基于DNA折纸模板的铁原子阵列构建及其信息加密应用

在后摩尔时代,突破原有技术极限,进行原子尺度的精准构筑,是当前的重大科学问题.DNA作为具有原子级精准度的生物大分子,能够进行程序性的分子识别,构筑原子数量与位置均严格确定的自组装结构,因此是进行原子制造的理想平台.本文提出基于DNA自组装折纸结构的精准定位能力,构筑铁原子阵列图案,并应用于对信息的加密.实验结果表明,采用类似“信息预置”的方法,铁原子成功实现在DNA折纸不同位置的高效定位,此方法还极大降低了实验工作量,非常有利于多种不同阵列图案的平行制备.利用所构建的铁原子阵列,本文发展了原子阵列DNA折纸加密技术,将密文编码为二进制并用类似盲文斑点的形式在DNA折纸上以特定图案表示,通过单分子成像手段对密文信息进行了读取,而密钥长度可高达700位以上.作为示例,成功地对普通文本及唐诗《登鹳雀楼》进行了加密,证明了此策略的通用性和实用性.     

高电离态Ti原子光谱的测量

在加速器上利用束箔光谱方法，测量了Ti离子的高电离态光谱。     

原子级精确的币金属纳米团簇在光催化应用方面的研究进展

光催化技术可以直接将太阳能转化为化学能,制造化学燃料或环境友好的产品。然而,常用的光催化剂大多为具有宽能隙的半导体材料,所需光源大多在紫外区,对太阳光的利用率不高;并且电子-空穴复合率高,导致光催化反应效率低。币金属纳米团簇具有超小尺寸（<2 nm）和分立能级,能够实现电子和空穴的分离,电子结构可调,可以通过调节其电子结构进而提高其光催化性能。同时,精确的原子级组成和结构使其成为一种在原子水平上探索光催化机制的理想模型。本文报道了基于币金属纳米团簇的光催化反应的现状,包括水分解产氢、有机污染物降解和光催化氧化胺等。通过探讨调节币金属纳米团簇的光催化性能的策略,对币金属纳米团簇光催化剂的发展前景予以展望。     

一种可溶性聚酰亚胺的合成及其渗透汽化脱有机硫化物性能测试

由3,3′,4,4′-二苯醚四甲酸二酐(ODPA)和3,3′-二甲基4,4′二氨基二苯甲烷(DMMDA)二胺为单体,利用低温溶液缩聚化学亚胺化法合成了ODPA DMMDA聚酰亚胺.利用FT IR、NMR与DSC等手段对聚酰亚胺的结构进行了表征;研究了其溶解性能、耐热性能和力学性能.结果表明,此聚酰亚胺可溶于DMF、DMAc等极性溶剂;玻璃化转变温度为264℃,其10%的热分解温度为521℃;断裂强度为137MPa;断裂伸长率为18%.采用相转化法将其制成非对称膜,采用扫描电子显微镜(SEM)观察内部结构,在渗透汽化脱硫实验中,对噻吩有良好的选择透过性能.350K时,硫富集率为3.68,渗透通量为0.92kg m2h.     

气相色谱法测定交联第二维利系教

本文用气相色谱法测定了氮气、氦气分别与一组碳氢化合物的交联第二维利系数。提出了相应的关联式,并与静态法数据进行了比较。     

生物传感器在POCT中的应用研究

即时检测（POCT）是在病人旁边或现场进行的检测,因其简单、快速、便携且不受场所限制已成为目前体外分子诊断技术发展的一支风向标。而生物传感器以其快速、灵敏、高效、便携及易于自动化、微型化等优点在发展现场即时检测技术中具有非常大的潜力。近年来,随着生物传感技术、互联网技术的发展及各种新技术、新方法的兴起和融合,POCT技术和方法得到了实质性发展。本文简要介绍了生物传感器的分类和生物传感器在POCT中的应用现状,综述了近年来各类生物传感器在面向POCT检测应用的研究进展。生物传感器根据类型主要分为基于微流控芯片的生物传感器、基于纸的生物传感器、基于纳米材料的生物传感器、基于手机检测平台的生物传感器及集成的生物传感器等,并对这些传感器平台在POCT检测方面的应用做了阐述,最后对生物传感器在POCT应用中存在的问题进行了讨论,并对其发展趋势及前景做了展望。     

表面引发的DNA杂交链式反应的石英晶体微天平研究

通过石英晶体振荡技术研究了杂交链式反应这种核酸扩增的方法. 石英晶体微天平可以表征在晶体和溶液的界面上的DNA层, 并获得粘性穿透深度这一重要参数. 根据石英晶体表面吸附质量和振荡频率之间的关系, 我们测量了表面引发的杂交链式反应的动力学过程, 并获得界面上的粘度、剪切模量等参数. 这一工作为研究固液界面上核酸反应过程, 特别是杂交链式反应的机制提供了新的途径.     

DNA自组装结构在纳米诊疗中的应用

DNA分子具有良好的生物相容性和可编程性,被广泛用于构建新型纳米生物材料.研究者利用DNA纳米技术已构建了尺寸、形貌及对称性精确可控且可对环境条件做出特异性响应的DNA自组装结构,它们在生物成像及检测、药物的精准输送等纳米诊疗领域有着极大的应用潜力.然而, DNA纳米材料应用于活体系统存在稳定性不足、细胞摄取效率不高以及药物的包裹及可控释放程度不够等问题.本文简述了DNA自组装结构的构建方法以及将这些结构用于生物成像、生物检测和药物载带方面的进展,概括了提高DNA自组装结构体内稳定性及细胞摄取效率的方法,最后讨论了DNA自组装结构应用于纳米诊疗中所面临的机遇与尚待解决的问题.     

研究物质结构与功能的重要工具——同步辐射毫微秒荧光谱仪简介

 目前北京正负电子对撞机,同步辐射实验室和中国科技大学的专用同步辐射装置均已建成并调试出光,为我国研究与应用同步辐射光创造了极好的条件.人们在这些实验室中安装各种相应的仪器设备,开展物理学、化学、生物学等各种学科的研究工作.其中,用同步辐射光做光源的毫微秒荧光谱仪,则是同步辐射实验室中不可缺少的仪器.毫微秒荧光谱仪,是近年来发展起来的一种时间分辨的荧光分析仪器.可用它测定毫微秒级(ns)的荧光衰减曲线和荧光寿命,测定毫微秒时间分辨荧光发射谱和荧光发射各向异性的衰变数据.     

用气液色谱法测定烷烃与芳烃在正十七烷中的无限稀释时的热力学参数

用气液色谱法测定热力学参数具有比经典法快速、简单、样品用量少、易推广等优点。从五十年代以来此法发展颇为迅速,进行了大量的研究工作,但均以气相服从理想气体定律为基础,并未考虑固定液流失量的影响。本文测定了烷烃与芳烃在正十七烷中不同温度下的比保留体积、分配系数以及无限稀释下的活度系数和亨利系数,研究了固定液流失量的准确计算和气相非理想性的校正,整理了一套较为准确的基础数据,提高了测试精度。仪器与试剂上海分析仪器厂生产的102G型气相色谱仪,经适当改装;热导池检测器。