DSMC方法下给定热流边界条件的实施

本文详细讨论了DSMC方法中流体温度、能量及边界热流的统计方法,发展了一种从边界热流求得与壁面碰撞分子反射速度的方法。该方法被称为逆温度抽样算法(ITS,Inverse Temperature Sampling)方法。在此基础上,本文发展了DSMC方法中壁面处给定热流边界条件的实施方法。计算结果表明: ITS方法能准确抽样反射分子的特征温度,进而求得分子反射速度。基于该方法的给定热流边界条件可以准确求得壁面处温度分布,以及流场内的压力、速度。     

聚合酶链式反应微流控芯片的准分子激光制备和应用研究

摘要采用价格便宜的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)代替价格昂贵的硅或玻璃作为聚合酶链式反应(PCR)微流控芯片的基片材料,采用柔性大且自动化程度高的准分子激光微加工方法代替加工工艺复杂的光刻化学腐蚀方法,在19 kV和18 mm/min的优化加工参数下,在48 mm×67 mm×1 mm的PMMA基片上制备出20个循环的PCR微流控芯片. 芯片微通道横截面呈梯形,底面光滑. 微通道宽104 μm,深56 μm,长2 060 mm,加工耗时约110 min. 该芯片和相同尺寸的盖片在160 N和105 ℃条件下通过热压经20 min键合在一起,键合强度为0.85 MPa. 键合后的芯片和温控系统集成在一起,采用比例积分微分(PID)方法得到的控温精度为±0.2 ℃,采用红外热像仪得到的相邻温区间的温度梯度分别为16.5和22.2 ℃,最后利用该芯片在对170 bp的DNA片段实现了体外扩增.     

光学复用大视场成像研究

为了简化光学复用成像系统复杂度和降低对编码方式的要求,基于反射镜旋转完成通道编码,构建了结合分束镜和光学成像系统实现双通道混叠成像的实验装置.为实现混叠图像的有效解混叠,提出了利用特征点检测与匹配方法实现多幅混叠图像之间平移量的自动识别,进而构建出具有亚像素精度的双通道光学复用成像系统的系统复用矩阵,并采用梯度投影稀疏重建算法完成基于多幅图像的双通道图像重建,最终实验实现了光学成像系统视场角的2倍放大.此外,对所提方法在其他场景的适应性也进行了实验验证,表明了其可在不改变焦平面探测器的情况下实现光学成像系统视场角的有效放大,大大节约了大视场光学成像系统的研制成本.     

金纳米通道的研究及其在分析化学中的应用

微纳尺度的研究是微纳米技术的重要组成部分。本文重点对金纳米通道的制备及其在分离分析、传感器等方面的研究和应用作了评述。展望了金纳米通道的应用前景。     

微流控芯片技术在临床检测中的应用进展

临床检测微流控芯片是微全分析系统的一个重要研究前沿。根据检测对象和检测方法的不同,本文从免疫分析、蛋白质分析、核酸分析、细胞分析和小分子分析5个方面对微流控临床检测的最新技术进行了全面地评述。引用文献45篇。     

非聚集态、聚集态β-淀粉样蛋白(10-21)和外向钾通道的相互作用

金属离子诱导的Aβ聚集是阿尔兹海默病发病机理中的一个关键因素, Zn²⁺是唯一能够在生理pH条件下诱导Aβ聚集的过渡金属离子, 弄清Zn²⁺诱导的Aβ聚集对神经细胞的毒害作用是深入了解Aβ作用机理的关键. 选取Aβ(10-21)为模型片断, 以海马CA1区锥形细胞为研究对象, 首次采用光谱法和膜片钳技术相结合的方法, 从细胞层次对Zn²⁺, Aβ, 离子通道三者的相互关系进行了初步研究, 阐述了两种状态 (非聚集态、聚集态) 的Ab (10-21)对海马细胞外向钾通道三种过程(激活过程、失活过程、复活过程)的影响以及作用方式, 从通道水平说明了Aβ对神经细胞毒害作用的分子机理. 以上结果对深入了解Aβ致病机理及新型靶向性药物的开发具有重要意义.     

采用反吹、微流控技术分析原油中的轻烃组分

利用程序升温蒸发进样器、反吹技术和微流控装置分析原油中的C5~C13轻烃组分,用一根HP PONA色谱柱分离,同时得到保留时间相同的火焰离子化检测信号和质谱检测信号,为原油中轻烃组分的色谱定性提供了新的有力工具。该方法中所用的色谱柱使用寿命长,分离效果好,对平湖4井油样中C5~C13馏分的分离得到了可用质谱定性的峰约290个(尚有不少混合峰存在),较难分离的物质对t-1,2-二甲基环戊烷与2-乙基戊烷得到了较好的分离,2-乙基戊烷峰得到非常好的质谱图,是目前研究原油中轻烃组分分析的有效手段。同时应用微流控装置后可在质谱仪不停机的条件下更换色谱柱。     

敬钊毒素-V剪切体Y1-JZTX-V的化学合成与氧化复性及其钠通道活性鉴定

应用芴甲氧羰基(Fmoc)固相方法化学合成了敬钊毒素-V（JZTX-V）分子N-端酪氨酸残基剪切体(Y1-JZTX-V),并且通过反相高效液相色谱和质谱对不同条件下的氧化复性结果进行监测,从而得到该剪切体的最佳氧化复性条件:0.1 mol/L Tris-HCl缓冲液、pH 7.50、1 mmol/L还原型谷胱甘肽(GSH)、0.1 mmol/L氧化型谷胱甘肽(GSSG)、样品浓度为0.05 mg/L、复性温度为4 ℃。膜片钳电生理实验结果显示敬钊毒素-V剪切体Y1-JZTX-V对大鼠背根神经节(DRG)细胞上表达的河豚毒素不敏感型(TTX-R)与河豚毒素敏感型(TTX-S)钠电流均有抑制作用,其半数抑制浓度(IC50)分别为(160±2.5) nmol/L和(39.6±3.2) nmol/L。与天然的敬钊毒素-V相比,该剪切体对大鼠DRG细胞上的TTX-S钠电流的抑制作用基本一致,但对TTX-R钠电流的抑制作用却大大降低,表明敬钊毒素-V分子N-端的酪氨酸残基是一个与TTX-R钠通道结合活性相关的氨基酸残基。     

ACHT促使次生胞间连丝和胞间通道的形成

在应用人工促使不同细胞间细胞质和染色质穿壁转移技术的共培养期间,烟草和菠菜细胞间形成厚薄不均匀的隔离层,逐渐被吸收、变薄、直至消失,使不同的细胞直接联结嵌合在一起;在继续共培养时,相邻细胞壁上,从一侧或两侧形成次生半胞间连丝、胞间连丝和胞间通道(细胞融合道),从而把不同细胞联结成共质细胞团,为进一步适时地操作细胞质和染色质的穿壁转移提供了细胞结构和细胞生理基础。本文描述了细胞间各种类型的联结和通道。     

5-(2-硫甲基-4-甲基-5-嘧啶基)-2,4戊二炔-l-醇α-甲基丙烯酸酯(PDMA)/PMMA的全光通道波导

利用Ａｇ＋－Ｎａ＋离子交换法形成了Ａｇ＋离子基底，在此基础上镀上ＰＤＭＡ／ＰＭＭＡ膜并在Ｙ型波导分支上进行局部紫外聚合，从而制成了较理想的通道波导。测定了ＰＤＭＡ／ＰＭＭＡ的线性折射率及Ａｇ＋离子基底的折射率，实现了较理想的复合波导传输。