基于流体动力单细胞高效捕获的微流控芯片结构研究进展

单细胞分析对于重大疾病的早期诊断及治疗、药物筛选和生理病理过程的研究具有重要意义。微流控芯片能够精确控制单细胞的微环境,实时监测单细胞的行为,已成为单细胞分析的强大工具。单细胞捕获是单细胞分析的重要步骤。目前已报道了多种微流控芯片用于单细胞捕获的方法,其中基于流体动力的微流控芯片单细胞捕获方法具有操作方便、单细胞捕获效率高等优点,受到研究人员的广泛关注及使用。为了全面了解基于流体动力的微流控芯片单细胞捕获方法的研究现状,掌握单细胞高效捕获的微流控芯片结构设计,实现单细胞精准快速分析,本文综述了基于流体动力的单细胞高效捕获（>70%）原理及微流控芯片结构,根据结构设计不同分为微井结构、微柱结构和旁路通道结构,介绍了单细胞高效捕获的微流控芯片优化过程,总结了微流控芯片的材质、结构特点及单细胞捕获效率等,对不同单细胞捕获结构的优势及不足进行了分析。最后,对基于流体动力的微流控芯片单细胞捕获方法的发展趋势进行了展望。     

基于H型芴基小分子的双极性有机场效应晶体管存储器

从空间位阻角度出发,设计并合成了H型芴基小分子材料3Ph-TrH,并通过溶液加工方法制备了将其作为电荷捕获层的浮栅型有机场效应晶体管(OFET)存储器.结果表明,该器件的空穴和电子存储窗口分别为31.2和11.6V,实现了基于单个小分子材料的双极性电荷存储.为了提高器件的稳定性,进一步制备了基于3Ph-TrH与聚苯乙烯(PS)掺杂薄膜的浮栅型OFET存储器.测试结果显示,该器件比基于3Ph-TrH作为单组分电荷捕获层的器件具有更高的稳定性和耐受性,在10000s的维持时间测试后,该器件的电流开关比还能维持在1.1×10³.该工作为制备新型双极性电荷存储的OFET存储器提供了一条思路.     

ECD气相色谱法对乙蒜素的残留检测

采用ECD气相色谱法对乙蒜素进行分离和定量,建立了乙蒜素残留检测分析的新方法。试验结果表明,本方法具有良好的线性关系:线性回归方程为y=1619.7x 6.3865,相关系数为R2=0.9957;响应值的变异系数为0.76%,进样保留时间的变异系数为0.135%;最小检出量可达2×10-11g。方法准确,简单易行,为乙蒜素的痕量分析提供了可行的方法依据。     

用水物理模型表征纯水离子积

纯水被描述为离解成水合氢离子(H₃O)¹⁺和氢氧根离子(HO)^1-, 平衡常数在液态水的温度和压力范围内被称为离子积,即两种离子的平衡态浓度的乘积. 用非线性最小二乘法把实验数据拟合成基于化学热力学的平衡态方程. 本工作提出一个全新的、基于统计物理的水离子积方程,其中的离子为带正电的质子和带负电的质子空穴(质穴). 把0-100 ℃纯水的实验数据用非线性最小二乘法拟合的方程,给出的结果比35年工业标准更准确.     

平面斜激波固壁反射的镶嵌网格解法

镶嵌网格法是自适应网格法的一种。本文提出的镶嵌网格法以Ni的二阶有限体积法为基础,用密度一阶差分作为察觉激波的特征参数,给出网格局部加密(一分为四)的原则,构造了较节省存贮的数据结构。用于平面斜激波固壁反射的计算结果表明:镶嵌网格对激波的分辨能力不仅比粗网格强得多,而且也稍好于细网格;计算时间仅为细网格的一半稍多些.可见,此方法对解决计算效率和精度的矛盾是有利的。     

γ辐照 聚全氟乙丙烯(F46)的电子自旋共振研究 I.真空中俘获自由基的定量研究

A method for determining respectively the concentration of free radicials...CF2-CF2.(RI), ...CF2-CF-CF2...(RII)and...CF2- C(CF3)-CF2...(RIII) trapped in γ-irradiated F46 in vacuum at room temperature by analysing the ESR overlapping spectra is proposed. A quantitative relation between the concentration of free readicals and the total dose of γ-irradiation has been studied. The generating rate o free radicals caused by irradiation, i.e. G-value, has been calculated; it is 2.0 for RIII, 1.2 for RI, and 0.59 for RII. the magnitude of G value of free radicals is in the reverse order of their stability. Hence, we assume that the G value of free radicals in F46 mainly depends on the escaping rate of F2 and other fluorine-containing small molecules from surface of polymer into space. Therefore the looser the molecular chain, the larger becomes the G value of free radical. From that, we consider that both unstable free radicals RIII and RI with larger G-value mainly locate in the amorphous region, and the stable free radical RII with lower G-value is in the crystalline region. Recombinations between free radicals RII and RIII, or between RII and RI are forbidden at the temperature lower than 80C. An explanation for the saturation phenomenon of concentration of free radicals is given.     

基于等离激元涡旋场光学诱捕增强设计

利用同轴结构实现纳米粒子光学捕获,研究不同偏振光对光势阱的影响,并通过优化结构参数实现圆偏振下的等离激元涡旋场模式。研究结果表明：该同轴结构在线偏振光750 nm处透射率最大,并且在入射光强为1μW/μm²时势阱深度达到17k_BT;圆偏振光在同轴结构上方形成涡旋场,能量流势阱深度为8k_BT。所设计的同轴结构扩大了光场作用范围,优化了光梯度力作用方向,提高了捕获低浓度小尺度粒子的效率。该研究结果对于低浓度生物分子光学捕获具有一定的参考意义。     

基于非正交二元相位板的多焦点阵列光镊

提出了一种基于非正交二元相位板的阵列光镊系统,此系统可以实现对非正交排列的多个粒子的稳定捕获。通过对高数值孔径物镜在紧聚焦条件下的傅里叶变换理论和遗传算法来设计二元相位,优化得到具有不同分束比的,具有高衍射效率、高均匀度的归一化相位转折点,进而根据相位转折点设计出具有不同倾斜角度的非正交二元相位板。利用此二元相位板可以获得高数值孔径物镜聚焦下的各种非正交分布的阵列光斑。利用此类非正交阵列光斑,在光镊实验中实现了对二氧化硅微球的稳定捕获。理论模拟与实验结果表明,此方法可以实现对非正交排列的大量粒子的稳定捕获,在纳米粒子阵列的外延生长领域有着良好的应用前景。     

基于拉盖尔-高斯光束的单光子捕获概率研究

单光子源通常采用基于高斯光束的高度衰减激光脉冲,假设激光束具有初始高斯时域脉冲波形和TEM01模拉盖尔-高斯空域分布.基于折射率起伏的Rytov近似和修正von Karman谱模型,研究了大气湍流对星地量子通信单光子捕获概率的影响;建立了上行信道和下行信道的单光子捕获概率理论模型;针对低轨卫星-地面站间激光链路,对单光子捕获概率进行了分析.结果表明:上行信道的单光子捕获概率强烈依赖于地面折射率结构常数C2n(0),且随着C2n(0)的增加而减小;然而,下行信道的单光子捕获概率并不依赖于C2n(0),即大气湍流对其没有影响.     

含中氮茚有机太阳能电池染料敏化剂的分子设计

采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)方法研究了9个新的中氮茚[3, 4, 5-ab]异吲哚(INI)为给体的染料敏化剂性质.对影响电池效率的光捕获效率、电子注入、染料再生和电荷复合等重要因素与D5和D9染料进行了对比.计算表明,设计的INI系列敏化剂在440-500 nm内有最大吸收峰,表现出明显的电荷分离特征, INI2具有比D9染料更高的最大理论短路电流. Fukui反应指数计算指出INI2的亲核加成最易实现.染料分子在二氧化钛(101)面吸附计算表明,染料INI2以间接注入途径实现电子注入.综合计算结果,中氮茚INI染料有希望作为性能优良的染料敏化剂而得到应用.