人红细胞老化过程中膜表面唾液酸变化的免疫AFM研究

分离人外周血的轻龄和老龄红细胞,采用麦胚凝集素和胶体金对红细胞表面的唾液酸残基进行细胞化学标记,然后在AFM下成像并进行数据分析.结果显示,老龄红细胞膜表面胶体金标记的颗粒数量明显低于轻龄红细胞表面,两者之间有显著差异.推测红细胞老化过程中细胞膜表面唾液酸含量的变化可能与老化细胞的处理机制有关.免疫胶体金标记结合原子力显微镜可在纳米尺度对膜受体蛋白进行定位和定量研究,拓展了原子力显微镜在生命科学领域的应用.     

应用共聚焦显微镜观察卵母细胞成熟过程中Cdc42活性变化

Cdc42属于GTP酶家族成员,参与细胞骨架调节和细胞发育,但在细胞分裂过程中的作用所知甚少.以爪蟾卵母细胞为模型,GFP-wGBD(Cdc42活性探针)和罗丹明-微管蛋白作为荧光标记物,采用共聚焦显微镜观察卵母细胞分裂过程中Cdc42活性变化.结果显示卵母细胞中,极体释放数分钟前,纺锤体上方和周边可见微弱的Cdc42活性,2 min～4 min内,活性逐渐增强,随后收缩环形成,胞质分裂发生.胞质分裂完成后,Cdc42活性消失.结果提示Cdc42活性可能与爪蟾卵母细胞胞质分裂有关.     

研究开发适应于国际标准的SPM针尖特性表征结构

标准化是当前扫描探针显微镜领域(SPM)的一项重要工作.国际标准化组织ISO自2004年起已经将SPM标准化列入其工作框架之内,并建立了相关的分委员会、技术委员会和工作小组.本文介绍了国际上当前有关SPM标准化方面努力和主要趋势:SPM术语的标准化被认为是SPM标准化工作范围内首先需要考虑的问题,其相关标准即将发表;SPM数据管理及处理的标准化则是另一项正在进行的有利于数据访问、处理和共享的重要工作.可溯源计量型原子力显微镜(AFM)的发展解决了纳米尺度的度量问题,能够通过对标准物质进行定量分析与定标实现量值的传递.当前发展能够被计量型AFM鉴定的参考物质以及标准化仪器校正过程是实现SPM标准化之前的当务之急.为了促进SPM领域ISO标准的实现,一种新的针尖特性表征结构(tip characterizer)已经被开发出来.这种tip characterizer由超晶格组装技术实现,能够描述针尖的形状并且同时进行侧向尺度的校正.本文探讨了这种新型tip characterizer的性能.这种tip characterizer不易损坏针尖,具有很好的重复性,并能帮助实验观察分析针尖形状和结构几何特性之间的关系.     

基于DSP的高速原子力显微镜系统

传统的以PC机为控制核心的AFM(atomic force microscope)越来越无法满足快速成像的要求,具有先进控制系统的高速AFM正成为国内外的一个研究热点.本文介绍了一种以DSP(digital signal processor)为控制核心的AFM系统.在该系统中,自动进针/退针、扫描电压的产生、A/D采样、D/A输出以及数字闭环反馈控制等任务均在DSP控制下完成;在分辨率为512×512时,可以获得行频55 Hz的扫描速度.实验表明,即便在这样高速扫描的情况下,该系统仍具有良好的成像性能.     

AFM研究硫酸钾晶体在混合溶剂中的生长特性

本文用原子力显微镜(AFM)观察了硫酸钾晶体在纯水体系和水-乙醇体系中结晶的形貌特征.结合热力学分析初步探讨了两种环境下硫酸钾晶体的生长机理.为工业上利用低能耗的溶析法分离K2SO4提供了一定的理论依据.     

基于物理机制模型的民机机体噪声预测

为实现民机总体方案快速评估与优化迭代设计,文章对民机增升装置前缘缝翼及后缘襟翼分别建立了基于民机噪声物理机制的预测模型,在此基础上搭建了机体噪声预测体系,开发了相应的预测工具UNICRAFT.为评估预测工具UNICRAFT的计算精度和效率,文章分别针对翼吊式布局,前缘缝翼/Fowler式襟翼形式,以及尾吊式布局,前缘缝...     

全内反射荧光成像技术及其在单分子检测中的研究进展

全内反射荧光显微镜技术是当今最灵敏的生物成像和检测方法之一,可以直接探测单个荧光分子。这种方法已成功地用于生命科学、化学、物理学等研究领域,获得了常规方法无法得到的重要信息。本文介绍了全内反射荧光显微镜的工作原理和实验技术,总结了近年来这种单分子检测方法在生命科学、化学等领域的重要应用,并对其发展前景进行了展望。     

葡萄球菌肠毒素B基因的膜片电极支撑双层类脂膜核酸传感器的研究

本研究用膜片电极支撑双层类脂膜(BLMs)核酸传感器,检测葡萄球菌肠毒素B(SEB)基因。BLMs在膜片钳尖端形成后,传感器的检测电流大小和施加的电压成正比。通过在BLMs上固定针对SEB基因特异的直链十二烷烃链(0～273.65μg/L)修饰的单链寡核苷酸(C12-ssDNA)探针与膜片钳系统一同构建成膜片电极支撑BLMs核酸传感器。电流大小与探针的浓度呈正相关,线性回归方程I=5.49 2.94C;相关系数r=0.9962。SEB基因浓度在20～5000μg/L范围时,检测的电流信号与SEB基因浓度的自然对数呈负相关,线性回归方程I=1103.26-103.62lnC,相关系数r=0.9977;同时,核酸传感器有很好的特异性,与不产SEB的金葡菌属、其它食物中毒菌的基因组DNA和空白对照组反应无明显电信号响应。应用原子力显微镜对BLMs表面微观结构、ssDNA固定于BLMs上和BLMs上杂交洗脱后的表面微观结构进行观察。本研究构建的膜片电极支撑BLMs核酸传感器为SEB基因的检测提供了一种快速、灵敏、特异性强的方法。     

竖直矩形微槽内的特殊干涸与换热行为

利用宽视场体视显微镜、高速摄影仪以及CCD摄像系统对纯蒸发和沸腾换热情形下竖直矩形毛细微槽内液体的特殊干涸行为进行了观察,对液体沿微槽槽道方向的润湿高度进行了观察测量,并对液体沿微槽槽道方向的相变换热特性进行了实验研究.实验结果表明:竖直矩形毛细微槽群是一种高性能的相变换热强化表面,微槽中液体的蒸发与沸腾对干涸点高度的变化有着复杂的影响,热流密度和相变换热系数沿槽道方向的分布不均匀.     

聚(二甲基硅氧烷-co-甲氧基十二烷基硅氧烷)在棉纤维及其他模型表面的膜形貌及定向排列方式

用场发射扫描电镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)、光电子能谱(XPS)等仪器研究了棉纤维以及再生纤维素表面聚(二甲基硅氧烷-co-甲氧基十二烷基硅氧烷)(DDPS)的膜形貌及其定向排列方式.结果发现,在天然棉纤维以及再生纤维素模型表面,DDPS均能形成宏观上平滑、而微观形态学实则非均一的疏水性硅膜,表明DDPS的定向排列成膜方式为疏水性硅甲基、硅十二烷基朝外伸向空气,硅氧偶极键指向基质界面.