精准入微——将微流控技术引入分析化学教学的探讨

微流控技术凭借其优异的微尺度操控能力,在分析化学和其他诸多领域得到了广泛而快速的发展。在本科阶段的分析化学课程引入微流控技术有助于提高分析化学教学的前沿性和趣味性,促进创新型人才的培养。本文回顾了微流控技术的发展史并挖掘了其中蕴含的课程思政元素,简要介绍了微流控技术的重要理论和微流控芯片的基本制作方法,讨论了微流控技术与分析化学的联系。在此基础上介绍了近年来微流控技术在分析化学领域,尤其是生命分析科学领域的研究进展,以期为分析化学教学引入微流控技术提供参考。     

固体核磁共振研究分子筛的新进展

分子筛由于具有独特的孔道及可调控酸碱性等特征,被作为离子交换剂、吸附剂及催化剂而广泛应用于石油化工的各种催化过程中。固体核磁共振是研究分子筛结构、酸性及主客体相互作用的强有力谱学手段之一。简单概述了固体核磁共振研究分子筛的最近进展。     

高效液相色谱法结合一测多评法对隔山消发酵前后3种苯乙酮类化合物含量变化的分析

采用高效液相色谱法结合一测多评法测定了隔山消发酵前后2,4-二羟基苯乙酮、2,5-二羟基苯乙酮和白首乌二苯酮等3种苯乙酮类化合物的含量。分别制备发酵前后的隔山消样品溶液,色谱分析中采用Thermo C18色谱柱作为固定相,用不同比例的水(A)、乙腈(B)和甲醇(C)的混合液作为流动相进行梯度洗脱,达到上述3种组分的良好分离。采用二极管阵列检测器在相同的检测波长(265nm处)分别测定3种组分的峰面积。分别用一测多评法(QAMS)和外标法计算所测定组分的含量,结果表明两种计算方法所得结果相似性极高,据此认为在隔山消发酵前后的样品溶液中各组分的质量评价中采用QAMS是可行的。按上述方法分析了同一批隔山消样品12份,取其中6份经发酵处理,对所得结果的平均值进行了比较,未经发酵的样品溶液中2,4-二羟基苯乙酮的质量分数为0.208mg·g^-1、2,5-二羟基苯乙酮的质量分数为0.152mg·g^-1,与经发酵的样品溶液中的质量分数(2,4-二羟基苯乙酮的质量分数为0.235mg·g^-1、2,5-二羟基苯乙酮的质量分数为0.180mg·g^-1)相比呈升高趋势,而白首乌二苯酮的质量分数由未经发酵样品溶液中的0.678mg·g^-1下降为发酵样品溶液中的0.543mg·g^-1。此外,研究结果还表明,不同含量的2,5-二羟基苯乙酮和白首乌二苯酮相对于2,4-二羟基苯乙酮(参照物)的相对校正因子和相对保留时间基本相同。     

聚乙二醇表面改性抑制蛋白质非特异性吸附

聚乙二醇作为一种具有特殊亲水性和电中性的聚合物,被公认为抑制非特异性吸附的重要物质基础。本文综述了近年来利用聚乙二醇对各种用途的基质进行表面改性地研究,包括聚乙二醇本身的结构特点、聚乙二醇抵抗吸附的理论解释、在疏水性表面引入聚乙二醇改性的各种策略,并展望了其发展前景。     

光电容积脉搏波的睡眠呼吸暂停综合征筛查方法

睡眠呼吸暂停综合征（SAS）素有“睡眠杀手”之称。由于其诊断金标准多导睡眠监测仪（PSG）的限制,诊断率一直偏低。由于呼吸暂停发生时会引发心率节奏的变化,因此利用心电图（ECG）通过心率变异性（HRV）分析可以实现SAS的自动筛查。但是,ECG-SAS方法所用电极穿戴繁琐、材质致敏性较高,影响睡眠安适度。鉴于脉率变异性（PRV）分析与HRV分析高度相关,并且光电容积脉搏波（PPG）信号相对ECG信号获取方式更加简单,不仅电极不易致敏,而且更易于穿戴,对睡眠干扰小。由此,提出利用同步采集的PPG信号和ECG信号,应用相同的建模方法,比较二者的疾病识别能力。应用反向传播（BP）神经网络,分别建立PPG-SAS与ECG-SAS自动筛查模型,并采用十折交叉验证法及受试者工作特征（ROC）曲线对模型进行对比与评估。实验数据来源于MIT-BIH Polysomnographic Database,共8 248个样本,其中正常样本6 227例。首先采用三层BP神经网络,默认参数下建立PPG-SAS与ECG-SAS模型,使用十折交叉验证法及ROC曲线进行模型分类准确性的对比;然后依次改变影响分类性能的隐层节点数、训练函数以及传递函数,建立多个PPG-SAS与ECG-SAS模型,从中选取各自的最优模型再进行对比。通过比较识别率、预测率以及ROC曲线面积,采用默认参数的PPG-SAS模型优于ECG-SAS模型。通过比较平均分类准确率,隐层节点数为50、训练函数为一步正割算法、隐含层传递函数为双曲正切S型函数时,PPG-SAS模型得到的最高识别率与预测率分别为80.30%和80.13%;隐层节点数为50、训练函数为一步正割算法、隐含层传递函数为径向基时,ECG-SAS模型的最高识别率与预测率分别为77.60%和77.67%。以上实验结果均表明PPG信号的SAS分类能力较ECG信号更具优越性,由此证明了PPG信号筛查SAS的可行性及可靠性,为临床SAS病症的早期发现及诊断率提升奠定理论基础。     

Arc Root Motions in an Argon--Hydrogen Direct-Current Plasma Torch at Reduced Pressure

Arc root motions in generating dc argon hydrogen plasma at reduced pressure are optically observed using a high-speed video camera. The time resolved angular position of the are root attachment point is measured and analysed. The arc root movement is characterized as a chaotic and jumping motion along the circular direction on the anode surface.     

数字微流控技术及其在生物分析中的应用

数字微流控技术是一种基于微电极阵列来实现离散液滴精确控制的新型液滴操纵技术。这种基于介电润湿现象实现的液滴电操纵体系,相比于传统微流控芯片具有自动化、可寻址、可动态配置、易集成等特点。该文介绍了数字微流控技术液滴驱动原理,总结了芯片的结构和常用的制作方法,举例阐述了现阶段该技术在生物分析化学领域的应用,并对其应用前景做了展望。     

关于ηc粒子及其电磁衰变

本文在势模型的框架内估算了ηc粒子的质量、宽度及几种主要电磁衰变道的分支比.指出禁戒型磁跃迁ηc→J/ψγ的相对论修正结果比简单的非相对论估算有可能大一个量级.讨论了北京正负电子对撞机(BEPC)对级联电磁辐射过程ψ′(3686)→γηc→γγ¹P₁,γγJ/ψ,3γ进行测量的可能性.     

纳秒激光刻蚀玻璃基质铬薄膜直写微光栅结构

利用波长为351 nm的半导体泵浦全固态脉冲激光器,采用双光束干涉方法,对蒸镀在石英玻璃衬底上的铬薄膜直接刻蚀形成微光栅结构的方法进行了实验研究.通过实验,分析了激光能量和脉冲数与微光栅结构槽形和一级衍射效率之间的关系.利用光学显微镜和原子力显微镜检测分析光栅槽形,测得槽深为253 nm的最佳微光栅结构,并测得其在波长为532 nm的激光的一级衍射效率为6.5%.结果表明：在激光能量为1 150 μJ时,适当增加曝光脉冲数有利于提高制备光栅的槽深和一级衍射效率.     

One Novel Vanadium-Phosphate Cluster [PV_(2.5)O_(8.5)]-3.83{H_2O} with Three-Dimensional Architecture

A novel vanadium-phosphate compound [PV_2.5O_8.5]·3.83{H_2O}(1)was obtained from the hydrothermal reac-tion and structurally characterized by elemental analysis and single-crystal X-ray diffraction,which exhibited thatthe title complex crystallized in cubic space group I-43m with crystal data:a=1.6115(1)nm,V=4.1848(1)nm~3,Z=12,D_c=1.783 g/cm~3,F(000)=2278,R_1=0.0528,and wR_2=0.1329[I>2σ(I)](all data).The basic unit of{PV_2.5O_8.5}symmetrically extended to closed sphere-like structure of{P_4V_(10)O_(34)},which was further linked to in-terleaving three-dimensional network via sharing four phosphate through μ_3-oxygen atoms around the closedsphere-like structures.