用于生物检测的链霉亲和素修饰γ-Fe2O3@Au复合颗粒的制备与表征

制备了粒径为30 nm左右的γ-Fe₂O₃磁性颗粒, 利用巯基硅烷(MPTES)的偶联作用最终制备了粒径约为35.9 nm的金磁复合颗粒. 用X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)等方法对所得金磁颗粒的表面形貌、大小、结构、光学和磁学性质进行了表征. 结果表明: 金成功地包覆到了γ-Fe₂O₃颗粒的表面, 所得金磁颗粒具有超顺磁性. 利用静电吸附作用, 链霉亲和素有效修饰到了γ-Fe₂O₃@Au复合磁性颗粒表面. 通过扫描仪检测其捕捉Cy3标记寡核苷酸序列后的荧光信号, 证明了链霉亲和素修饰的γ-Fe₂O₃@Au复合磁性颗粒有生物活性, 且没有荧光背景, 在生物检测领域表现出了很大的应用前景.     

两种非蛋白氨基酸的新功能: 与丙二醛相互反应的机制

丙二醛(MDA)是生物分子氧化的典型羰基中间体, 是脂质过氧化的典型终末产物. 这类活性羰基中间体引起组织蛋白的老化与恶化及DNA损伤. 牛磺酸在人体内具有非常广泛的生理功能, 而g-氨基丁酸(GABA)是神经系统的一种重要抑制性神经递质, 因此二者是两种很重要的非蛋白氨基酸. 研究了在生理条件下牛磺酸或GABA是否直接诱捕MDA从而保护组织蛋白不受伤害. 将牛磺酸或GABA与MDA在生理条件下温浴48 h, 经高效液相、质谱等分析手段分析, 发现牛磺酸或GABA与MDA直接反应, 通过HPLC分离, 都生成两种主产物, 一种是没有荧光的紫外吸收峰为274～278 nm 的产物, 一种是有荧光的产物, 这种类似脂褐素(Ex. 392～395 nm/Em. 456～364 nm)的荧光产物是1,4-二氢吡啶衍生物. 牛磺酸或GABA与MDA的反应表明它们在生理条件下具有清除活性羰基的功能, 而这种毒性羰基与很多羰基紧张相关的疾病及衰老有关.     

强光光学元件波前检测算法

针对强光光学元件高精度检测中使用的两个新参数一——波前位相梯度和功率谱密度的数值计算方法进行了研究，并对目前使用的大口径干涉仪传递函数进行了实验标定。     

光学元件波前梯度的数值计算方法

 惯性约束聚变系统中光学元件的波前梯度均方根是一个关键参数，对其数值计算涉及到的空域处理、频域滤波及梯度算法等关键技术进行了理论分析。分别采用最简单差分算法、中心差分算法、最小二乘拟合算法、“五点法”对实测波前数据进行了梯度均方根值计算。结果表明波前数据的空域处理采用Quad-flip技术较为合适；频域滤波器的选用上应着重考虑滤波的有效性。对于原始波前，4种算法计算梯度均方根值的差别小于0.01 λ/cm(λ=632.8 nm)；而对于截止频率为0.0303 线/mm的低通滤波后波前，其差别小于0.001 λ/cm，该差别对计算结果的影响可以忽略。     

CCD对高空间分辨率波前干涉检测的影响

推导并用实验验证了光强与入射波前在单位像元面积里成近似线性关系，从而得到入射波前经CCD采样后的功率谱密度（PSD）公式.根据该公式，模拟分析了影响CCD采集系统的系统传递函数的各个因素：入射波前、CCD的填充因子及CCD的曝光时间，得出了他们与系统传递函数的定性关系，并且通过实验明确CCD曝光时间对高空间分辨率波前检测不确定度的影响，为高空间分辨率干涉设计提供了理论依据.     

大口径光学元件中频波前的检测

大口径光学元件中频波前的准确评价已成为高功率激光系统中关注的焦点,元件中频波前均方根值是重要评价指标之一。根据波前中频检测频段及波前检测设备频响特性,将波前的中频区域分为两个检测频段,分别采用干涉仪和光学轮廓仪实现了中频波前均方根值的检测。采用大口径干涉仪可实现全口径波前中频区域低频段波前的检测,通过比对大口径干涉仪和采用小口径干涉仪结合分块融合平均方法的检测结果,提出采用分块融合平均方法也可检测相应频段全口径波前均方根。采用光学轮廓仪通过离散采样的方法检测大口径元件中频区域高频段波前均方根,针对不同离散采样方式的实验结果表明:33的采样方式能满足对410 mm410 mm口径元件中频区域高频段波前均方根的检测。     

KDP晶体折射率非均匀性检测系统

基于正交偏振干涉法,建立了KDP晶体折射率非均匀性的检测系统,并可实现晶体相位失谐角的间接检测.波前检测系统实现了测试光偏振态的精密控制与切换,采用波长调谐相移的方法去除了测试过程中参考面倾斜引入的误差,优化了抗振动相移算法,提高了波前测试的测量准确度及重复性.通过折射率非均匀性分析算法的设计,解决了晶体厚度变化引入的误差等.小口径晶体元件的测试结果表明系统的折射率非均匀性检测准确度(均方根值)优于10~(-6).     

基于NaYF4:Yb,Er上转换荧光纳米颗粒精准检测DNA

建立了一种利用碱基堆积原理并以上转换纳米粒子荧光作为内参的精准检测DNA的方法。该方法首先利用热分解法制备NaYF_4∶Yb,Er上转换荧光纳米颗粒(upconversion nanoparticles,UCNPs),再通过表面羧基化变性牛血清蛋白修饰后与氨基化探针核酸单链共价偶联,形成上转换荧光标记显示探针。最后再基于碱基堆积原理进行杂交检测。研究结果表明以NaYF_4∶Yb,Er荧光强度为内参,根据FAM/UCNP的强度比来定量检测目标DNA浓度比单一的以报告DNA中FAM荧光强度定量检测目标DNA浓度要更为精准,有效地避免了实验中出现的人为操作和仪器误差。本方法不需要进行扩增,检测底限可达到5 nmol·L~(-1),且在较大的浓度范围内有较好的线性关系,同时该方法也有着良好的特异性,能有效区分单碱基错配序列。     

KDP晶体折射率非均匀性检测系统

基于正交偏振干涉法,建立了KDP晶体折射率非均匀性的检测系统,并可实现晶体相位失谐角的间接检测.波前检测系统实现了测试光偏振态的精密控制与切换,采用波长调谐相移的方法去除了测试过程中参考面倾斜引入的误差,优化了抗振动相移算法,提高了波前测试的测量准确度及重复性.通过折射率非均匀性分析算法的设计,解决了晶体厚度变化引入的误差等.小口径晶体元件的测试结果表明系统的折射率非均匀性检测准确度(均方根值)优于10-6.     

基于表面等离子体效应的光开关研究现状和进展

目前表面等离子体（surface plasmons,SPs）效应在光传感、光存储及生物光子学等领域的应用前景受到了广泛关注,通过计算模拟或实验基于SPs效应的光开关也层出不穷．文章较为系统地介绍了各种基于SPs效应的光开关原理和优缺点,对SPs全光开关做了重点介绍．