探索非常规高温超导体

近年来,在理解铜基和铁基非常规高温超导体共性的基础上,提出了非常规高温超导体电子结构基因的概念,指出实现高温超导,需要"参与强反铁磁超交换耦合的d电子轨道独立于其他轨道单独出现在费米能级附近".本文总结这方面的进展,讨论几类满足高温超导基因的结构以及和此类基因匹配的可能材料,探讨寻找非常规高温超导体新体系的可能性.     

分子信标用于p53 mRNA的体外定量检测

根据p53基因的序列设计并合成了能特异性检测p53 mRNA的分子信标(MB), 发展了一种快速定量测定细胞内总RNA提取物中p53 mRNA的方法. 采用鼻咽癌(CNE2)细胞系和经RNA干扰技术降低p53基因表达的CNE2-p53RNAi细胞系, 抽提总RNA并用MB检测, 验证了MB的检测对象是p53 mRNA. 将该方法应用于多种肿瘤细胞内p53基因表达水平的分析, 表达变化趋势与经典的mRNA分析方法RT-PCR检测结果相符. 在此基础上, 用MB对5-氟尿嘧啶(5-Fu)处理的肺腺癌细胞(A549)进行了p53 mRNA的体外定量检测, 结果表明采用MB能够快速地获知该药物对细胞内p53 mRNA表达影响的信息.     

Mg,N掺杂β-Ga2O3光电性质的第一性原理计算

通过基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了Mg单掺杂、N单掺杂和不同浓度的Mg-N共掺杂β-Ga₂O₃的结构性质、电子性质和光学性质,以期获得性能比较优异的p型β-Ga₂O₃材料。建立了五种模型:Mg单掺杂、N单掺杂、1个Mg-N共掺杂、2个Mg-N共掺杂和3个Mg-N共掺杂β-Ga₂O₃。经过计算,3个Mg-N共掺杂β-Ga₂O₃体系的结构最稳定。此外,在5种模型中,3个Mg-N共掺杂β-Ga₂O₃体系的禁带宽度是最小的,并且N 2p和Mg 3s贡献的占据态抑制了氧空位的形成,从而增加了空穴浓度。因此,3个Mg-N共掺杂β-Ga₂O₃体系表现出优异的p型性质。3个Mg-N共掺杂体系的吸收峰出现明显红移,在太阳盲区的光吸收系数较大,这归因于导带Ga 4s、Ga 4p、Mg 3s向价带O 2p、N 2p的带间电子跃迁。本工作将为p型β-Ga₂O₃日盲光电材料的研究和应用提供理论指导。     

单晶金刚石p型和n型掺杂的研究

超宽禁带半导体材料金刚石在热导率、载流子迁移率和击穿场强等方面表现出优异的性质,在功率电子学领域具有广阔的应用前景。实现p型和n型导电是制备金刚石半导体器件的基础要求,其中p型金刚石的发展较为成熟,主流的掺杂元素是硼,但在高掺杂时存在空穴迁移率迅速下降的问题;n型金刚石目前主流的掺杂元素是磷,还存在杂质能级深、电离能较大的问题,以及掺杂之后金刚石晶体中的缺陷造成载流子浓度和迁移率都比较低,电阻率难以达到器件的要求。因此制备高质量的p型和n型金刚石成为研究者关注的焦点。本文主要介绍金刚石独特的物理性质,概述化学气相沉积法和离子注入法实现金刚石掺杂的基本原理和参数指标,进而回顾两种方法进行单晶金刚石薄膜p型和n型掺杂的研究进展,系统总结了其面临的问题并对未来方向进行了展望。     

数据驱动计算力学研究进展

以数字孪生、人工智能为核心的大数据理念正深刻影响着第四次工业革4 命,数据驱动计算力学在此背景下应运而生并展现勃勃生机。与此同时,航5 空航天等尖端工业领域对高性能材料与结构的先进制造与安全评估提出了更6 严峻的挑战,经典计算力学已很难实现成倍缩短产品研发周期、实时跟踪产7 品信息并提供解决方案的目标。因此,发展面向高性能材料与结构的数据驱8 动计算力学正当其时且刻不容缓。本文拟通过梳理数据驱动计算力学的部分9 研究现状,探讨并浅析数据驱动计算力学的发展趋势.     

基质刚性影响声孔效应介导的单细胞基因转染

实验研究了基质刚性对单细胞质粒DNA转染效果的影响。实验采用高声压短脉冲(0.45MPa,10μs)条件的超声对培养在不同硬度凝胶基质(软的凝胶基质：0.2kPa,硬的凝胶基质：40kPa)上的力学敏感细胞NIH 3T3进行质粒DNA转染实验。实验结果表明,培养在硬的凝胶基质上的细胞,质粒DNA转染效率明显高于培养在软的凝胶基质上的细胞。进一步对质粒DNA进行荧光示踪可知培养在不同刚性基质上的细胞导入质粒DNA的方式不同。当细胞被培养在硬的凝胶基质上时,通过声致穿孔产生的小孔进入细胞内的质粒DNA更多,而培养在软的凝胶基质上的细胞,更多的质粒DNA可以通过非声致穿孔作用,例如内吞方式导入细胞。 细胞骨架蛋白分布规律表明,硬的凝胶基质上培养的细胞内有更多的F肌动蛋白微丝,可以更好地支撑起细胞的铺展形态,相对不容易发生内吞作用。而软的凝胶基质上培养的细胞内F肌动蛋白则更多以球形状态存在,细胞形貌骗向圆形,此时更容易发生胞吞作用。     

湖北钉螺指名亚种一输入性扩散事件的群体遗传学

2017年南昌市滨江公园赣江江滩发现大面积钉螺滋生,此为市区内首次。为追溯该种群的输入来源,本研究根据湖北钉螺采样点的地理分布进行分组,测定湖北钉螺线粒体12S rRNA、16S rRNA及CO1基因,并结合GenBank数据库中已上传序列,统计分析遗传分化系数（Fst）、基因流（Nm）等群体遗传学参数,构建单倍型网络图。基于CO1基因及12S rRNA、16S rRNA、CO1三者联合基因的结果表明来自滨江公园的湖北钉螺种群与来自武汉的湖北钉螺种群遗传背景相似;但和12S rRNA、16S rRNA基因单独分析的结果存在差异可能由于其组内样本量较少导致。各基因构建的单倍型网络图均显示:湖北钉螺滨江公园种群与武汉种群的单倍型间有直接演化关系。本研究从分子种群遗传学层面初步证实了"南昌市滨江公园输入性湖北钉螺群体可能由移栽自武汉市黄陂区的景观芦苇携带而来"的流行病学调查结果,同时表明线粒体CO1基因能够提供较丰富的信息以追溯湖北钉螺未知群体的来源。     

含酯键的可降解聚合物基因载体研究进展

基因治疗作为一种极富潜力、用于替代传统化学治疗的方法,为先天性遗传疾病和严重后天获得性疾病的治疗提供了一条富有前景的新途径。有效释放是基因高效表达的关键,将降解基团引入基因载体可有效地提高基因释放效率,且降解后的小片段更易代谢排出体外,从而有效降低细胞毒性。本文依据材料结构及制备方法对新型聚酯材料进行分类,从转染效率、细胞毒性以及降解性能方面综述了可降解聚酯类基因载体的最新研究进展,并对发展前景进行了展望。     

巯基乙酸自组装膜DNA电化学传感器对转基因NOS的定量检测

以转基因植物中常用的根癌农杆菌终止子(NOS)为检测对象, 将巯基乙酸自组装于金电极表面形成巯基乙酸自组装单分子膜, 再利用乙基-(3-二甲基氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)的活化作用将NOS探针ssDNA序列固定于金电极表面形成NOS电化学生物传感器, 以亚甲基蓝(MB)为杂交指示剂, 对NOS靶基因相关序列进行了定量检测.     

DNA与两性表面活性剂相互作用研究

本文综述了DNA与两性表面活性剂相互作用的研究进展,主要介绍了利用荧光显微镜、动静态光散射、相图及浊度等方法对DNA与两性表面活性剂相互作用的观察与形成复合物的表征。由于两性表面活性剂所具有的独特性质,可以实现在特定pH范围通过静电作用诱导DNA构象发生线圈状向小球状的不连续转变,并可通过调节溶液pH值、离子强度等实现对DNA-两性表面活性剂复合物的稳定性的调控。DNA与两性表面活性剂相互作用形成的复合物在非病毒基因载体研究方面具有潜在的应用价值。