Pseudo-Spin Model for the Cytoskeletal Microtubule Surface

Due to the inherent symmetry structures and the electric properties in the microtubule (MT), we treat the MT as a one-dimensional ferroelectric system and describe the nonlinear dynamics of dimer electric dipoles in one protofilament of the MT by virtue of the double-well potential. Consequently, the physical problem has been mapped onto the pseudo-spin system, and the mean-field approximation has been taken to obtain some physical results, including the expression for the phase transition temperature Tc and the estimated value of Tc (=312 K).     

β微管蛋白中紫杉醇(Taxol)结合腔的性质分析

采用多拷贝同时搜寻法(MCSS), 并结合现有微管抑制剂的SAR及3D-QSAR对β微管蛋白中Taxol(紫杉醇)结合腔的性质进行了分析. 结构研究结果表明, Taxol结合腔以疏水性质为主, 并指出官能团分布的具体位置: 在Phe270上方(Leu361-Pro272-Leu273-Leu228之间)的弧形区域、Asp26羧基下方及其与Glu22羧基之间、M-loop的中部, 以及Asp224内侧且靠近Arg276的胍基的位置. 而Asp224的内侧又是新提出的结合位点. 研究结果符合现有微管抑制剂的SAR, 为现有抗肿瘤药物的结构改造以及小分子微管抑制剂设计提供了理论依据.     

微管蛋白聚合及其与紫杉醇作用的量热学研究

微管作为细胞骨架的主要成分之一，在细胞内执行许多功能.微管是一个动态的结构，既参与细胞运动和细胞内物质运输［‘个又感受、转导外界信号问的刺激产生相应灵敏的反应.尤其它是许多药物，如：紫杉醇（Taxol）、秋水仙素（Colchicine）、等作用的靶子问，因而，微管已成为筛     

微腔内气体抽离的多尺度模拟与分析

基于适用于整个克努森数范围的流动理论,建立了去除惯性约束聚变实验中靶丸内空气的理论模型,并设计实验验证了此模型的可靠性。物理实验要求靶丸内空气浓度低于10×10?6,数值模拟了去除靶丸内空气的过程,重点分析了靶丸内空气浓度、压力与除气时间的关系。计算并比较了单管路一次抽气法、单管路循环抽气法与双管路流洗法三种去除靶丸内空气方法的时间成本。数值计算结果表明:单管路一次抽气法中,靶丸上的微通道的存在对去除靶丸内空气所需时间的影响不可忽略,在考虑靶丸上微通道与充气管的情况下,需要1961.77 h才能使靶丸内的空气浓度达到标准。单管路循环抽气法中,抽气次数与单次抽气程度会影响去除靶丸内空气所需总时间,在单次抽气程度值取最优的情况下,采用充三次,抽四次的方案可使达标总时间减少至1 h左右,此方案下单次充气和抽气时间分别为6 min和10 min。而采用双管路流洗法则仅需11 min便可使靶丸内空气浓度达标。     

惯性约束聚变靶丸内杂质气体抽空流洗过程的数值模拟

低温冷冻靶是实现惯性约束聚变(inertial confinement fusion,ICF)的关键部件之一.低温靶靶丸内杂质气体的去除程度和效率对低温靶燃料冰层的在线制备具有重要意义.依据低温靶物理对冰层杂质含量的设计要求,在计算靶丸内杂质气体最大允许分压的基础上,建立了靶丸内气体在微米级充气管内流动的抽空流洗模型.模拟研究了不同微管尺度及结构、温度对靶丸内杂质气体抽空流洗效率的影响规律,获得了靶丸充气微管的最佳管型设计方案.基于最佳管型设计,优化得到了具有最高抽空流洗效率的抽空时间与流洗次数组合策略.     

以滤纸为模板合成新型介孔生物活性玻璃微管材料

用快速滤纸为生物模板,通过先浸渍后焙烧的方法合成了介孔生物活性玻璃微管材料。快速滤纸的管状结构被完美复制,其管壁为生成的介孔生物玻璃材料。通过在合成过程中引入铁元素可以使材料具有一定的磁性。材料的形貌、结构和磁性通过扫描电镜、粉末X射线衍射、透射电镜、氮气吸附-脱附曲线,红外光谱和磁滞回线进行了表征。并且通过模拟体液浸泡方法考察了其矿化能力,以地塞米松为模型药物考察其释药能力和生物相容性。合成的介孔生物活性玻璃微管材料具有复杂的管状多级结构、快速的矿化能力和良好的生物相容性,并具备一定的磁性,是一种不可多得的药物缓释材料。     

微管蛋白聚合抑制剂OXi8006的合成新方法

2-(3'-羟基-4'-甲氧基苯基)-3-(3",4",5"-三甲氧基苯甲酰基)-6-甲氧基吲哚(OXi8006)能够有效抑制微管蛋白聚合,而表现出良好抗癌活性.目前报道的OXi8006全合成路线较长、总收率低,且反应条件苛刻.为了更高效地合成该化合物,从而为进一步的活性和构效关系研究提供原料.以廉价易得的异香兰素为起始原料,先合成芳基乙炔,再与3,4,5-三甲氧基苯甲醛通过亲核加成、氧化反应获得二芳基炔酮、二芳基炔酮再与邻碘代苯胺通过杂迈克尔加成和分子内Heck反应构建出OXi8006的主体结构——2-芳基-3-芳酰基取代吲哚,从而缩短了合成路线,并使总收率提高到20%.     

激光加热微管靶反激光方向二次谐波时空分辨结构

本文报道了高功率激光加热微管靶,从入射激光的反方向观察二次谐波的时空分辨结构,分析了激光与微管靶的相互耦合过程.在激光与等离子体细丝相互作用的理论基础上,解释了微管区域内反激光方向二次谐波辐射的特殊现象.     

微管式固体氧化物燃料电池电解质膜的制备

基于聚合物溶液相分离诱导原理提出了一种新的微管式固体氧化物燃料电池（SOFC）电解质膜制备方法,应用该方法制得了YSZ电解质微管膜,该膜由致密电解质薄层和可制成电极的多孔层组成,其中YSZ致密电解质膜和多孔层厚度分别为3～5μm和70-90μm,而多孔层内表面孔隙率高于28．1％,电解质层和多孔层之间结合紧密,可避免电解质膜开裂或剥落等导致的电池性能降低等问题．该方法具有工艺简单、成本低、可靠性好等优点,为微管式SOFC电解质膜及电池的制备提供了一条新的途径．     

矩形微管内摩擦阻力特性的实验研究

以极性液体蒸馏水、无水乙醇及非极性液体R113作为实验工质,流过水力直径为231.91μm、250.88μm、297.14pm和210.89 pm,相应高宽比分别为0.90、0.70、0.90和0.42的由晶体生长方法得到的矩形紫铜微管,其相对粗糙度分别为1.47%、1.59%、1.48%和1.45%,测量其进出口压降与流量,从而获得摩擦阻力系数f与雷诺数Re的关系.实验结果表明:微管内流体的极性对微管流动阻力特性没有影响;同时实验结果显示对于粗糙度小于2%的矩形紫铜微管,其内壁面粗糙度对其流动阻力特性影响较小.当Re小于1600时,所有微管内的流动阻力特性与经典层流预测值几乎一致;而对于高宽比较小的矩形紫铜微管,当Re超过1600～1700时,微管的,值明显偏离经典层流预测值.