食饵种群受毒素影响的三种群模型的最优收获问题

讨论了在毒素存在的情况下收获食饵的食饵—捕食模型的平衡点稳定性,生物经济平衡点的存在性和最优收获问题,利用Pontryagin极大值原理确定了最优收获策略.     

荧光量子点及其在生物检测中的应用

量子点(QDs)是一种零维的半导体纳米晶体,与传统的有机染料相比,具有独特的光学特征。由于它们具有激发光谱宽、发射光谱窄、发射波长精确可调、量子产率高和荧光稳定性好等特点,作为新一代的生物荧光探针,已被广泛应用于生物检测。本文介绍了QDs的基本概念和性质,探讨了QDs的制备方法及表面修饰,对其毒性也作了简要分析,提供了QDs在荧光免疫分析、生物芯片、生物传感器及体内成像等方面的应用实例。随着技术发展的不断进展,QDs在生物分析领域有着更为广泛的潜在的应用前景。     

电喷雾萃取电离质谱法检测1-羟基芘

采用电喷雾萃取电离质谱(EESI-MS)分析致癌性环境有机污染物多环芳烃(PAHs)生物标志物1-羟基芘(1-OHP),探究1-OHP在EESI源中电离的可行性,考察ESI溶剂和样品溶液组成对方法灵敏度的影响,初步建立I-OHP的EESI MS半定量分析方法.结果表明,溶液中1-OHP能够在EES1源中有效电离,生成准分子离子[M-H]- (m/z 217),并得到其二级质谱特征碎片离子[M- H- CO]- (m/z 189);水、甲醇、乙醇、正丙醇和正丁醇5种ESI溶剂中,使用甲醇时,离子峰m/z 217信噪比最大.样品溶液中甲醇含量越高,离子峰m/z 217强度越强.离子峰m/z 217强度与1-OHP浓度在10～200 μg/L内的线性相关性相对最好;相关系数(R)0.982;相对标准偏差(RSD)为3.4％～14.0％(n=5);定量下限约为10 μg/L(S/N=10);单次检测时间小于0.5 min.     

发酵过程葡萄糖在线检测系统的研制

发酵工艺中的高温蒸气灭菌过程使得传统"酶膜"方式葡萄糖生物传感器不能在线使用,导致不能实时控制葡萄糖的补加量,进而影响发酵的质量和产率。为了解决这一问题,本研究构建了一套用于发酵过程的葡萄糖在线检测系统。利用研制的耐高温的"酶液"方式葡萄糖生物传感器解决了"酶膜"方式传感器高温后无法正常工作的问题;利用研制的耐高温的透析取样系统解决了在线取样难题。实验表明:本传感器对葡萄糖的灵敏度达到0.259 nA/(mg/L);检出限为0.7 mg/L。对于500 mg/L葡萄糖浓度测量结果的相对标准偏差为2.02%;在0～1000 mg/L范围内,系统响应信号与葡萄糖浓度呈线性关系;本系统与商品化SBA-40E生物传感分析仪离线测量结果相比,呈现显著的线性相关关系。且线性相关方程的斜率k≈1。利用此检测系统对大肠杆菌发酵过程中的葡萄糖浓度进行了在线测量,并与SBA-40E生物传感分析仪离线测量结果进行了对比,变化趋势基本一致。     

蝙蝠听觉神经系统如何在复杂环境中识别昆虫

生物声纳的高灵敏度和高可靠性一直是仿生设计所追求的目标, 然而至今仍没有一个令人信服的物理模型能很好得解释生物声纳优越性能的原因, 其主要是缺乏对动物听觉系统神经信息编码的认识. 本文从蝙蝠听觉神经系统的生理结构出发, 用圆映射和符号动力学方法讨论了蝙蝠听觉神经系统在复杂环境中处理多普勒信号的一种可能性方案, 并通过计算机仿真证明了其合理性. 针对蝙蝠神经系统的不稳定性, 用符号动力学的方法分析神经系统信息处理的机理具有良好的鲁棒性和高灵敏度. 这种新的信号处理方法的研究, 为生物声纳信号的处理过程的进一步认识提供了一种新的解释.     

Enhanced near infrared emission in water-soluble NdF3 nanocrystals by Ba2+ doping

A simple and efficient method for the synthesis of water-soluble NdF3 and NdF3:Ba2+ nanocrystals under hydrothermal conditions is established. The method involves the coating of the nanocrystals with a layer of hydrophilic polymer polyvinylpyrrolidone (PVP). The as-prepared products are characterized by powder X-ray diffraction, field emission scanning electronic microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, and photoluminescence spectroscopy. The PVP coating transforms the nanocrystals into a biocompatible material and improves the fluorescence intensity of NdF3 in the near infrared (NIR) region. The morphology of the nanoparticles changes, whereas the fluorescence intensity of NdF3 in the NIR region increases when a small amount of Ba2+ is doped into the NdF3/PVP nanoparticles.     

从电动力学到量子电动力学：纳米光电子器件

纳米尺度下的光电器件的研制与米、毫米、微米尺度下电子器件或光学器件的研制在基本原理与制造技术上有本质的不同。必须采用量子电动力学和介观物理作为基本原理。在量子电动力学中,光子与电子可以相互转化,光子也可以储存在“空腔”中。光一电转换或光一电一光的转换甚至可以在远小于一个光波的尺度内实现（如100nm以下）。基于大量最新现象发现的启示与推动,产生了一种全新的光予技术：纳米光子技术。在这种全新的纳光子技术中,人们将光子电子的输运与转化联合起来进行考虑,非线性光学获得了长足的发展。微电子技术和概念被大量地推广应用于纳光子技术开发。创新型元件如集成激光器、30dB光放大器、效率为30％的1．55μm滤波器等层出不穷地涌现。纳米技术的研发为信息储存、输运和处理开辟了新的天地。进入21世纪,纳米光子技术研究日新月异。在摩尔经验规律的指导下,不断发展的微电子工业的制造精度已进入100nm领域。大规模应用纳米电子、纳米光子技术的时代已经来临。一些新型的光通讯线路已开始应用纳米光子器件。对公众而言,用于照明的LED只是一个应用实例。报告将结合法国国家纳米研究平台的研发成果来阐述纳米光子学的原理和纳米光子器件发展的趋势。     

基于高通量微弱荧光快速检测的高分辨熔解曲线分析仪

高分辨熔解(HRM)曲线分析技术是近年发展起来的一种用于基因突变检测和单核苷酸多态性(SNP)分析的新方法,它通过实时监测PCR产物升温过程中双链DNA饱和染料的荧光强度变化来分析核酸序列的微小差异。根据HRM分析仪对荧光检测的时间和灵敏度需求,提出基于光开关阵列的多路高速荧光激发和检测模块实现高通量的微弱荧光快速检测;并根据HRM荧光数据特点,对原始荧光曲线进行滤波、基线探测、归一化和对温度微分等处理,从熔解曲线两端的线形区域自动提取基线作为归一化的标准,可以在不损失曲线形态特征信息的情况下获得更为精确的熔解温度,从而实现不同基因型熔解曲线的快速、准确识别。     

光子学——一个新兴的前沿科学

 近年来,随着现代科学技术的飞速发展,一个新兴的前沿学科--光子学(Photonics)崛然兴起.它继电子学之后,将科学技术的发展由“电子”推上“光子”的新台阶,正在为我们开辟出另一个新时代--光子时代.     

有机无机复合材料国家重点实验室成立

有机无机复合材料国家重点实验室揭牌仪式不久前在京举行。本实验室依托4大实验室进行组建,它们分别是纳米材料先进制备技术与应用科学教育部重点实验室、北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室、北京市生物加工过程重点实验室和教育部超重力工程研究中心等实验室。