改变水分子簇的结构及诱发的生物效应研究

概述了水分子簇理论研究的基本状况，以及改变水分子团簇结构的4种方法，包括外加磁场、外加电场、激光辐射以及直接加热法；最后简要介绍了改变水分子团簇结构所诱发的生物效应。     

水分子簇结构改变的分子动力学

为揭示水分子团簇形成的理论，在制备具有生物功能的六环结构水的工作基础上，应用量子力学的理论方法，对单个水分子转动惯量进行模拟计算。结果表明，当水分子的键长、键角和偶极矩发生变化时，其转动能谱也随之变化。用分子动力学方法分析了水分子簇微观结构改变后的六环水中原子运动方式，从理论上证明了六环结构水具有稳定存在的动力学特征。     

微波对水分子团簇结构影响的探究

研究了水的团簇结构及其经微波辐照后对其结构所产生的影响,得出了微波能够较好地改变水分子的团簇结构,使其较大的分子团变小的结论.另外,阐述了经微波作用后水的特殊性质和水所具有的功能.     

用从头算和ABEEM/MM法研究水分子团簇增长方式

应用从头计算方法和ABEEM/MM模型,模拟了以单环(H2O)n(n=3-6)为片段的水分子团簇初步增长的各种可能方式,得到该系列团簇的稳定结构.总结了结合能、氢键强度、电荷分布、氢键几何参数等性质在团簇增长过程中的变化趋势.ABEEM/MM方法的几何构型优化结果、氢键几何参数与从头算方法在数值上符合较好;在氢键强度和氧原子所带电荷数的平均值方面,与从头算方法所得变化趋势完全一致.     

水溶性荧光金银纳米簇的生物效应研究进展

荧光金属纳米簇是一种具有独特物理化学特性的新型纳米材料,在生物医学的许多应用中显示出巨大的潜力.阐明它们在复杂的生物环境中的行为对于设计基于金属纳米簇的高效、安全的纳米医药至为关键.在这篇综述中,概述了水溶性的金属纳米簇与生物体系相互作用的最新研究进展,讨论了影响这些生物相互作用过程中的关键参数,并对未来金属纳米簇的生物效应的研究做了展望.     

支撑团簇结构收缩效应的研究

利用磁控溅射与液氮冷凝相结合的方法，分别在方华膜及金膜上制备了Ｃｕ、ＺｎＯ等团族样品；并对样品的微观结构进行了ＴＥＭ／ＥＤ观察。结果表明，当Ｃｕ团簇的直径为２ｎｍ时，它表现为非晶结构；而当其直径大于８ｎｍ时，则表现为晶体结构。具有晶体结构的Ｃｕ团簇晶格常数随其大小的不同，表现出不同程度的收缩效应，与块材相比，最大收缩量达到了５％。随着尺寸的变化，ＺｎＯ团簇也表现出了一定的晶格收缩，观察到的最大收缩量为７％。     

水分子振动态的局域模效应

本文利用水分子的势能面精确研究了Ｈ２Ｏ分子振动局域模态能级，这些势能面较好地解释了Ｈ２Ｏ分子振动态的局域模效应，当伸缩量子数ｎ超过４时，单键伸缩振动态处于局域模振动态，这些局域模态与非局域模态的振动耦合趋近于零，这与实验观测结果一致。     

原子团簇结构的研究

采用分子动力学方法，选取偶势描述团簇体系原子间的相互作用，得到偶势参数不同时的原子团簇的稳定结构，并提出此范围内原子排布的普遍规则。     

AgCl团簇结构的研究

利用遗传算法结合经验势,研究了(AgCl)n(n≤15)团簇的稳定结构.结果表明,当n<4时,(AgCl)n团簇的稳定结构为单环;当n>4时,(AgCl)n团簇的稳定结构均为密堆结构;从n=13起,(AgCl)n团簇结构从有序变为无序.反映出(AgCl)n团簇成键主要以离子键为主,并具有共价键的特点.(AgCl)n(n=4,6,8,9,13)的结构较为稳定.     

(H2O)n团簇缔合特性研究

采用全势能线性Muffin-Tin轨道分子动力学方法(FP-LMTO-MD)找到了n(n≤4)个水分子缔合的基态结构,并对基态结构进行了理论分析,以及对水分子的缔合情况进行了预测,为下一步进行大量水分子缔合研究奠定基础.另外对水分子缔合后的空间构型进行了研究,发现它们的键能、键角、键长都有所变化,但基本的构型没有很大的改变.     

杂多酸金属簇的合成进展及其在生物治疗方面的应用

多金属氧酸盐(POM)由于其独特的物理、化学性质,近年来受到人们越来越多的关注.在POM的研究领域,过渡金属/稀土金属与POM的配位化学更是其中重点之一.它们与聚合物(如淀粉、明胶、壳聚糖等)的复合物纳米粒子在肿瘤治疗方面具有低毒、高效等优点.主要综述了杂多酸金属簇的合成进展及其生物治疗方面的研究.     

气候变化视阈下的水安全现状及应对策略

 气候变化是目前国际上普遍关注的社会问题之一。气候变化将加速大气环流和水文循环过程,从而引发或恶化一系列水安全问题。本文从水资源安全、水环境安全、水生态安全、水工程安全、供水安全5 个方面,综述气候变化对水安全的影响,并初步探讨全球气候变化背景下应对水安全问题的策略。     

纳米银生物学效应研究进展

综述了纳米银毒理学和生物效应方面的研究进展.通过分析纳米银的理化特性、进入人体途径以及在呼吸道、皮肤和胃肠道暴露途径下纳米银与组织的相互作用,认为在开发应用纳米银产品的同时更应关注可能产生的负面生物效应,并提供完整且符合实际的毒理学评价资料.国内外学者对纳米银细胞毒性的研究结果显示,纳米银可与蛋白质和酶的巯基发生反应,引起细胞线粒体功能损害、膜渗透及细胞形态的凋亡样变化,其毒性机制尚未阐明,可能是由于氧化应激及脂质过氧化介导所致.因此,在加强纳米银毒理学和生物效应研究的同时,应建立评价纳米产品生物安全性的标准方法及评价体系,关注可能导致的环境问题,深入研究纳米银引起的特殊生物环境效应.     

生物监测在水环境安全预警系统中的应用

介绍了水环境生物预警系统的特点以及数字化生物监测的研究现状和进展,分析了生物预警系统现存问题及发展趋势。指出生物监测数字化是水环境生物预警系统的关键技术,生物预警应与现行的理化预警系统相结合,与数字化水环境管理系统相结合,借鉴现代信息技术和水环境监测数学模型,加快生物预警技术的发展和完善。     

饮用水生物稳定性及影响因素

综述了饮用水生物稳定性的概念,并讨论了余氯量、有机营养物、水力条件、温度等因素对饮用水生物稳定性的影响.     

青藏高原太阳紫外线辐射及其生物学效应研究现状

青藏高原是世界上紫外辐射最强烈的地区之一,受臭氧层减薄及夏季臭氧低谷效应的影响,使得该地区紫外辐射更加强烈,这引起了人们对该地区紫外辐射研究的关注。紫外辐射具有强烈的生物学效应,能够对人体、动物、植物、微生物造成普遍的影响甚至伤害。青藏高原强烈的紫外辐射为研究紫外辐射的生物学效应提供了天然实验场地及材料,为寻求生物抗紫外辐射的遗传响应、相关生理生化机制提供了可能。通过对这一地区生物群落和生态系统开展紫外辐射相关研究,有可能在强紫外辐射生态学研究上取得突破性进展。     

In vitro biological effects of magnetic nanoparticles

Magnetic nanoparticles (MNPs) have great potential for a wide use in various biomedical applications due to their unusual properties. It is critical for many applications that the biological effects of nanoparticles are studied in depth. To date, many disparate results can be found in the literature regarding nanoparticle-biological factors interactions. This review highlights recent developments in this field with particular focuses on in vitro MNPs-cell interactions. The effect of MNPs properties on cellular uptake and cytotoxicity evaluation of MNPs were discussed. Some employed methods are also included. Moreover, nanoparticle-cell interactions are mediated by the presence of proteins absorbed from biological fluids on the nanoparticle. Many questions remain on the effect of nanoparticle surface (in addition to nanoparticle size) on protein adsorption. We review papers related to this point too.     

二元金属Cu-Ni团簇稳态结构及电子特性的密度泛函研究

采用基于密度泛函理论的DMol团簇计算方法,对二元过渡金属CunNim（3≤n＋m≤6）团簇的各种组分进行了全面的优化计算,通过平均结合能与最高占据轨道与最低未占据轨道能级的能隙计算表征和分析了其结构稳定性,同时计算了所属点群、原子间距、及总自旋磁矩等,分析得出Ni团簇中掺入少量Cu可以增加团簇的稳定性,在中性CunNim团簇中,团簇的对称性和原子间距是决定团簇总自旋磁矩的重要因素。     

工业废水生物毒性监测与综合评价

为了研究水生生物毒性试验方法在工业废水监测和管理上的应用,通过对辽宁省重点工业源废水进行鱼类、发光菌、蚕豆根尖的生物毒性试验研究。试验结果表明,工业废水和污染物的排放量、生物毒性监测指标及综合生物毒性指数间存在着密切的关系。应该对这些重点企业废水采取进一步的治理措施,否则会影响地表水环境质量及水生生物的生存。     

河流水资源结构分解及其应用研究

从维护河流生态平衡、保证防洪安全和充分利用水资源的角度出发.提出了河流水资源结构分解的思想,将河流水资源划分为生态水量、安全水量、风险水量和灾害水量四部分.根据各类水量的功能和特点,结合嫩江实际,确定了其各自不同的计算方法.对嫩江下游江桥断面的水资源结构进行分析计算,结果表明,不同特征年的生态水量、安全水量、风险水量和灾害水量有较大差别.为了进一步研究上下游断面间的河流水资源结构变化,比较了江桥和其下游大赉断面的河流水资源结构.研究发现,就多年平均而言,上下游断面河流水资源结构相似;而在不同特征年,其河流水资源结构有所差别,特别在特丰和特枯年份,上下游断面问河流水资源结构差异明显.根据河流水资源结构的这类特点,在以后的河流水资源管理中,可以采取适当措施调整河流水资源结构,实现较大的河流水资源综合利用效益.