氯离子通道膜蛋白内部离子输运的动力学模拟

为了方便、直观地研究氯离子通道膜蛋白内部氯离子输运过程的动力学性质,利用全原子分子动力学模拟方法对大肠杆菌氯离子通道膜蛋白的蛋白质-膜-水溶液系统进行能量最小化和平衡模拟,并对氯离子在通道中输运过程的受力进行拉伸分子动力学模拟计算。结果表明：平衡模拟约40 ns后,膜蛋白结构逐步达到热力学平衡态;通道内部中间结合位点氯离子与周围氨基酸相互作用最强,稳定性最好;氯离子输运过程中主要受到通道尺寸影响,通道宽处受力小,通道窄处受力大,其中靠近外部结合位点处通道最窄,氯离子所受拉力最大,约为300 pN。     

轴向电场对纳米管道中溶液离子径向分布的影响

用分子动力学模拟的方法,研究了轴向外加电场强度对圆柱形纳米管道中NaCI溶液离子径向密度分布的影响.仿真结果表明,纳米管道两端的外加电场强度增大时,系统的瞬时动能增加.离子获得较大的径向动能就可以克服所在位置势能束缚,运动到使原来浓度峰值减小的径向位置,以保证系统的自由能减小,从而导致离子径向浓度峰值变小.壁面电荷密度越小,离子受到壁面电荷的束缚就越小,这一现象越明显.由于离子的径向分布对电渗流有直接影响,因此这一仿真对电渗流的理论研究和利用外电场实现离子分离的纳流体器件的设计具有重要的参考价值.     

平直纳米通道内液体流动规律的分子动力学研究

采用分子动力学方法模拟了液体氩在宽度为20．4原子直径的平直通道内的三维Poiseuille流动,对液体在纳米通道内流动的速度分布以及速度滑移进行了研究．结果表明：在壁面附近,牛顿流体的速度分布二阶导数与流体粒子数密度分布的大小有关;无论疏水或亲水表面,在捕捉和分析流场时的网格足够细、分辨率足够高的情况下,流体在壁面处的速度等于0;根据速度滑移的定义和相关计算方法,温度为119．8K、比容为0.73×10^-3m3／kg的液体氩流过疏水表面时滑移长度为1—2原子直径,流过亲水表面时滑移长度为-0．4--0．7原子直径．     

纳米颗粒球形度对平板通道中Al2O3-水纳米流体强制对流换热的影响

数值研究了水中添加立方体形、球形或柱状Al2O3纳米颗粒的纳米流体在平板通道中的层流强制对流换热,分析了纳米颗粒球形度、纳米颗粒体积分数和雷诺数对平板通道中Al2O3-水纳米流体强制对流换热的影响.结果表明:当纳米颗粒体积分数和雷诺数一定时,随着纳米颗粒球形度减小,通道壁面平均努赛尔数增大,对流换热增强;当纳米颗粒球形...     

纳米流体中纳米颗粒分散性能的分子动力学模拟

建立以水分子为基础液、中空SiO2纳米颗粒为悬浮粒子的纳米流体模型,采用分子动力学模拟方法研究中空SiO2纳米颗粒在水中的运动特性.结果表明,纳米颗粒在水中首先进行无规则运动,随后相互靠近、黏结,最后达到相对平衡.水分子的加入可以延缓纳米颗粒的团聚,但不足以形成稳定的纳米流体.纳米流体中纳米颗粒间相互作用能为-632 ...     

纳米粒子介电泳的分子动力学模拟

为研究微流体环境下纳米粒子的介电泳现象并分析其介电泳特性,采用非平衡态分子动力学方法对纳米胶体粒子及其周围溶剂粒子进行建模.介电泳模拟之前,通过对系统能量和温度的趋衡过程进行模拟,使纳米胶体所处的微流体系统达到稳定状态,并得出系统能量以及温度变化过程的趋衡图.对纳米胶体模型施加非均匀电场,使胶体电偶极化.变化非均匀电场强度,研究胶体模型失效的一般规律.发现随着非均匀电场强度的增加,小离子有不断脱离大离子表面的趋势,胶体模型失效的临界电场强度参数为Eo=15s/(eó).此外,对不同极性的纳米胶体的介电泳现象进行模拟,发现在正介电泳情况下,胶体的电偶极距不断增大,且电偶极距大的胶体有较大的介电泳速度和位移.     

纳米单晶氩扩散性质的分子动力学模拟

采用分子动力学(MD)方法对纳米单晶氩的扩散性质进行了模拟研究。采用L-J12-6势函数描述氩原子势,半步长的Leap-frog算法求解运动方程,Berendsen热浴法调温,P-R方法调压,在充分弛豫后进行扩散模拟的时间为100 ps,计算得到了10个恒定温度下原子均方位移(MSD)与时间(t)的关系曲线。根据MSD-t曲线特点,分为初始阶段和稳态阶段2个阶段进行数据处理。利用Einstein关系求出了稳态阶段的扩散系数D,由Arrhenius表达式求出了纳米单晶氩的稳态扩散常数D0为0.100 004 509 m2/s、稳态扩散激活能Q为4.848 81×10-21J。     

纳米水通道的设计和模拟

纳米受限空间的水表现出与宏观体相水不一样的构型和动力学性质,近年来引起人们的广泛关注. 其中水在纳米通道中的输运性质,对生命科学、物理化学、纳米流体器件领域的发展都显得特别重要. 本文介绍了几种纳米水通道的设计和模拟,揭示了外界环境、点电荷、形变以及外部吸引力对纳米尺度下水的动力学性质的显著影响,这些成果对设计高通量和可控的纳米流体器件具有重要的指导意义.     

受限于纳米碳管中水的分子动力学模拟

在1.01×105 Pa的NPV系综下,从300 K逐渐降温至190 K(或150 K),对受限于不同直径(11.001~13.751A°)纳米碳管中的水分子进行了分子动力学模拟研究,发现不同直径碳管中的水分子会发生无序-有序的相变,并且分别形成不同的稳定结构。水分子的偶极矩角度分布函数图表明不同直径管中水分子相变温度不同,并且相变温度随着管径的增加而降低。     

混凝土中氯离子扩散纳米通道紧缩性和曲折性影响的分子动力学模拟

结合宏观和微观模型研究了混凝土中纳米通道紧缩性和曲折性对氯离子扩散系数的影响.采用分子动力学方法模拟了氯离子在纳米通道中的输运过程,给出了紧缩性和曲折性影响输运过程的微观机理,结合宏观Fick定律统计分析了模拟结果,得出了紧缩性和曲折性对氯离子扩散系数的影响程度.结果表明,通道壁面结合氯离子影响孔隙液中的粒子分布,使得壁面附近形成吸附自由氯离子的正电层,降低了氯离子的扩散速度;结合氯离子浓度越大,氯离子扩散系数越小.同时,通道壁面原子作用势影响孔隙液中粒子的分布,在壁面附近形成有序的粒子层;通道宽度越大,氯离子扩散系数越大.曲折的通道会强制改变氯离子的输运方向,降低氯离子的扩散系数.     

低蛋白饮食对小白鼠某些生化指标的影响

本实验观察了低蛋白饮食对小鼠肝脏、肾脏GSH含量及钠钾ATP酶活性的影响。结果表明，低蛋白饮食可引起GSH含量显升高和钠钾ATP酶活性增强，提示长期低蛋白、高炉饮食可导致肝脏、肾脏正常生理生化活动的改变。     

钾肥生产过程中Na^＋浓度的测定

使用离子选择性电极，提出了一种改进的相同离子背景分析方法，用于测定钾肥生产过程中的Ｎａ＾＋浓度，取得了满意的结果。     

Na+和NH+4对电沉积W合金的影响

研究了以Na2WO4为W来源、以柠檬酸盐为络合剂的CoW、CoWPt合金电镀中,Na+和NH+4对镀层W含量的影响.结果表明:镀层W含量随着溶液中Na+浓度的升高而降低,随着NH+4浓度的升高而增高.     

The absorption and transformation of Na2SeO3into nano elemental selenium by Spirulina platensis

对钝顶螺旋藻(Spinlina platersis)富硒培养过程中转化亚硒酸钠产生的红色纳米元素硒(Nano-Se)进行鉴定和分析.原子力显微镜( AFM)观测红色微粒的纳米形貌,激光散射仪分析其粒径分布,透射电镜(TEM)和X-线能谱(EDX)联用表征纳米粒中的元素硒形态,电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)测定Nano-Se中的金属元素构成和含量,回归分析螺旋藻细胞总蛋白含量及还原性巯基水平与转化Nano-Se生成量的相关性.结果发现从富硒螺旋藻培养液和细胞裂解液中分离鉴定到Nano-Se,其为较均一的球形或近似球形,平均粒径约60nm,其中硒的质量比为58.5％,原子比为34.7％,除主要含硒元素外,也含有微量的Cu、Zn、Fe、Mn和Ca等元素,并含有少量蛋白质.还发现Nano-Se的生成与藻细胞总蛋白和还原性巯基水平呈明显负相关.实验结果表明,螺旋藻可转化亚硒酸钠生成Nano-Se,为富硒微藻中活性硒形态的研究及工业生产提供理论根据.     

Al掺杂四针状纳米ZnO生长机制分析

采用热物理法制备不同量Al掺杂的ZnO纳米材料,利用XRD分析掺杂前后试样的物相结构,并通过TEM鉴定粉体中的四针状纳米氧化锌(T-ZnO)结构.结果表明,Al掺杂纳米T-ZnO晶须的结晶过程是气液固(VLS)方式,晶须生长具有择优取向.透射电镜高分辨图像揭示凝固过程中晶须沿[0001]轴向生长,随着时间的延长,Zn原子首先形成核心部分并向外在晶须表面呈台阶状生长,从Al液中带走部分Al原子,进而促成纳米晶须的不断伸长且直径变大.     

纳米银与纳米氧化锌混合物的抗菌活性

采用常温还原法合成纳米银及微波超声波组合法合成纳米氧化锌样品,运用X线粉末衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）及UV—Vis光谱对样品的组成及形貌进行表征．将纳米银与纳米氧化锌进行混合,采用菌落计数法测定混合物对大肠杆菌（E．coli）和金黄色葡萄球菌（S．a／Are／AS）的抑菌活性．结果表明,所合成样品为分散性好的5nm银颗粒及均一棱柱状结构的纳米氧化锌．二者混合物在银含量减少一半时对两种细菌的抗菌活性明显高于单独的纳米银或纳米氧化锌,表明混合物中纳米银和纳米氧化锌在抗菌时发挥了协同作用．     

心肌Na+-Ca2+ 交换和缺氧-复氧

心肌细胞Na^ -Ca^2 交换在缺氧．复氧条件下通过Na^ -H^ 交换、持续性钠电流等途径使胞内Na^ 升高，进而在去极的静息膜电位、氧自由基共同作用下促进反向的Na^ -Ca^2 交换，导致胞内Ca^2 超栽。Ca^2 超栽引起心肌再灌注损伤、心律失常的发生和细胞高度挛缩甚至死亡。深入研究和探讨缺氧．复氧时Na^ -Ca^2 交换导致心肌损伤的机理，对于研发临床用于心肌保护的药物有重大意义和广阔前景。     

Neuronal-type Na+ and K+ channels in rabbit cultured Schwann cells

Nerve axons in the central and peripheral nervous system are normally surrounded by satellite cells. These cells, known as Schwann cells in the peripheral nervous system, interact with axons to form a myelin sheath, so allowing nerve impulses to proceed at high speed. Schwann cells are thought to differ from neurones in their membrane properties in one important aspect: they lack excitability. Using the patch-clamp technique we have now measured directly the ionic currents across the membrane of single Schwann cells cultured from newborn rabbits. Surprisingly, we found that these Schwann cells possess voltage-gated sodium and potassium channels that are similar to those present in neuronal membranes.