单分子宽场光学显微成像技术

单分子宽场光学显微成像技术是单分子检测技术的一种,具有通量高、参数多样、可实时动态监测等优点。本文评述了单分子宽场光学显微成像的技术方法、标记探针、判定原则、检测参数及其在分析化学、生物物理学等领域的应用,指出单分子成像技术正在向仪器设备的实用化、简易化,测量参数的精确化、可视化,研究范围的广泛化、复杂化等方面发展。未来几年单分子成像的研究重点可能会集中在实用定量、突破衍射极限的距离测量、重要生物过程的机理探索和纳米目标物的表征等方面。     

单分子电子器件电极-分子界面设计和调控

电极-分子接触界面在单分子器件中扮演着至关重要的作用.通过对电极、分子的锚定基团以及电极与分子间作用方式进行设计和调控,可以有效控制电极-分子界面结构和性质,从而影响单分子器件的性能和功能.本文从单分子器件研究的常用技术手段出发,综述单分子器件中常见的电极-分子接触界面类型及构建方式,并进一步阐述机械力、电化学及电场等...     

超分子化学和分子器件—配位化学的一个前沿领域

重点介绍配位化学在超分子化学和分子器件－一门新学科领域中的研究进展。     

纳米化学(续)

7　针尖化学———在ＳＰＭ针尖上做文章　　针尖化学是北京大学纳米化学实验室于 1 997年提出的新概念。这里的针尖是指扫描探针显微镜的探针。ＳＴＭ和ＡＦＭ是强有力的表面成像工具 ,能够看到原子、分子水平的结构细节。但是 ,它们只能看到表面上有东西 ,并不知道是什么。换句话说 ,不具备“识别”能力。如果利用特殊的功能分子对针尖进行化学修饰 ,进行能动的分子设计 ,则有可能弥补ＳＰＭ这种“只认东西不识货”的不足。事实上 ,通过能动地设计针尖 ,能动地利用针尖 ,使其具有化学识别功能、化学响应功能、化学“透镜”功能等等 ,可以…     

光热显微术:基于光吸收的单分子成像技术

光热显微术是近年来获得广泛关注和长足发展的一种新型光学显微成像技术,能够实现单个纳米粒子甚至单分子的免标记光学成像。其成像原理是利用先进的光学方法探测单分子或单纳米粒子吸收特定波长激发光后所产生的局域温度和介质折射率的微小变化,从而定量研究观测对象的光热特性。由于无辐射弛豫是激发态分子回到基态的优势过程,分子的光热特性相比于荧光特性更具有普遍意义。凭借无需标记、高灵敏度和信号稳定等优点,近十年来,关于单分子和单纳米粒子的光热显微成像研究不断取得突破,并在纳米科学和生命科学等领域获得越来越多的发展和应用,展现出了蓬勃的生命力和良好的发展前景。本文重点综述了光热显微技术的成像原理、发展历程、技术特色以及系统优化方法,列举了光热成像在活细胞研究和生物学领域的应用,最后总结了光热成像的优缺点并分析其主要面临的挑战以及未来的发展趋势,希望吸引更多的研究人员加入到这一新技术的研究队伍中来。     

光纤化学传感器分子探针的固定方法

本文综述分子探针在光纤化学传感器探头上的固定方法,按照其结合方式可分为物理方法和化学方法,分别综述了它们的特点及实际。引用文献２４篇。     

单分子定位超分辨显微成像有机荧光探针的研究进展

在生物医学领域,对纳米尺寸级别的微小生物目标进行精确定位研究具有非常重要的意义,而光学显微成像技术为此提供了强有力的工具。 光学显微成像技术受到光学衍射极限的限制,难以分辨尺寸在衍射极限(<200 nm)以下的生物结构,无法直接获取微小生物结构信息,阻碍了生物医学的进一步发展。 近年来,随着纳米分辨显微成像技术的出现,新型荧光探针的开发、成像系统与设备的不断发展及成像算法不断完善地深入结合,促进了光学衍射极限以下尺寸微观目标的研究。 基于单分子定位的超分辨荧光显微成像(SMLM)包括光激活定位成像(PALM)与随机光学重构超分辨成像(STORM),将有机荧光探针与超分辨光学显微成像技术紧密结合在一起,荧光探针的光物理性质直接决定着超分辨成像结果的好坏。 因此,设计不同性能的荧光探针可以实现超精细结构的不同超分辨成像,为研究其生物学功能提供了有力的工具。 本文着重围绕基于SMLM的原理、有机荧光探针的设计要求、用于SMLM的荧光探针种类及其生物应用等方面进行总结综述,指出了单分子定位成像上存在的不足,并对其发展方向进行了展望,希望为对超分辨成像研究感兴趣或初涉该领域的研究者提供成像理论与探针设计方面的帮助。     

单分子毛细管电泳

对室温下液流中的单分子光学检测技术的基本原理、主要方法以及它在生物学中的应用做了综述。重点强调了毛细管电泳与单分子检测相结合-单分子毛细管电泳在分析科学中战略上的重要性，并展望了单分子光学检测技术为特征的单分子毛细管电泳在分析化学中的应用前景。     

近场扫描光学显微图象与光谱技术

本文就近场扫描光学显微图象及光谱这一新技术的原理,主要仪器装置及其在分析化学中的应用进行了评述,目前,这一技术已被应用于室温及大气环境中的单分子检测,显示了该技术在微区痕量分析中广阔的应用前景。     

纳米尺度和单分子水平上的化学生物学研究

化学生物学是化学与生命科学交叉融合的新兴学科。在纳米尺度和单分子水平上原位、活体、实时研究化学生物信息是化学生物学的重要研究方向。分析化学工作者利用纳米技术和分子生物学的最新研究成果 ,在这一研究方向取得了重要进展 ,为化学生物学的发展做出了积极贡献。本文重点介绍实验室利用生物亲和性核壳纳米颗粒和分子信标核酸探针所发展的一系列原位、活体、实时检测、分离生命体内痕量活性物质的新原理、新技术及其在化学生物学研究中的应用。     

工程化学与大学物理的联合改革

介绍工程化学和大学物理联合教学改革的情况。改革内容涉及教学内容优化、考核方式改革和课程建设三个方面。     

How Chemistry and Physics Meet in the Solid State

To make sense of the marvelous electronic properties of the solid state, chemists must learn the language of solid-state physics, of band structures. An attempt is made here to demystify that language, drawing explicit parallels to well-known concepts in theoretical chemistry To the joint search of physicists and chemists for understanding of the bonding in extended systems, the chemist brings a great deal of intuition and some simple but powerful notions. Most important among these is the idea of a bond, and the use of frontier-orbital arguments. How to find localized bonds among all those maximally delocalized bands? Interpretative constructs, such as the density of states, the decomposition of these densities, and crystal orbital overlap populations, allow a recovery of bonds, a finding of the frontier orbitals that control structure and reactivity in extended systems as well as discrete molecules.     

高分子化学与物理实验教学探索与实践

根据东北大学应用化学专业特点,本文对高分子化学与物理实验教学的内容、方法及模式进行了全面的改革和深化。近年来,通过实践"巩固基础,加强综合性、设计性及研究性实验,开展趣味性实验,推广微型化实验,改革实验教学方法及完善实验考核方式"的改革模式表明:这对培养学生的实验动手能力、创新能力、科研能力及节能减排与环保意识等是十分必要的,同时也有利于激发学生的进取心和创造欲望,拓宽学生的思路,及提高学生的实验兴趣、主观能动性以与发现问题、分析问题、解决问题的应用能力。     

物理专业普通化学课程教学改革初探

结合物理专业特点,从确立课程主线入手进行普通化学教学内容和教学方式改革,使教师授课和学生学习的重点更为突出,内容更加新颖丰富。     

Physics and Chemistry of Creating New Titanates with Perovskite Structure

The phase formation, structural features, and dielectric, ferroelectric, and piezoelectric properties of ceramics with compositions from the region of the morphotropic phase boundary in the (Na_0.5Bi_0.5)TiO₃–BaTiO₃–Bi(Mg_0.5Ti_0.5)O₃ system modified by different low-melting additives (Bi₂O₃, V₂O₅, KCl, NaCl–LiF, LiF, CuO, and MnO₂) are studied. First-order phase transitions are detected near 700–800 and 400 K that display relaxor behavior and are indicative of the presence of polar regions in a nonpolar matrix. Prospects for improving the piezoelectric properties of the modified ceramic samples are confirmed.     

演示实验在大学物理化学课堂教学中的应用*

阐述了演示实验在物理化学课堂教学中应用实例,对如何充分发挥演示实验在物理化学课堂教学中的作用提出了建议。利用演示实验辅助物理化学课堂教学,能够活跃课堂气氛,提高学生的学习兴趣。     

“纤维化学与物理”课程混合教学模式的探索*

针对线上教学过程中师生面对面交流弱化,学生容易出现注意力不集中、知识点难以形象化等问题,遵从以学生为主、产出导向的教学理念,依托自建MOOC平台资源,打造“课前自学-线上教学-课后复习巩固”的三阶段混合教学模式。综合利用多种教学手段、资源,尝试翻转课堂,经过不断教学改革和实践达成教学目标,实现线上与线下教学质量的实质等效。学习成效在教学目标达成度、学生问卷调查和师生互动程度等3个方面得以体现,结果表明这种教学模式使得线上教学生动有趣,提高了学生学习积极性和注意力。     

Controlling the Microstructure of Monomolecular Layers

This review reports on the range of lateral structures which have been detected in ultrathin organic films using the newly-developed techniques of fluorescence microscopy and X-ray scattering, together with more conventional methods. A number of unusual low-dimensional ordering processes have been revealed. Hexagonal, lamellar or fractal domain structures are observed and shown to result from an interplay of electrostatic forces due to molecular alignment at interfaces, line energy between different phases and growth kinetics. On a molecular level the microstructure is distinguished by low coherence length of positional order but long coherence length concerning the orientation of crystallographic axes. It is demonstrated that the ideas presented are also relevant to adsorbate structures at interfaces and to the protein arrangement in monolayers.