扫描探针显微技术在TiO2表面研究中的应用

对近年来扫描探针显微（SPM）技术（扫描隧道显微镜STM和原子力显微镜AFM）在TiO2表面的形貌、结构和物理化学性质研究中的应用进行了综述。     

扫描探针显微技术在蛋白质分子结构与性质研究中的应用

由于与人类生活密切相关,蛋白质分子器件的研究得到了广泛的关注。扫描探针显微镜(SPM)技术的飞速发展无疑为从分子水平研究氧化还原蛋白质提供了有利的工具。氧化还原蛋白质的分子结构、力学性质、电学/电化学性质是蛋白质分子器件的重要研究内容。本文从SPM的电流电压特性曲线、力曲线、化学电势控制等方面介绍了相关的前沿性研究进展,为充分发挥SPM技术在蛋白质分子领域的研究提供参考。     

扫描探针刻蚀技术可控构建牛血清白蛋白纳米结构

利用Dip-pen纳米刻蚀技术(简称DPN技术)在云母基底上构建出形状、尺寸可控的牛血清白蛋白(BSA)纳米结构.考察了针尖接触基底时间及针尖下行距离对构建的牛血清白蛋白纳米结构的影响.较长的针尖-基底接触时间及较深的下行距离可以沉积更多的牛血清白蛋白分子,构建牛血清白蛋白纳米结构的形状除了与墨水分子的本身性能有关,还与墨水-基底的相互作用有关.这些形状及尺寸可控的蛋白质纳米结构可以作为模板,进行金属、半导体等其它材料的组装,有望用于制造光电纳米器件及生物纳米器件.     

纳米颗粒探针检测核糖体失活蛋白

建立了纳米颗粒探针检测核糖体失活蛋白的方法.以聚苯乙烯纳米颗粒为载体并进行表面修饰,在其表面固定特异性蓖麻毒单抗并作为探针,用于蓖麻毒蛋白的检测.采用场流分离技术对纳米颗粒探针进行准确表征,并利用扫描电镜比较聚苯乙烯纳米颗粒的形貌变化.结果表明:通过扫描电镜图片能够观察到聚苯乙烯纳米颗粒表面结合的蛋白,此纳米颗粒探针能够与蓖麻毒蛋白等核糖体失活蛋白的特异性结合,应用于目标蛋白的检测.     

拉伸分子动力学方法研究聚乙烯单链的力学行为

采用拉伸分子动力学方法(steered molecular dynamics,SMD)研究一端固定的聚乙烯单链(singlepolyethylene chain)在被拉伸过程中的力学性质.在拉伸过程中发现平均拉力〈f〉受拉伸速度v的影响,当v<0.05 nm/ps时,〈f〉在250 pN附近会出现一个拉力平台.聚乙烯单链各部分的形状因子在拉伸过程中表现出一定的规律性,总是头部和尾部的形状因子〈δh〉、〈tδ〉先增加然后才是中间部分〈δm〉增加.如果按顺序再释放被拉开的聚乙烯单链,就会出现力学回滞现象,这与Kellermayer等的力学回滞曲线实验是一致的.力学回滞曲线面积表示耗散能〈Ed〉,与速度v满足方程〈Ed〉=a+b×e-cv,而且在v<0.005 nm/ps和v>0.005 nm/ps两个速度区域有不同的特性.〈Ed〉在不同的分子热运动温度区域,也表现出不同的规律性,当温度T>220 K时,〈Ed〉随着温度T的升高而减小,这与Pegoretti等的实验一致,当T<220 K时〈Ed〉随着温度T的升高而增加.     

寡链聚苯乙烯纳米颗粒的制备及其凝聚态特征

用一种新的苯乙烯 乳化剂 引发剂体系 ,通过微乳液聚合得到了聚苯乙烯(PS)纳米粒子 (直径为 2 0～ 43nm) ,并用凝胶色谱、激光光散射、透射电子显微镜测量了PS的分子量、粒子的平均粒径和质量 ,由此计算每个PS粒子所包含的平均分子链数 (Np) .系统地考察了单体、乳化剂和引发剂浓度对分子量、粒径和Np 的影响 .以一种每个纳米粒子中平均含 4根分子链的寡链聚苯乙烯颗粒 ( 4CPS)为例 ,用调制型示差扫描量热计、Fourier红外光谱、荧光光谱、固体13 C 核磁共振分别研究了原始的 4CPS颗粒 ,以及经冷冻、玻璃化转变温度以上热处理及溶解浇铸成膜后样品的热行为、光谱和分子运动特征 .结果进一步表明 ,在原始的 4CPS中 ,链段间凝聚缠结较少 ,而经冷冻和热处理后 ,形成了更多的凝聚缠结 .     

DNA探针在羧基聚苯乙烯微珠表面的微阵列研究

报道在１－乙基－３－３－（３－二甲基氨丙基）－碳化二亚胺（ＥＤＣ）偶链剂存在下,５’－ＮＨ_２单末端和５’－Ｔｅｘ／３’－ＮＨ_２双末端修饰ＤＮＡ探针在１０μｍ 羧基功能微珠表面的微阵列特性．研究表明,ＤＮＡ探针在微珠表面的微阵列能力决定于溶液介质的ｐＨ,ＤＮＡ探针浓度和微珠总表面积．优化条件下, ２０ ｍｅｒ单链ＤＮＡ探针在微珠表面微阵列的最小分子间距约为１４ ｎｍ,而２０ ｍｅｒ双链ＤＮＡ分子微阵列的最小分子间距约为２７ ｎｍ．如果ＤＮＡ探针序列长度由 ２０增加到 ３５ ｍｅｒ,探针在微珠表面的微阵列密度降低．机理研究表明,ＤＮＡ探针在羧基功能微珠表面的微阵列方式是探针分子近平行于微珠表面．     

近场扫描光学显微镜及其探针技术研究新进展

对近场扫描光学显微技术(NSOM)研究与应用新进展作了概括介绍,较详细地阐述了NSOM的关键部件——探针技术的发展,并对NSOM的前景作了展望。     

基于扫描探针显微术的微区光电性质测试方法和装置

本文以一台常规的Aglient 5500型的扫描探针显微镜为基础,通过配置光源及聚焦系统、研制光强度自动控制部件、研制样品台等方法将太阳光模拟器发射的光引入样品的探针扫描区域,开发了利用扫描探针显微镜原位测试太阳能电池材料微区光电性质的功能。光电性质的测试过程可在手套箱内进行,解决了有机半导体容易吸收空气中的水和氧而失效的问题。     

扫描探针显微术在巯醇自组装单分子膜纳米刻蚀中的应用

介绍了近十年来扫描探针显微术(SPM)在巯醇自组装单分子膜纳米刻蚀中的应用. 依据扫描探针的工作原理, 依次讨论了扫描隧道显微镜、原子力显微镜和导电原子力显微镜的工作特点和适用范围. 同时也讨论了自组装单分子膜纳米刻蚀术在生物分子传感器、超高密度信息存储等领域的应用前景.     

等规聚苯乙烯的单分子链及单链单晶的尺寸判据

将等规聚苯乙烯配成苯的稀溶液，在水面上逐滴扩散，制备得到等规聚苯乙烯的超细微粒，并将微粒在４４８．２Ｋ等温结晶．用透射电镜对非晶态和昌态的粒子进行研究．由电镜测量得到的等规聚苯乙烯的分子量及分子量分布与其ＧＰＣ表征值基本相符，证明我们所得到的超细微粒是单分子尺寸的．     

聚丙烯酸的单分子应力-应变行为

利用原子力显微镜的一种新方法 单分子力谱技术 研究了聚丙烯酸单链的弹性性质，得到了聚丙烯酸链的拉力与拉伸曲线．其拉力与拉伸曲线可以通过修改的Ｌａｎｇｅｖｉｎ方程进行较好地拟合．结果表明聚丙烯酸链的弹性性质与长度线性成比例，聚丙烯酸链具有相同的Ｋｕｈｎ长度（０６４±００５ｎｍ）和链段弹性系数（１３０００±２０００ｐＮ／ｎｍ），充分表明我们位伸的是聚丙烯酸的单链，所测得的拉力 拉伸行为是聚丙烯酸单链的弹性行为