从生物矿化到仿生矿化：构筑新功能生命体

生物矿化是生命体通过调控无机矿物的成核、取向、生长和组装来制造有机-无机复合材料的过程。借鉴生物矿化的原理,可利用有机基质实现无机材料的可控合成,制备出性能优异的新型复合材料。更有趣的是,将材料和生物体从结构和功能两个层面整合,利用材料-生物之间的协同调控,可构筑出新功能生命体,这也是仿生矿化发展的重要方向。本论文首先介绍生物矿化的基本理论和自然界中的生物矿化现象。随后通过对生物矿物结构和功能的阐述,提出仿生构筑新功能生命体的概念,并系统介绍构筑新型材料-生物体的方法,在此基础上系统总结新功能生命体在环保、能源、医学等领域的应用。最后,针对目前该领域存在的局限和问题展开讨论,对实现智能仿生构筑生命体的研究进行展望。我们认为基于仿生矿化构筑新功能生命体的研究能够推动学科边界不断融合,为材料学、化学生物学、生物无机化学以及医学等领域的发展提供新的方向。     

硅单粒子位移损伤多尺度模拟研究

本文结合分子动力学方法和动力学蒙特卡罗方法, 研究了单个粒子入射硅引起的位移损伤缺陷的产生和演化过程; 基于Shockley-Read-Hall理论计算了单个粒子入射引起的位移损伤缺陷导致的泄漏电流增加及其演化过程, 比较了缺陷退火因子与泄漏电流退火因子之间的差异, 并将计算结果与实验值进行了对比. 结果表明, 计算泄漏电流时, 仅考虑一种缺陷的情况下缺陷退火因子与泄漏电流退火因子相同, 考虑两种缺陷类型情况下二者在数值上有所区别, 但缺陷退火因子仍能在一定程度上反映泄漏电流的退火行为. 分子动力学模拟中采用Stillinger-Weber势函数和Tersoff势函数时缺陷退火因子和泄漏电流退火因子与实验结果一致, 基于Stillinger-Weber势函数的计算结果与实验值更为接近.     

不同地区人发中微量元素的测定与生存环境的比较研究

采用高压密封消化罐对人发样品进行处理,将化学计量学应用于ICP-AES法测定了人头发中20种微量元素的含量。该方法操作简单、快速、灵敏度高,准确性好, 且多元素同时测定,回收率在94.07%～107.60%之间。相对标准偏差小于3.49%。通过对不同地区不同年龄1 600人头发的测定结果,探讨了营养、环境污染等因素对人体健康的影响,从而对其生存环境进行比较研究。     

我国台湾半导体业面临瓶颈

据"台湾工研院"最新报道,2005年台湾岛内半导体业与上年相比仅增长1.3%.一直高呼高增长的神话已经破灭,甚至落后於全球半导体业的增长率(6.8%),全球代工业发源于台湾,历经20余年风光岁月后,目前正面临半导体工业发展趋缓及消费类电子产品快速成长的新时期,从而可能导致全球代工业的商业模式引发一场新的变革.     

全球太阳能光伏产业蓬勃发展

传统的燃料能源正在一天天减少,对环境造成的危害日益突出,同时全球还有20亿人得不到正常的能源供应.这个时候,全世界都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能够改变人类的能源结构,维持长远的可持续发展。太阳表面温度高达6000℃,内部不断地进行核聚变反应,并且以辐射方式向宇宙空间发射出巨大的能量。太阳能发电就是把太阳照射的光能量转化为电能的方法。直接将太阳能变成电能的半导体器件称作太阳能电池。太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源,是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自…     

组合式简易实验装置的多种用途

1.实验仪器 200-250毫升的抽滤瓶1个,分液漏斗1个,横孔试管2—3个,250毫升的烧杯1个,带暗孔的单孔胶塞1个。     

17-[3,6-二氧杂-8-N-(取代肉桂酰基)辛二胺]-17-去甲氧基格尔德霉素新颖衍生物的合成

格尔德霉素(geldanamycin,GA)是一个以热休克蛋白90(Hsp90)为靶点的高效抗肿瘤先导物,但其临床应用受到了肝脏毒性的限制.目前通常对其C-17位进行修饰,以保留活性和降低肝毒性.本研究提出了一种GA结构修饰的新思路,即在GA的C-17位引入烷胺基链,进而接入保肝基团肉桂酰基.报道了26个17-(3,6-二氧杂-8-N-(取代肉桂酰基)辛二胺)-17-去甲氧基GA新颖衍生物的合成;体外人乳腺癌细胞株MDA-MB-231生长抑制实验和靶点亲和实验结果表明,化合物3u有明显细胞毒性和靶点选择性(IC50=1.5μmol/L,Kd=1.14μmol/L);并对该类衍生物的构效关系进行了讨论,对深入开展GA结构修饰的相关研究有参考价值.     

不同结构的分子筛在1-丁烯中催化裂解性能的研究

我们合成了不同Si含量的SAPO-18,并且利用了XRD、SEM、NH3-TPD进行了表征分析.利用微反固定床反应器评价了代表不同结构的H-ZSM-5(MFI)、H-Beta(* BEA)、SAPO-18 (AEI)系列分子筛的丁烯催化裂解性能.实验结果表明分子筛的结构和酸性对反应结果都有明显影响,分子筛酸量的增加提高了1-丁烯的转化率,但酸量过高会引发氢转移、芳构化副反应,从而降低丙烯的选择性;分子筛孔口大小、孔道结构决定了可以获得的最高丙烯选择性.具有八元环孔口、笼形结构特点的SAPO-18-0.8在线时间20 min时1-丁烯裂解中转化率为60.7％,获得的丙烯选择性达到59.1％.     

基于Ru@SiO_2的微囊藻毒素电化学发光免疫传感器研究

本研究在玻碳电极(GCE)表面电沉积金纳米粒子(Au NPs),通过化学吸附将微囊藻毒素-(亮氨酸-精氨酸)(MC-LR)的单克隆抗体(anti-MC-LR)固定在电沉积了Au NPs的玻碳电极表面,以牛血清白蛋白(BSA)封闭非特异性吸附位点,制得免疫电极anti-MC-LR/Au NPs/GCE。采用微乳化法制备了掺杂三(2,2'-联二吡啶)钌(Ⅱ)配合物离子(Ru(bpy)2+3)的二氧化硅纳米粒子(Ru@SiO2),利用透射电镜和扫描电镜对所制备的纳米粒子进行表征。3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTS)进一步与Ru@SiO2反应,制得氨基功能化的Ru@SiO2,通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)活化辣根过氧化物酶标记的MC-LR(HRP-MC-LR),并使其与氨基功能化的Ru@SiO2偶联,制得MC-LR-Ru@SiO2。采用直接竞争模式,在标记物MC-LR-Ru@SiO2存在下,以三丙胺作为共反应物,利用电化学发光法(ECL)测定溶液中的微囊藻毒素,免疫反应完成后,电化学发光强度(I)随着MC-LR浓度的增大而减小,且在0.100~100μg/L范围内,电化学发光强度差值(ΔI)与游离的MC-LR浓度的对数呈良好线性关系,检出限为0.007μg/L。对实际水样进行了加标回收实验,回收率为95.5%~105%。