基于共面薄膜金电极的三磷酸腺苷适体传感器

为了检测三磷酸腺苷(ATP)的浓度,利用微系统(MEMS)技术小批量加工薄膜金电极,采用自组装法将巯基修饰的三磷酸腺苷适体固定到金电极表面,以三磷酸腺苷适体作为识别元件,构建了一种基于共面薄膜金电极的三磷酸腺苷适体传感器。依据核酸磷酸骨架荷负电特性静电排斥[Fe(CN)6]3!/4!所引起的阻抗变化实现对ATP浓度的检测。首先采用电化学阻抗谱法研究了裸金电极及ATP加入前后、6-巯基己醇封闭电极前后以及不同自组装时间(3,8,15,24和30 h)条件下,电极在电化学阻抗溶液中阻抗值变化。然后研究了不同浓度ATP适体传感器的电化学阻抗谱以及适体传感器的线性度和重复性。结果表明,在自组装时间为24 h,使用6-巯基己醇封闭金电极的条件下,此传感器线性测量范围可达到1~500 nmol/L,检出限为1 nmol/L,线性相关系数为0.9842。此传感器制作简单,检出限低且重复性好。     

不同尺度和分散状态的钯纳米粒子红外光学性能研究

运用CO分子探针红外光谱研究不同尺度和分散状态的钯纳米粒子的红外光学性能.结果表明,粒子尺度为6.6nm分散的球型钯纳米粒子(Pdn)和粒子尺度为100～150nm分散的立方体型钯纳米粒子(Pdncube)均给出两个不同吸附方式的桥式CO红外谱峰,其吸收峰位置约在1970cm-1和1910cm-1.将Pdn引入到电极表面后,通过界面电化学诱导使之形成团聚体(Pdnag),其红外光学性能发生显著变化,表现为随着界面电化学诱导时间的增加,其1970cm-1处的谱峰方向从正常转为异常.本研究进一步证明红外谱峰方向的倒反是由于粒子间的相互作用引起的.     

硅晶体生长固液界面形貌研究

结合杰克逊界面理论、分子动力学模拟(MD)和密度泛函理论(DFT),对硅晶体(100)和(111)面生长过程中固液界面形貌进行研究,包括界面自由能变化、结构变化和生长位置吸附能等.通过杰克逊界面理论计算,发现(100)界面晶相原子和流体相原子在表面各占约50;时吉布斯自由能达到极小值,而(111)界面在表面占比约0;或100;时达到极小值,说明当热力学平衡时,(100)面趋向于粗糙面,(111)面趋向于光滑面;分子动力学模拟显示,随着生长的进行,初始光滑的固液界面在(100)面上会逐渐转变为粗糙界面,而(111)面则始终保持光滑界面生长;且在生长过程中,(100)面的生长速率明显高于(111)面,因为(100)面始终为粗糙面生长;DFT计算发现,(100)面上的所有生长位置吸附能接近,可以实现连续生长,(111)面吸附能则存在明显的差值,生长原子需要吸附在台阶处才能进行层状生长.     

新型聚多巴胺/聚丙烯酸-氢氧化铜双面神纳米粒子的制备及在体外光声影像和化疗-热疗协同癌症治疗中的应用

制备了双面神(Janus)结构的聚多巴胺/聚丙烯酸-氢氧化铜纳米粒子(PDA/PAA-Cu(OH)₂ JNPs)。PDA在近红外(NIR)区有较强的吸收,并且具有优异的生物相容性和可降解性;PAA纳米球与铜离子(Cu²⁺)配位后形成的PAA-Cu(OH)₂纳米粒子具有介孔结构,可用于装载抗癌药物;Cu(OH)₂在NIR区有较强的吸收,可用于光热治疗,实现不同功能有机融合,展现协同增效。选用亲水的阿霉素(DOX)作为药物模型,研究了此药物递送系统对肿瘤细胞(HepG-2)的抑制效果。合成的双面神纳米粒子具有高的药物(阿霉素)装载能力(药物负载容量=0.87 mg/mg)、良好的光热转换效率(45.9%)、 pH/近红外(NIR)双重响应药物释放性质和光声(PA)成像能力,可用于体外PA影像和化疗-热疗协同癌症治疗。体外毒性实验结果表明,DOX负载的PDA/PAA-Cu(OH)₂ JNPs加激光组呈现明显的癌细胞死亡,细胞存活率极低(7.9%)。     

磁单极与磁洛伦兹力

概述了磁单极概念的历史发展,从洛伦兹变换出发,利用电磁场张量和四维力的协变性以及电荷相对论不变,直接证明了运动磁单极受磁洛伦兹力,建议了一个磁洛伦兹力的验证方案,并用磁洛伦兹力公式导出狄拉克电荷量子化条件．证明了磁洛伦兹力公式具有与库仑定律相同的精确度．     

非灭绝条件下超过程的一些性质

在不灭绝的条件概率下的超过程简称为条件超过程. 考虑条件超过程(下临界或临界的情形)的一些性质. 首先, 对条件超过程总占位时测度在紧集上有限这一随机事件的概率给出了一个等价刻画, 并且给了这个等价刻画的一个应用. 我们的结果是已有结果从特殊分支机制 $r^{1+\beta}$到一般分支机制的推广. 还给出已有结果中一 个论断在 $d=3,4$ 时的新证明. 然后, 研究条件二分支超Brown运动的局部灭绝性质. 当$d=1$时, $\,X_t/\sqrt{t}\,$ 弱收敛到 $\eta\lambda$, 其中$\eta$ 是正的随机变量, $\lambda$是$\R$上的Lebesgue 测度; 当 $d\geq 2$ 时, 条件二分支超Brown运动 $\{X_t\}$ 在依概率意义下是局部灭绝的.     

强韧支架用丝素蛋白基生物墨水及其3D打印支架模拟软件的开发

基于丝素蛋白（SF）和有限元分析方法，开发了一种强韧支架用丝素蛋白基生物墨水及其3D打印支架压缩性能模拟软件。表征了墨水的可打印性及对应水凝胶和3D打印支架的力学性能，评估了相关打印支架的细胞相容性。基于所述丝素蛋白基生物墨水，设计并制备了不同高度和孔隙率的3D打印支架，利用所开发软件和电子万能材料试验机对打印支架的压缩性能进行了模拟预测和实测对比。结果表明：该墨水可打印性佳，对应支架强度高韧性好、细胞相容性好。所开发软件操作简便，具有3D打印支架建模、模型压缩力学性能预测以及指导3D打印支架快速制备等功能。     

聚环氧乙烷/埃洛石纳米管复合材料的热稳定性和燃烧性质

采用熔融共混法制备了聚环氧乙烷(PEO)/埃洛石纳米管(HNTs)复合材料,重点研究了HNTs含量对PEO/HNTs复合材料的微观结构、热稳定性及燃烧性质的影响。结果表明,在熔融共混条件下,不同含量的表面未经任何处理的HNTs以纳米尺度均匀分散于PEO基体中;随着HNTs含量的增加,复合材料的热稳定性显著增加。氧指数和水平燃烧测试结果均表明随着HNTs含量的增加,复合材料的阻燃能力有较大提高。     

钒氧阴离子团簇与小分子碳氢化合物反应的实验和理论研究(英文)

为了在分子层次上揭示相关催化反应的机理,人们对过渡金属氧化物团簇与碳氢化合物分子反应进行了大量研究.相比于过渡金属氧化物团簇阳离子,阴离子对一些碳氢化合物的活性弱得多,因此研究还很少.在本工作中,我们通过激光溅射产生钒氧团簇阴离子VxOy-,产生的团簇在接近热碰撞条件下与烷烃(C2H6和C4H10)以及烯烃(C2H4和C3H6)在一个快速流动反应管中进行反应,飞行时间质谱用来检测反应前后的团簇分布.在VxOy-与烷烃的反应中,生成了产物V2O6H-和V4O11H-;在与烯烃的反应中,产生了相应的吸附产物V4O11X-(X=C2H4或C3H6).密度泛函理论计算表明:V2O6-和V4O1-1可以活化烷烃(C2H6和C4H10)的C-H键,也可以与烯烃(C2H4和C3H6)发生3+2环化加成反应形成一个五元环结构(-V-O-C-C-O-),C-H键活化与环加成反应都需经历可以克服的反应能垒.理论计算与实验观测结果相符合.V2O6-和V4O1-1团簇都具有氧原子自由基(O·或O-)的成键特征,活性O-物种也经常出现在钒氧催化剂表面,因而本研究在分子水平上,揭示了表面活性氧物种与碳氢化合物反应的机理.     

浸渍-煅烧法合成纳米氧化铜的研究

纳米氧化铜是一种重要的功能材料,在高温超导、有机催化、传感器、锂离子电极材料等方面均具有广泛的应用前景.由于CuO在应用效果上与其形貌、粒径大小以及粒径分布有密切关系,因此,纳米CuO的可控研究仍具有重要意义.