非对称Salamo型N2O3配体构筑的四核铜（Ⅱ）和锌（Ⅱ）配合物：合成、结构及荧光性质

合成了2个新设计的Salamo型N₂O₃配体（H₃L）构筑的四核配合物,{Cu（L）（OAc）Cu（H₂O）}₂（1）和{Zn（L）（OAc）Zn（H₂O）}₂（2）,并通过元素分析、红外光谱、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱及X射线单晶衍射等方法对其进行了表征。配合物1由2个完全去质子化的L^3-配体单元、2个桥联的乙酸根离子和2个配位的水分子组成,形成了一种对称的四核结构。铜（Ⅱ）离子均为五配位且分别具有稍微扭曲的三角双锥和四方锥几何构型。该配合物通过C-H…π相互作用自组装而形成了一种一维链状超分子结构。而配合物2却为非对称的四核结构,由2个完全去质子化的L^3-配体单元、2个配位的水分子以及2个桥联的乙酸根离子组成。该配合物形成了一种三维超分子结构。同时,还研究了配体H₃L及配合物1和2的荧光性质。     

基于太赫兹超材料的微流体折射率传感器

太赫兹生物医学是目前光谱研究领域的热点,其主要难点在于如何有效避免水分的干扰,进行液相环境下样本的灵敏分析与检测。超材料太赫兹传感器由于具有高灵敏、快速检测、痕量分析等优势,而成为太赫兹生物医学传感领域的重要研究方法。设计加工了一种基于单开口谐振环超材料的太赫兹液相传感芯片,为了有效克服水对太赫兹波的强烈吸收,利用微纳加工技术刻蚀深度为50 μm的流体通道。传感芯片整合了超材料基底与PDMS流道,在THz频段有两个位于0.771和2.129 THz的谐振峰。以水、无水乙醇作为常见化学溶剂进行传感实验,相对于空白传感器本身的THz时域谱而言,液体的加入导致时域峰的相位延迟和幅度减小。同时,由于水的折射率大于乙醇,THz透射频谱结果显示为水的频移改变量大于乙醇,且峰2大于等于峰1。上述结果表明,构建的超材料液相传感芯片是一个灵敏的折射率传感器,也证明了该传感器在测量液态样品方面的可行性。此外,利用该芯片研究了不同浓度的PBS溶液,发现水溶液中加入离子会导致谐振频率红移（以水为参考）,随着离子浓度增加,谐振频率改变量依次增加,10X PBS红移量最大,峰1为22.9 GHz,峰2为30.5 GHz。比较两个谐振峰的传感性能,峰2的传感能力更好,但是峰1对低浓度的离子溶液更加敏感。因此,构建的微流体传感器及检测体系作为一个灵敏的折射率传感器,可开发一个灵敏的无标记THz传感平台,为太赫兹生物医学研究提供新思路。     

基于核主成分分析的硬件木马检测方法研究

针对旁路信号样本在高维空间中的分布,提出了一种基于核主成分分析的硬件木马检测方法,该方法能够找出旁路信号样本分布中的非线性规律,将高维的旁路信号映射到低维子空间同时更精确地反映旁路信号样本的分布特性,从而发现由木马引起的非线性特征差异。针对AES加密电路植入约占电路3%的组合型木马并进行检测,实验结果表明,该方法能够有效分辨基准电路与含木马电路之间旁路信号的非线性特征差异,实现木马的检测,并取得比K-L变换更好的检测效果。     

基于Hamming weight和泄漏光子数的高级加密标准密码芯片光辐射分析攻击

通过研究密码芯片运行时的光辐射迹及其数据依赖性, 建立了操作数汉明重量与泄漏光子数的对应关系, 提出了一种简单有效的针对高级加密标准(AES)加密算法的密码芯片光辐射分析方法. 根据密码芯片运行时的光泄漏特性, 利用时间相关单光子计数技术搭建了光辐射分析攻击实验平台, 在AES加密算法执行第一次的轮密钥加操作后和字节替换操作后分别进行光泄露信号采集, 对基于操作数Hamming weight和AES密码芯片泄漏光子数对应关系的密钥分析攻击方法的有效性进行了实验验证, 通过选择几组明文成功地破解了AES加密算法的密钥. 实验结果表明, 当密码芯片的泄露光子数与操作数的汉明重量呈近似线性关系时, 该种光辐射密钥分析攻击方法对AES密码芯片的安全性构成了严重的威胁.     

新型N~6-哌嗪取代腺苷衍生物的合成及其抗肿瘤活性

以腺苷为母体,对其N6-位进行结构改造,首先经邻位双羟基保护,N6-位氯代,再在N6-位引入哌嗪环制得中间体2',3'-异丙叉-6-哌嗪嘌呤核苷(4);4与N-氯乙酰苯胺类似物(6a~6h)偶联后脱除邻位双羟基保护合成了8个新型的N6-哌嗪取代腺苷衍生物(8a~8h),其结构经1H NMR,13C NMR和HR-ESI-MS表征。采用MTT法研究了8a~8h对Hela肿瘤细胞的抑制活性。结果表明:大部分目标化合物对Hela肿瘤细胞具有较好的抑制活性,其中2-{4-[9-(3,4-二羟基-5-羟甲基-四氢呋喃-2-基)-9H-嘌呤-6-基]-哌嗪-1-基}-N-(3-氟苯基)-乙酰胺(8e)的活性最好,IC50为21.74μmol·L-1。     

水溶性阳离子型吡啶基咔咯镓配合物与人血清蛋白的相互作用

利用紫外吸收光谱、荧光光谱、圆二色(CD)光谱和分子对接计算探究了5,10,15-三[4-(N-甲基-吡啶)]咔咯镓配合物(1-Ga)与人血清蛋白(HSA)的相互作用.结果表明,HSA的荧光能被1-Ga静态猝灭,两者的结合常数为2.82×104L/mol,作用距离为3.342 nm.热力学参数显示1-Ga主要通过氢键和疏水作用与HSA结合,位点标记竞争实验表明1-Ga优先结合HSA的布洛芬位点Ⅱ.此外,紫外吸收光谱和CD光谱显示二者的相互作用会导致HSAα-螺旋结构的减少.分子对接计算结果表明1-Ga优先结合在HSA亚结构域ⅢA的位点Ⅱ疏水袋中.     

基于物联网的高效安全快递自取系统设计与实现

针对物流行业投送环节存在的“最后一公里”问题,设计并实现了一种基于物联网的高效安全快递自取系统。该系统综合利用物联网、嵌入式、传感器、GPRS等技术,快递自取箱终端以嵌入式微处理器S3C6410为主控器,实现扫码自主存件、短信自动通知客户、验证码校验自助取件、异常邮件处理以及紧急报警等功能,经过测试,该系统在实际环境中运行稳定,能够高效、安全、快捷的完成投送,可广泛布设于小区、单位等公共场所,具有十分广阔的市场应用价值。     

改进虚拟边界算法在超声速流动问题求解中的应用

提出了一种改进的虚拟单元浸没边界法, 并与一种高阶格式的有限差分算法相结合, 运用于求解超声速复杂几何绕流问题.该算法的核心思想在于在固体边界的内部和外部分别施加满足边界关系的作用点, 使得几何边界离散更加细化, 起到了壁面附近网格局部加密的作用.采用源空间内流体点作为反距离插值算法的重构点, 有效避免了插值点数目过少而与作用点相重合情况.通过对二维激波反射现象 (马赫数为 2.81) 和三维超声速球体绕流问题 (马赫数为 1.2) 的数值模拟, 与实验结果对比表明, 本文改进算法相对一般的虚拟边界法来说能显著提高数值精度, 减小计算误差.计算结果揭示了球体绕流中剪切层、压缩波系和尾迹的相互作用导致自由剪切层失稳的机理.剪切层厚度和湍流雷诺脉动经历了线性增长、大幅度震荡和小幅度波动三个阶段, 导致剪切层表面褶皱因子变化呈指数规律增长.其湍流结构表现出明显的各向异性, 具体在流向雷诺正应力在湍流脉动中占主导地位, 激波的压缩作用对不同方向雷诺正应力的影响存在空间迟滞效应.      

光学相干层析成像系统的蒙特卡罗模拟

将光学相干层析成像系统采样臂的光纤与聚焦系统和被测样品作为一个整体来模拟光学相干层析成像信号的形成机理.通过追迹采样光束中每一光子在聚焦系统和被测样品中的随机传输轨迹,来决定该光子对光学相干层析成像信号是否有贡献及贡献大小.对样品IntralipidTM的模拟结果与实验结果表明：1）高散射系数和弱前向散射是引起光学相干层析成像信号随测量深度增加迅速减弱的主要原因;2）对于确定的聚焦系统,光纤的数值孔径有一最佳取值范围.数值孔径太小,则光学相干层析成像信号很弱;数值孔径超出这一范围继续增大,光学相干层析成像信号变化很小.3）当光纤的光轴偏离聚焦系统的光轴h距离时,光学相干层析成像信号随h的增加而减弱.     

随机级联模型的连续标度行为

将传统的阶乘矩统计方法推广到分割数或相空间元胞大小连续变化的情形,发现以往元胞大小分立变化的随机级联α模型存在＂链条效应＂,没有连续的标度率.考虑到实验过程及实际测量情况,对模型进行了切合实际的改进,让相空间的大小和位置随机起伏.这样得到的分形体,在相空间范围的起伏足够大时,有较好的标度不变性.能达到这一要求的相空间范围起伏的临界值,对模型参数α不敏感.用Monte Carlo模拟证明了,相空间范围的起伏对模型的反常标度指数影响不大.