量子点在生物检测中的应用

过去十几年里,量子点从材料科学到生命科学、从基础研究到实际应用都开展了广泛的研究。量子点在生物成像、光治疗、药物/基因转运、太阳能电池等领域均具有广泛的应用。通过调节量子点的表面性质,实现量子点与细胞相互作用的可控性是一个关键的问题。伴随着量子点潜在毒性问题的产生,纳米毒性成为纳米材料安全性评估的重要指标,并且受到科学家们的高度关注。本文综述了量子点的特性、细胞生物学应用及在生物医药领域相关的细胞毒性研究,并展望了量子点的未来发展趋势。     

扫描探针显微技术中脱氧核糖核酸样品的制备

评述了近年来原子力显微镜和扫描隧道显微镜应用于脱氧核糖核酸研究领域的样品制备过程.主要内容涉及基底的选择与处理、样品的固定与展开方法、优缺点以及改进过程.     

与象电荷有关的能量和互作用力问题

指出与象电荷有关的系统的互能、互作用力和真实电荷系统的互能、互作用力分别相等,自能、有一般分别不等。     

镍邻菲绕啉对DNA固定作用的原子力显微镜表征

原子力显微镜 ( AFM)自 1 986年发明以来得到了广泛的应用和发展 [1,2 ] ,成为众多研究领域中的强有力工具 ,并为其它的研究技术提供了良好的互补手段 .DNA是 AFM首次研究的生物样品之一 ,它使人类首次观察到 DNA分子的原始形貌 ,并实现了接近生理条件下的操作 ,使得随时监测生物大分子的生化反应过程成为现实 [3,4 ] .在 DNA的 AFM研究中 ,样品的制备是其关键 .以阳离子 (如 Mg2 + ,Ba2 + ,Mn2 +和 Ca2 +等 [5] )固定法较为常见 ,其操作简单 ,固定效果好 ,基底效应小 ,但也有一定的局限性 ,如存在限制性内切酶时 ,这些简单离子会…     

一种基于混沌系统的新型图像加密算法

针对加密算法对明文敏感性较低的问题,提出了一种基于混沌系统的新型图像加密算法。采用SHA256函数对明文图像进行计算得到初值,将初值代入混沌系统生成伪随机序列,进一步使用该序列完成对明文图像的置乱。使用并行扩散机制对置乱图像进行第一轮扩散,在此基础上利用DNA动态编码技术进行第二轮扩散。对DNA矩阵解码得到二进制矩阵,进一步转化为十进制矩阵,得到加密图像。进行了计算机仿真分析和对比,通过对统计特性、差分特性、信息熵、密钥和鲁棒性的分析与测试,表明该算法安全性较好且易于实现,具有较大的应用前景。     

多头绒泡菌(Physarum polycephalum)中期染色体结构的AFM成像研究

采用原子力显微镜术(AtomicForceMicroscopy,AFM)首次观察到了近自然状态下多头绒泡菌(Physarumpolycephalum)中期染色体的整体结构和表面细微结构.染色体整体结构成像显示其边缘轮廓清晰圆滑,具有明显的着丝点;染色体表面高分辨率成像发现,中期染色体是由约230nm的染色质纤维经螺旋且在底部回转180°形成,同时表面有3个层次有序折叠的染色质纤维同时存在,它们分别是:30～40nm,60～70nm,90～100nm.由高度图和侧向力成像图都可推测它们是螺旋结构.这些结果进一步证实了中期染色体包装的高度有序性,多层次结构是由螺旋方式形成,同时表明AFM是在近自然状态下研究生物大分子结构的强有力工具.     

原位冷冻电子断层扫描的发展及在生物研究方面的应用

对生物大分子复合物的研究和结构分析对于全面了解其功能和生物学意义至关重要. 冷冻电子显微镜在提供生物大分子结构及大分子分布等方面起到重要的作用. 近年来, 冷冻电子显微镜的硬件和软件的发展进一步提高了冷冻电子显微镜的有效性, 使其对各种生物结构、 蛋白质结构的解析更加准确快捷. 但是, 对于生物系统来说, 蛋白质和大分子复合物等均处于复杂的生理环境中, 因此原位检测生物分子的三维结构对于生物体系和结构生物学具有重要意义. 冷冻电子断层扫描作为一种功能强大的技术, 可以无需标记直接通过冷冻样品的固有衬度识别生物大分子的结构, 并且可在原位生理环境中对生物分子进行纳米级分辨率的三维成像. 本文综述了与冷冻电子断层扫描相关的样品制备和数据处理技术, 并总结了冷冻电子断层扫描技术在分离的大分子复合物和整个细胞或组织中的生物学应用.