件下,hBN和Li3BN2都有向cBN转化的倾向,但由hBN向cBN直接转变的反应自由能比Li3BN2分解生成cBN的反应自由能更负,反应的可能性更大.探讨了高温高压条件下立方氮化硼的转变机理。     

橡胶在动态载荷下的能量损耗分析

以交联密度不同的同类轮胎胎面胶A1和A2为研究对象,通过动态拉伸实验得到储能模量及损耗模量随频率变化的曲线.建立了黏弹性广义Maxwell模型来定量分析不同温度的橡胶在不同频率的动态载荷下的能量损耗.采用非线性规划的方法分别在低频(10~25 Hz)及高频(25~60 Hz)下拟合模量-频率曲线,得到黏弹性广义Maxwell模型的参数值.采用有限元软件Abaqus模拟胎面胶动态拉伸过程并计算胎面胶的损耗角正切,得到不同温度下胎面胶的损耗角正切随激振频率的变化规律,通过和实验结果的比较证明文中所述黏弹性广义Maxwell模型及其参数获取方法可准确应用于胎面胶的动态拉伸性能分析.预测了在不同温度及频率下每一循环载荷周期中胎面胶的应力-应变迟滞回线以及单位体积胶料的能量损耗,阐释了不同温度下的胎面胶的能量损耗随频率的变化规律,同时结合2种胎面胶的交联密度测试数据分析了胶料的构效关系.     

金属熔体黏度与结构相关性的分子动力学模拟

运用EAM(embed atom method)作用势，采用非平衡分子动力学模拟获得Al熔体的偶分布函数与黏度数值随温度的变化曲线，偶分布函数的计算结果与实验值符合得较好.对模拟所得到的黏度数据编程实现黏度的Arrhenius公式拟合，得到激活能E.并利用模拟所得到的黏度值及激活能对Lennard-Jones(L-J)作用势进行修正，获得黏度与偶分布函数及原子间相互作用势之间的关系式，两条黏度拟合曲线与分子动力模拟结果符合得比较好，说明拟合程序的编写是比较成功的，实现了对L-J作用势的修正.该研究为金属及合金原子间相互作用势的建立提供了新的思路. 关键词： 非平衡分子动力学模拟 L-J作用势修正 Al熔体 结构与黏度相关性     

Yb3+掺杂铝氟磷酸盐玻璃的光谱和激光性能

研究了Yb3 掺杂铝氟磷酸盐 (AFP)玻璃的吸收光谱、荧光光谱 ,测量了Yb3 离子的荧光有效线宽 (Δλeff>5 5nm)以及2 F5 2 能级的荧光寿命 (τmax=2ms)及随掺杂浓度的变化 .应用倒易法计算了Yb3 的发射截面 ,其发射截面可达 0 6 6 82 3pm2 ,且激光增益系数τfσemi达 1 2 89ms.pm2 .评估了Yb3 在AFP玻璃中的激光性能 ,发现其具有较理想的激发态最小粒子数 (0 15 )、饱和抽运强度 (8 3kW cm2 )和最小抽运强度 (1 2 4 5kW cm2 )值及良好的热稳定性 .研究结果表明掺Yb3 氟磷酸盐玻璃是实现高功率超短可调谐激光器的理想增益介质 .     

高能、超短脉冲、可调谐激光器用掺镱氟磷酸盐玻璃研究进展

Yb^3 与其它稀土离子相比有最简单的能级结构，这使它具有一些独特的性质，如避免激发态吸收，消除上转换和浓度猝灭等，因此它是高能输出激光器介质的理想掺杂离子。氟磷玻璃综合了氟化物玻璃和磷酸盐玻璃的优点，可降低磷酸盐的声子能量，改善其易吸湿性；提高氟化物玻璃的物理化学性能等，这使它成为稀土掺杂可调谐光纤激光器的很好的掺杂介质。众多研究表明，Yb^3 掺杂氟磷玻璃是一种很有前途的激光工作物质。本文总结了Yb^3 掺杂氟磷玻璃的特点，性质，结构及存在的问题。     

四(4,4′,4″,4N,N-二乙氨基)四苯乙烯光致发光与分子的构象效应

利用还原偶联方法合成出新化合物四 (4,4′ ,4″ ,4 N ,N 二乙氨基 )四苯乙烯 (TDETE) .通过测定该化合物在溶液、掺杂聚合物中及晶体粉末的稳态 -瞬态荧光光谱、荧光量子产率和辐射衰变速率常数等 ,讨论了分子的构象效应等因素对TDETE光致发光行为的影响 .在一定浓度下TDETE溶液存在着三个发光带 ,分别为全扭曲构象分子 (位于 3 4 5nm附近的发光I带 )、半扭曲构象分子 (位于 43 0nm附近的发光II带 )和激基缔合物 (53 0nm发光III带 )的辐射衰变所致 .在聚合物(PMMA)中 ,一方面由于分子单键的自由旋转扭曲受到遏制 ,表现为II带的辐射衰变速率常数 (kf 值 )增大、同时非辐射衰变速率常数 (knf值 )减小 ;另一方面 ,TDETE分子之间相互作用得到加强而有利于缔合物形成 ,结果 ,使发光II带和III带合二为一出现了强而宽的发射峰 ,荧光量子产率从溶液中的 0 0 55提高到 0 855.此外 ,在PMMA介质中观测到TDETE分子聚集体在 62 6nm处的发光带 (IV) ,粉末态中聚集体IV带的强度骤增 ,峰值波长红移至 650nm     

Synthesis of Biomorphic ZrO2-CeO2 Nanostructures by Silkworm Silk Template

以桑蚕丝为模板制备多级生物形态结构ZrO₂-CeO₂. 整个合成过程是由桑蚕丝模板的导向作用决定的. 分析结果表明ZrO₂-CeO₂结晶良好,呈多级网络中空纤维结构,直径为16～28μm,800 oC煅烧后ZrO₂-CeO₂晶粒尺寸约为14 nm.     

羟基磷灰石对氟离子的吸收作用

用基准NaF配置标准溶液,用氟离子选择性电极测定氟离子的标准曲线,将自制的羟基磷灰石(HAP)粉体放入三组不同配方的NaF溶液浸泡,测定HAP在吸收氟离子的过程中溶液的pH值和氟离子浓度的变化,并利用XRD、TEM、EDS等对吸附氟离子的HAP粉体进行检测.结果表明,HAP对氟离子的吸附动力学相对于Lagergren拟一级速率方程,更符合Lagergren拟二级速率方程,线性相关系数R2为1.降低pH值可以提高氟离子吸收率,HAP在吸收氟离子的同时释放出大量的氢氧根,提高了溶液的pH值.吸收氟离子后粉末晶体的XRD图谱的测试结果与FAP的图谱相一致,微观结构相近均为棒状结构,EDS结果表明粉体晶体结构中掺杂了大量的氟离子,得到的粉末晶体为FAP.