水凝胶基仿生离子通道及其智能离子传输

离子可控传输是维持众多正常生理活动的重要基础,而实现可控离子传输的关键是生命体系中的各类蛋白质离子通道.受此启发,科研工作者开发了一系列仿生智能离子通道,实现了类似生命体中的可控离子传输.其中,基于水凝胶体系的离子通道由于其空间荷电性和三维互通特性,展现出高离子选择性和高离子通量的优点.同时,水凝胶基离子通道的生物相容性、可形变特性及稳定的离子储存特性,使其成为智能离子传输领域的研究热点之一,该类材料已被广泛应用于离子-电子电路、医疗健康、能源转化与存储以及资源与环境等领域.本文主要从水凝胶基智能离子通道的构筑方法出发,阐述了凝胶内部离子传输机制,并对其在各领域的应用进行了总结,最后对目前水凝胶基离子通道存在的问题及未来发展趋势进行了展望.     

束-离子通道电磁模式的边界效应分析

考虑束-离子通道边界上等离子体电子可能发生的扰动，导出了TM模本征方程的理论式.通过对理论结果的数值模拟计算，在阶跃边界情况下将束-离子通道与一般介质波导的电磁关系进行了比较，发现束-离子通道可以通过改变等离子体频率来控制其工作模式.分析对照扰动电荷边界与阶跃边界对束-离子通道电磁模式的影响，观察到在扰动电荷边界情况下，束-离子通道在低频区域(ω＜ω_p,ω_p为等离子体频率)内截止频率显著提高，并在高频区域(ω>ω_p)内出现了新的电磁模式.研究结果对离子通道激光(ICL)和离子通道电子回旋脉塞(ICECM)的设计提供重要的理论依据. 关键词： 束-离子通道 阶跃边界 扰动电荷边界 电磁模式     

对于双波理论及其在原子辐射上的应用的讨论

双波理论又被其创立者称为“非统计量子力学” ,它用含有隐参数的两个波函数来描述系综中各单个粒子的形态 .然而 ,从双波理论的基本假设可以看出 ,这个理论基本上不能反映微观世界的量子规律 ,在该理论描述下微观粒子运动的波动性特征和能量量子性特征几乎都不存在了 ;这个理论的创立者应用它对原子辐射诸问题所作的讨论 ,不是在数学计算上不正确 ,就是与实验、与通常理论不一致     

Effects of pH on Oxaliplatin-Induced Condensation of Single DNA Molecules

By using magnetic tweezers, atomic force microscope and mass spectrometry, we study the effects of pH on oxaliplatin-induced DNA condensation, the DNA persistence length, the amounts of micro-loops and of oxaliplatin bound to DNA. It is found that the DNA condensation degree, the amounts of micro-loops and of oxaliplatin bound to DNA increase with the decrease in the pH value while the DNA persistence length has an opposite behavior. The observed effects may be related to the drug resistance of cancer cells.     

相对论电子束在动态加载等离子体中的自聚焦传输

为了进一步研究相对论电子束-离子通道辐射实验和理论的需要, 研究了相对论电子束入射中性气体以及通过碰撞电离动态加载等离子体实现对高能束流的自聚焦传输过程PIC(particle in cell) 模拟发现, 电子束电离出的离子背景能够实现对电子束的聚焦传输. 但是离子背景横向和纵向的不均匀性对束流的传输特性有显著影响. 在此基础之上, 提出了电子束在横向不均匀离子背景中传输的理论模型, 给出了束流的自聚焦条件.数值计算结果表明, 横向不均匀性会导致电子束的混合相位传输, 使得焦点附近内层电子可能跑到电子束外而被散焦损失, 这与PIC模拟的结果相符. 此外, PIC模拟还发现, 由于电子束的自聚焦, 在焦点处将电离出更多的离子而引起纵向不均匀性, 纵向不均匀性使得碰撞后的低能电子被俘获, 俘获电子效应会大幅降低电子束的传输效率. 但是俘获电子在纵向呈准周期分布, 对传输电子起到静电Wiggler场的作用, 可能实现静电Wiggler场的动态加载. 研究结果对于进一步研究电子束-等离子体系统的实验以及理论模型提出有一定的参考价值.     

分子通道带我们进入了细胞化学--2003年诺贝尔化学奖介绍

瑞典皇家科学院于 1 0月 8日公布 2 0 0 3年诺贝尔化学奖授予美国化学家彼德·阿格雷 (PeterAgre)和罗德里克·麦金农 (RoderickMacKinnon) ,以褒奖他们在细胞粘膜研究方面取得的开创性成就。他们分别在“水通道”和“离子通道的结构与机理”研究中的发现 ,使人们搞清了盐 (离子 )和水是如何传进和传出人体细胞的。此发现可以使人们在分子水平上了解诸如肾如何从原尿中回收水及神经细胞如何产生和传输电信号的问题 ,这对人们了解许多疾病 (比如肾、心脏、肌肉和神经系统疾病 )是极其重要的。为使广大读者了解他们的巨大贡献 ,特把瑞典皇家科学院在网上公布的综合评述译成中文 ,予以转载。     

Synthetic Channel-forming Peptides and Ion Selectivity

Introduction PeptidesmadeupofalternatingL andD amino acidscanformβhelicesasingramicidinAorcyclic peptidesthataggregatetoformtubes[1].Inbothcases thestructuresarehollowwithallthesidechainspro jectingoutwards.Kennedyetal.[2]postulatedthat peptideshavingthe…     

第10届荧光分析方法与应用国际会议

本届会议于2007年9月9日至12日在奥地利Salzburg市召开,由奥地利分析化学会主办.奥地利M Auer所作大会报告的主题是:单个珠球、单个化合物、单个分子与单个细胞的荧光-供药物筛检与目标物验证用的技术.     

Electrostatic Interactions Determining the Selectivity of KcsA Channel and Its Mutants

We perform the density functional theory and Brownian dynamics simulations based on the three-dimensional structure of the WT KcsA channel and its mutants. Our data suggest that the electrostatic interactions between the channels and cations, within the signature sequence of K^＋ channels, determine the selectivity of the channel.