分子阵列研究

小分子化合物可以调节生物学过程,是研究活性生物大分子特别是蛋白质以及药物的重要工具,而高通量筛选是发现活性分子的重要方法.分子阵列是近年来新出现的一种高通量筛选技术,上面含有成千上万种组合合成的化合物以及天然产物,可以用于发现新的先导化合物,以及筛选已有的先导化合物.现在分子阵列已经成功应用于蛋白分析和先导化合物的发现等许多领域.本文综述了近年来分子阵列的构建过程、原位合成和非原位合成等各种固定化策略以及荧光免疫检测、表面等离子体共振成像技术等检测手段,并介绍了化学分子印刷阵列方法,最后总结了分子阵列的应用,并对分子阵列在我国中药发展等方面将起到的潜在作用作了展望.     

分子印迹阵列式传感器的研究进展

分子印迹阵列式传感器具有识别率高、选择性好、价格低廉等优点,受到研究者们的极大关注,已经在食品分析、环境分析、药物分析、临床诊断等研究领域中得到应用。分子印迹阵列式传感器是以分子印迹聚合物作为识别元素的集成化传感器,通过各传感单元对分析物响应后产生的特征图谱实现对目标化合物的识别,不仅可用于单一目标化合物的选择性识别,还可以用于多种目标化合物同时存在时的测定。分子印迹阵列式传感器的响应信号机制主要划分为光信号、质量敏感信号和电化学信号等。本文简要介绍了分子印迹技术的产生和发展,重点评述了基于三种信号机制的分子印迹阵列式传感器的研究进展,并展望了分子印迹阵列式传感器的应用前景和研究方向。     

聚合物分子复合材料研究进展

论述了刚性链高分子增强柔性链高聚物的分子复合材料中,刚性高分子链的增强作用与增强原理。评价了获得高模量、高强度分子复合材料的几种途径及其特点。综述了分子复合材料的研究现况与进展。     

新型主体分子——杯芳烃的研究进展

评述了杯芳烃的合成途径、结构以及在分子识别等应用方面的研究进展,能者文献２８篇。     

一维超分子体系的研究进展

超分子化学是一个新兴领域,但现今对形成超分子体系所需要的超分子非共价键作用力的理解还不是很全面。文章介绍了几个典型的通过金属配位作用、氢键、π-π堆积、疏水作用和多个非共价键共同作用等自组装的一维超分子体系,以期为超分子的设计提供理论依据。     

三维主体分子的合成及阴离子识别研究进展

生物功能体系的模拟是生物有机化学和超分子化学发展的前沿领域之一。本文简要论述新型大二环．大三环、笼型环番以及其它三维主体分子的合成及对阴离子选择性识别作用的研究新进展。     

酸碱控制的卟啉-茈酰亚胺分子阵列荧光开关

研究了氯仿溶液中分子阵列N．N-二[对-5’-(间-10’，15’，20’-三苯基卟啉)基-苯基]-3，4：9，10-四羧基茈二酰亚胺(TrPP-PTCDI-TrPP)在不同浓度的三氟乙酸作用下荧光光谱的变化，质子化无金属卟啉的光致激发态成为各种激发态中相对稳定的物种，因此无论激发无金属卟啉基元(λ=439nm)还是]芭酰亚胺基元(λ=491nm)．分子阵列都表现出质子化无金属卟啉生色团的特征荧光发射，酸的引入使激发态下高效率的电荷转移衰变途径被关闭，辐射衰变途径被打开．在溶液中引入三乙胺去质子化使电荷转移衰变途径被打开而辐射衰变途径被关闭，因此分子阵列构成了一个通过酸碱控制的荧光开关．考虑到酸碱中和反应的方便性及分子阵列对不同波段光激发同时敏感的广谱性．该分子阵列开关具有特殊优势．     

分子印迹胶体阵列检测对硝基苯酚

以对硝基苯酚(p-NP)为印迹模板,丙烯酰胺为功能单体,制备单分散的对硝基苯酚分子印迹胶体微球。通过垂直沉降法将分子印迹胶体微球自组装为分子印迹胶体阵列,采用胶带将分子印迹胶体阵列粘贴固定。固定于胶带上的分子印迹胶体阵列膜显示出良好的稳定性,而且对目标分子p-NP具有明显的光学响应。分子印迹微球吸附目标分子发生溶胀,引起胶体阵列溶涨,分子印迹胶体阵列(MICA)反射峰位置发生移动。实验结果显示,MICA随着p-NP浓度增加,反射峰红移近60 nm,MICA表面颜色由红色逐渐变为蓝紫色;而非印迹胶体阵列红移量只约40 nm。MICA简化了光子晶体凝胶传感材料的制备步骤,为开发新型高性能生化传感器材料提供了新思路。     

三氟乙酸对无金属卟啉-茈酰亚胺分子阵列激发态衰变过程的影响

用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究了CF3COOH浓度变化对CHCl3溶液中N-[P-5′-(m-10′，15′，20′-三苯基卟啉)基]-N′-正十二烷基-3，4:9，10-四羧基茈二酰亚胺分子阵列(TrPP-MDPTCDI)的光致激发态衰变机理的影响，发现无论激发无金属卟啉还是苝酰亚胺基元，分子阵列均表现出质子化无金属卟啉生色团的特征荧光发射.对电子结构的分析说明质子化使[H2^2 TrPP^ -MDPTCDI]成为各种激发态中相对稳定的物种，因此，未质子化前占主导的从卟啉到茈酰亚胺基元的光致电子转移衰变途径在质子化后受到有效抑制，激发卟啉生色团(λ=439nm)直接得到[H2^2 TrPP^ -MDPTCDI]，并以辐射衰变方式回到基态；激发苝酰亚胺生色团(λ=491nm)得到的[H2^2 TrPP-MDPTCDI^ ]通过电荷分离态迅速弛豫到[H2^2 TrPP^ -MDPTCDI]，并辐射荧光，同时伴随少量的从茈酰亚胺到质子化无金属卟啉生色团的能量转移.     

巯基化合物近红外小分子荧光试剂的研究进展

巯基化合物(RSH)广泛存在于生物体内,在生命活动中起着关键作用。因此,检测其含量变化及动态分布十分必要。近红外(NIR,600nm)荧光由于背景干扰少、组织穿透力强、对生物损伤小等特点日益成为人们关注的焦点,而有机小分子荧光试剂在近红外荧光分析中的应用较多。本文引用文献94篇,按有机小分子的荧光团分类,对2010年以来用于巯基化合物分析的有机小分子荧光试剂进行了综述,并展望了其发展趋势和应用前景。     

高结晶性小分子给体材料应用于全小分子有机太阳能电池中的研究进展

随着新型小分子给体材料和非富勒烯小分子受体材料的开发和应用, 非富勒烯全小分子有机太阳能电池(NF-ASM OSCs)的光电转换效率已经突破15%, 并逐渐接近聚合物太阳能电池的效率. 相比于聚合物电子给体材料, 小分子电子给体材料拥有其独特的优势, 例如合成批次性差异小、分子量明确和易于提纯等; 但是, 对小分子给体材料的结晶性难于精确调控, 使获得合适的纳米级结构的混合膜仍然是一个挑战. 本综述以给体小分子中心共轭单元的扩展为主线, 从分子设计的角度汇总了近年来对苯并二噻吩、萘并二噻吩和二噻并苯并二噻吩类小分子给体材料的结晶性研究, 并为进一步改善电池活性层形貌和获得更高的光伏性能提供了未来发展的建议.     

Antibody purification by affinity chromatography based on small molecule affinity ligands identified by SPR-based screening of chemical microarrays

Libraries of small molecules were searched for Fc-fragment selective binders to a recombinant human antibody ("MDJ8″, IgG(1)-subtype, κ-light chain) via SPR-based screening of chemical microarrays. Identified hit structures were immobilised on NHS-activated Sepharose for the determination of MDJ8 binding and selectivity versus typical proteineous impurities represented by the spend cell culture supernatant. Columns were packed and the most promising ligands further characterized in terms of binding constants, binding kinetics, as well as dynamic and equilibrium binding capacities. The performance of the best ligand, 2A10, was compared to standard Protein A chromatography. Using ligand 2A10 antibody capture from unprocessed cell culture supernatants was possible at similar recovery yield (>90%), purity (>80%), and eluting concentration (approximately 1 g/L) as with Protein A. Affinity constants (K(d)) of 2A10 were an order of magnitude higher than for the Protein A material, but still in the nM-range, while maximum binding capacities and binding kinetics were in the same order of magnitude. Ligand 2A10 was also able to capture a murine monoclonal antibody, again with similar efficiency as Protein A, as well as a number of humanised therapeutic antibodies. Antibody elution from the 2A10 column was possible using the Protein A standard protocol, i.e. 100mM glycine HCl pH 3.0, but also at near physiological pH, when some organic solvent or modifiers were present. Ligand 2A10 thus constitutes a cheaper, more robust alternative to Protein A as possible generic antibody binder. Moreover, the outlined approach to ligand selection could in principle by used to create suitable affinity ligands for other high value biotech products.     

小分子抗原人工合成进展

小分子免疫分析技术的应用日渐广泛,合成稳定的、具有良好免疫原性的人工抗原是制备单克隆抗体和建立免疫分析方法的前提和关键。 本文对国内外半抗原的设计与合成方法、载体的选择、半抗原与载体的耦联方法等进行了综述,并对小分子抗原人工合成中相关的问题进行了讨论。     

A novel strategy for in situ maskless synthesis of biochips： Self-driving micro-fluid porous type printing （SMPTP）

A novel maskless technique,self-driving micro-fluid porous type printing(SMPTP),was reported to in situ synthesize oligonucleotide arrays on glass slide,which has the merits of low cost,high quality and simple craft.In SMPTP for fabricating gene- chips,porous fiber tubes with a number of nanometric or micron channels functioned as“active letters”and were assembled in designed patterns,which are identical to the distribution of monomers in each layer of the array,and four patterns were needed for each layer.By means of capillarity,the synthesis solution was automatically taken into porous tubes assembled in a printing plate and reached the surface.An oligonucleotide array of 160 features with four different 15-mer probes was in situ synthesized using this technique.The four specific oligonucleotide probes,including the matched and the mismatched by the fluorescent target sequence,gave obviously different hybridization fluorescent signals.     

有机太阳能电池中基于苝二酰亚胺结构小分子受体进展

最近几年,有机太阳能电池中的非富勒烯小分子受体研究引起了人们的兴趣。其中,苝二酰亚胺(PDI)类分子因具有良好的电子传输能力,较强的电子亲和力,稳定的光、热、化学性能以及化学结构的可设计性带来的性能可调控性而得到广泛的关注。本文总结了近三年来在体异质结有机太阳能电池应用方面PDI小分子受体的研究进展,重点关注了PDI分子结构对其性能的影响,希望为以后PDI类受体分子的设计思路起到一定的启发作用。     

单分子检测进展

单分子检测做为针对有限可数的化学微观个体性质和行为的测量分析方法,能够提供用传统的宏观测量方法得不到的分子微环境中微观个体信息,受到广泛关注。本文综述了近年来单分子检测领域的进展和单分子检测的基本技术,重点介绍了用电化学方法进行单分子检测的发展状况,并展望了单分子检测的发展前景。     

Single‐Molecule Analysis Determines Isozymes of Human Alkaline Phosphatase in Serum

Alkaline phosphatase (ALP) is an important biomarker, as high levels of ALP in blood can indicate liver disease or bone disorders. However, current clinical blood tests only measure the total concentration of ALP but are unable to distinguish enzyme isotypes. Here, we demonstrate a novel and rapid approach to profile various ALP isozymes in blood via a single‐molecule‐analysis platform. The microarray platform provides enzyme kinetics of hundreds of individual molecules at high throughput. Using these single molecule kinetics, we characterize the different activity profiles of ALP isotypes. By analyzing both healthy and disease samples, we found the single molecule activity distribution of ALP in serum reflects the health status of patients. This result demonstrates the potential utility of the method for improving the conventional ALP test, as well as for analyzing other enzymatic biomarkers, including enzyme isotypes.     

小分子给体/高分子受体型有机太阳能电池研究进展

有机太阳能电池具有低成本、柔性和质量轻等优势,是一种有应用前景的光伏技术,受到人们的广泛关注.有机太阳能电池的光敏活性层通常由p-型有机半导体(包括小分子和高分子)与n-型有机半导体(包括小分子和高分子)共混而成.小分子给体/高分子受体型有机太阳能电池具有形貌热稳定性优异的特点,值得深入研究.本综述旨在总结小分子给体/高分子受体型有机太阳能电池的研究进展,分别介绍了基于酰亚胺基、氰基和含硼氮配位键(B←N)的高分子受体的活性层材料体系的发展状况.在器件性能方面,通过分子设计、相分离形貌调控,改善了小分子给体/高分子受体的匹配性,将该类电池的能量转换效率从最初的0.29%提升至目前的9.51%,为性能的进一步提升总结了经验;在稳定性方面,基于该体系形貌热稳定性优异的特点,开发出高温耐受型有机太阳能电池器件.最后,展望了小分子给体/高分子受体型有机太阳能电池的未来发展方向和前景.     

TiO_2纳米多孔薄膜漏模光波导共振传感器研究小分子的光谱灵敏度

在玻璃基片上溅射约50nm厚的金膜,在掺有P123聚合物的TiO2胶体溶液中浸渍提拉基片,经高温热处理后获得厚度约为210nm的TiO2纳米多孔薄膜。以此双层膜为漏模光波导芯片,并结合卤钨灯光源、CCD光谱仪、棱镜耦合器以及流动测试槽构建了基于Kretschmann结构的光谱测量式漏模光波导共振传感器。以非吸附型蔗糖水溶液为折射率液体,测试了传感器的折射率灵敏度。结果表明,在给定溶液折射率范围(1.3330～1.3557)内,漏模光波导共振波长随着折射率的升高而线形增大。以离子型表面活性剂和溴百里酚蓝为小分子吸附质,考察了传感器对小分子吸附的响应特性。结果表明,与只有一层金膜的SPR传感器相比,多孔薄膜漏模传感器对小分子吸附质的灵敏度大幅提高,这由于小分子在TiO2多孔薄膜导波层内的大量吸附。