芳香族氨基酸的太赫兹光谱研究

利用太赫兹时域光谱研究了三种芳香族氨基酸，即酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸，在02—1 6THz波段的光学特性，得到了对应的吸收谱.对比各自的吸收谱发现，酪氨酸和色氨酸分 别在0976THz和1465THz有明显的吸收峰，而苯丙氨酸则没有明显的吸收峰.利用密度泛 函(DFT)理论初步计算表明，氨基酸在THz波段的吸收是由分子转动或扭动造成的，氨基酸的 不同结构造成了它们在THz波段不同的吸收峰位.另外，还得到了三种氨基酸在该波段的折射 率谱并首次定量给出了三种氨基酸在02—16THz波段的平均折射率.酪氨酸、色氨酸和苯 丙氨酸的平均折射率分别为1507，1526和1686.这项研究不仅为研究生物分子结构和 动力学提供了新的理论和实验方法，而且对进一步利用THz时域光谱研究其他生物大分子具 有借鉴意义. 关键词： 太赫兹(THz)时域光谱 芳香族氨基酸 吸收谱 分子动力学     

组氨酸和精氨酸的太赫兹光谱研究

采用太赫兹时域光谱(THz-TDS)测试和理论模拟相结合的方法，研究了组氨酸和精氨酸在THz波段的光谱特性.THz-TDS测试的有效光谱范围为0.2—2.8 THz，在该波段得到样品的特征吸收峰分别位于0.88，1.64，2.23 THz(组氨酸)和0.99，1.47，2.60 THz(精氨酸)；运用Gaussian03半经验理论PM3和AM1算法，计算了两种分子在0.1—10.0 THz波段的振动吸收谱，结果表明它们在该波段均具有多个特征吸收，其中在0.2—2.8 THz波段的吸收峰位与实验吸收峰位相互对应并且符合较好；给出了与光谱特征吸收对应的分子振转模型，为认识分子对THz波的响应机制提供了帮助，也为分子鉴别及更宽有效光谱区的实验测试研究提供了科学依据. 关键词： 太赫兹(THz) 半经验理论 THz时域光谱 氨基酸     

快速检测细菌总数的便携式生物荧光传感器

细菌数与细菌中三磷酸腺苷(ATP)含量成比例,可通过生物荧光法检测细菌中ATP含量,间接获得细菌总数.研制了一种便携式生物荧光传感器,可依次进行细菌ATP的提取和检测,最终实现对细菌总数的快速检测.以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)作为细菌ATP提取剂,当CTMAB浓度为5 mmol/L、提取时间2 min、中和剂浓度为5 mmol/L时,ATP提取效率最高.在优化的实验条件下,传感器响应光强与细菌总数线性相关,线性范围58～5.89×10.7 cfu/mL,相关系数达0.979.传感器检测结果与传统方法吻合,线性相关系数为0.873,满足现场使用要求.从加样到ATP提取到最后获得检测结果所需总时间小于5 min.所研制的传感器具有操作简单、易于携带、成本低,适用于食品卫生质量控制、环境检测等领域的细菌总数现场检测.     

基于生物发光的高灵敏度三磷酸腺苷检测研究

在微生物检测和食品安全控制中需要对低浓度的三磷酸腺苷(ATP)做出快速准确的测定,基于ATP光学反应原理,设计了一种微量光学反应池,结合萤火虫素-萤火虫素酶发光技术,构建了一种用于现场检测的高灵敏度ATP光学传感器系统.传感器响应波长为550 nm,ATP生物发光反应适宜pH为7.8,在优化实验条件下,发光强度和ATP浓度在对数坐标下呈线性相关,检出限可达1×10-16 mol/L ATP,检测样品仅需30 μL,测量时间60 s.这种检测方法具有响应范围宽,测试简便,快速可靠等特点,适用于ATP现场快速检测,具有很好的应用前景.