用全内反射瞬逝场照明磁镊研究Bloom解旋G-四联体

G-四联体(G-quadruplex,G4)是广泛存在于细胞基因组中的一种DNA结构,在DNA的代谢如复制、转录、同源重组等过程中起重要作用.G4解旋酶近年来受到广泛研究,其中Bloom(BLM)解旋酶的研究已经相当丰富,但仍有一些基本问题不清楚.我们应用全内反射瞬逝场照明磁镊对BLM解旋G4的动力学过程进行了深入研究,观察到了BLM解旋G4的分步过程.相对于单分子荧光共振能量转移技术而言,借助磁镊的长时间观测性能,我们在近饱和三磷酸腺苷(ATP)浓度的实验体系中观察到BLM长时间反复解开G4或者长时间维持G4于打开状态的两种作用方式.最后,使用相同的实验条件做了单分子荧光共振能量转移实验,确定了加载2-3 pN的外力对BLM解旋G4没有显著影响.     

海洛因毒品水解机理的探讨

利用海洛因在氯仿和乙醚中溶解性的差异,在pH 4.4~11.9范围内,对收缴海洛因毒品分别采用氯仿和乙醚进行提取和检测,以研究海洛因毒品可能存在的变化规律。实验表明,当pH值小于9.22时,水溶液中海洛因变化是以酸碱中和反应为主,水解反应为辅;当pH值大于9.22时,海洛因完全转化为海洛因碱,随着pH值的增加,海洛因碱进入快速水解状态,分解产物为单乙酰吗啡和吗啡。该研究可为海洛因收缴毒品的提取、检测以及制备海洛因碱等方面提供参考。     

基于浮式LNG的空气膨胀式液化流程设计与优化

针对海上浮式LNG工艺技术对装置紧凑性、操作简便性、制冷剂安全性的要求,采用HYSYS软件对以CO2为预冷剂,空气为制冷剂的新型膨胀式液化流程进行模拟分析,同时在Peng-Robinson方程的基础上,综合考虑了气体制冷剂膨胀前压力、原料气温度、CO2节流后温度和LNG存储压力四个重要参数对液化工艺的影响并对其进行了优化改进。结果表明:与传统的丙烷预冷氮膨胀流程和双氮膨胀液化流程相比较,该方法受船体晃动的影响低,海上安全性高、稳定性好,液化率可达到91%,更适用于海况恶劣的环境。     

遗传递增演化算法配筋优化设计

递增演化结构算法(AESO)是在初始结构上,逐步增加有效材料,进而得到优化拓扑形状,其运算速度快,但容易陷入局部最优解。为提高寻找全局最优解的能力,把递增演化结构算法(AESO)和遗传算法(GA)相结合,提出遗传递增演化算法(GAESO),在增加有效材料的选择性上引入生物进化遗传理论,并以ANSYS有限元分析软件的非线性分析为平台,采用钢筋混凝土分离式模型,探讨遗传递增演化算法(GAESO)在钢筋混凝土复杂应力构件配筋优化设计上的应用,直观地完成在荷载作用和应力约束条件下简支深梁、简支开洞深梁和开洞剪力墙等钢筋混凝土复杂应力构件的配筋优化设计,所得结果符合受力机理,演化方向正确,钢筋布置明确,与遗传演化优化算法(GESO)所得结果进行比较验证,证实了算法的可行性、速敛性和稳定性,能为钢筋混凝土配筋优化设计提供参考。     

单分子技术研究T7解旋酶的解旋与换链

单分子荧光共振能量转移(smFRET)和磁镊(MT)技术目前广泛应用于研究分子马达.相较于常规技术,其具有高精度及动态观测的优点.本文研究对象为T7解旋酶,是六聚体解旋酶的典型代表.研究表明,这种解旋酶主要消耗脱氧胸苷三磷酸(dTTP)提供能量,且仅能沿着5′-3′单向进行行走和解旋工作.目前对于六聚体解旋酶的解旋和换链机制的认知仍然存在着诸多问题,因此本文主要以此作为切入点开展研究.首先通过运用smFRET技术研究T7解旋酶在不同DNA底物上的解旋现象,发现其需要3′-尾链参与到解旋工作中,但其为单链或双链结构并无明显区别;通过改变脱氧核糖核酸(DNA)序列中的GC含量,发现T7解旋酶随着序列中GC含量的升高会更容易在解旋过程中发生回退现象,导致解旋长度明显缩短;通过进一步分析发生回退先的实验数据,发现T7解旋酶除了可以瞬时回退到叉形DNA岔口或脱落外,还可以缓慢回退到叉形DNA岔口;运用MT技术研究该解旋酶,同样发现这种缓慢回退现象的存在.根据T7解旋酶解旋DNA遵循的单向性和极性,其只能沿着5′到3′方向进行行走和解旋.因此,本文推测这种缓慢回退的现象可能是解旋酶从5′-链转移至3′-链上,即发生换链过程;最后,本文提出了T7解旋酶在解旋过程中进行换链的模型,将有助于进一步理解环状六聚体解旋酶行使其功能的分子机制.     

粉煤灰在废水处理中的应用研究进展

粉煤灰的高附加值综合利用已成为循环经济和环境保护领域中亟待解决的重要课题之一,粉煤灰用于水处理是变废为宝、变害为利的一种尝试。粉煤灰因其形貌特征、比表面积、孔隙率和化学成分等方面的优势而在膜过滤、Fenton处理、光催化、吸附等方面均有显著应用价值。本文重点介绍粉煤灰在这几方面的应用,并对其在废水处理中的应用前景进行了展望。     

双光子聚合技术在组织工程学方面的研究进展

细胞外基质(ECM)是分布在细胞表面或细胞之间的大分子,具有复杂的网络结构,通过与细胞的相互作用调节着细胞的生长、增殖和分化,然而截止到目前这种复杂的调节作用还没有被完全理解。新兴的组织工程学通过体外构筑ECM来培养组织或器官,能够系统、深入的研究细胞与ECM之间的相互作用,进而为再生医学的发展奠定基础。双光子聚合技术具有穿透性好、空间选择性高、对生物组织损伤小等特点,是体外构筑ECM的理想方案。本文介绍了双光子吸收和双光子聚合的基本原理,梳理了水溶性双光子聚合光敏剂的研究概况,综述了光聚合水凝胶材料的研究进展并对后续研究进行了展望。     

亚芳基环戊酮类可见光引发剂的结构与性质研究

合成了三种分别含有苯环、噻吩环和呋喃环的亚芳基环戊酮类可见光引发剂BDMA、BDTA和BDFA。采用紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱、激光闪光光解和电子自旋共振等方法研究了它们的光物理和光化学性质。和BDMA相比,杂环的引入使BDTA和BDFA的吸收光谱红移至黄绿光波段,从而能够和商用532nm激光器的发射光谱相匹配。光聚合动力学研究表明,在可见光光源照射下,这三种光引发剂均能直接引发丙烯酸酯单体PEGDA400发生自由基聚合,其中BDTA的引发效果最好,在可见光聚合中具有潜在的应用前景。     

脂质体包裹荧光受体方法研究a-突触核蛋白在磷脂膜上的结构和动态特征

α-突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)在帕金森病的发病机理中起着关键的作用,因而近年来受到了越来越广泛的关注.α-syn在膜上的动力学过程对理解其功能至关重要.本文使用基于脂质体的单分子荧光衰减方法——LipoFRET,首次对较高浓度下α-syn与磷脂膜的相互作用的动态过程进行了单分子层面上的研究.研究发现,在溶液中α-syn浓度升高时,其中央NAC区域可离开磷脂膜表面进入水相中;而N端部分位于膜表面内的位置变浅,并有更高的概率脱离膜表面进入溶液中.利用单分子荧光成像对α-syn解离的观察则发现,随着溶液中的α-syn浓度升高,脂质体上的α-syn解离速率加快.因此高浓度下,α-syn在膜上各区域垂直位置变化促进了蛋白从膜上的解离.结合LipoFRET的实验结果可以推断,α-syn的解离可能是由于不同的α-syn分子膜作用位点互相竞争而导致的解离.这样的特征,可能是体内环境中影响α-syn控制其聚集的重要性质.     

单原子催化剂的研究进展EI北大核心CSCD

单原子催化剂兼具均相催化剂的活性中心和多相催化剂结构稳定易分离的特点,是实现统一的"大"催化理论非常重要的突破口。由于其优越的催化性能在工业催化中具有巨大的应用潜力。基于"单原子催化"概念提出以来国内外单原子催化剂的研究进展,以不同的活性组分进行分类对单原子催化剂进行归纳总结。系统地介绍了单原子催化剂的制备方法以及应用研究进展,并展望了单原子催化剂的发展前景,以期对于进一步构筑具有特定结构和催化功能的单原子催化剂的研究起到积极的促进作用。