荧光单分子的频率域纳米级快速定位算法及其在超分辨荧光成像中的应用

为了解决现有单分子定位算法中定位速度慢和对噪声有评估依赖性的问题,基于补零快速傅里叶变换和相位梯度算子提出一种新型的噪声自由的频率域非迭代荧光单分子定位算法。计算机模拟结果表明该算法定位精度可达纳米量级,而定位速度与解线性方程组法在同一个数量级。进而在传统实验参数条件下,对不同间隔分子带模型进行了模拟超分辨成像。模拟结果表明,可以区分中心相隔30nm的两个分子带。此外,将该算法用于HeLa细胞突起中微丝束结构的荧光超分辨成像,从重构获得的图像中可以看到微丝束的直径为75～200nm,验证了该算法的实用性。     

激光显微拉曼技术检测晶体管工作电流导致的器件自加热现象

随着晶体管尺寸的日益缩小,不良热效应成为晶体管失效重要原因之一.现有的检测器件热分布的手段的空间分辨率较低,不能原位直观地获得这些尺寸越来越小的晶体管的工作过程中的热分布情况.本文针对以上问题,在变温系统上探索利用激光显微拉曼光谱技术原位检测晶体管的自热效应,结果表明可以通过器件衬底上硅的一阶声子振动的拉曼谱峰频率随温...     

晚清彩瓷釉料的拉曼光谱研究

本文利用便携式拉曼光谱仪并结合显微拉曼光谱仪对几件清末彩瓷的拉曼光谱进行了研究。根据谱峰分析, 这几件晚清彩瓷中暗红色釉料均为Fe2O3; 浅红色和绿色彩釉的主要原料是碱式碳酸铜, 是由于工艺不同而导致铜化合物显色不同; 青黄色颜料的主要原料则是复合铅锡锑黄釉料。     

近红外显微成像技术及其应用进展

综述了近红外显微成像技术的基本原理、技术特点、图像处理、应用领域及国内外发展现状,并对该技术的应用前景进行了展望。     

基于共聚焦显微拉曼光谱揭示炭疽病侵染下茶叶细胞壁变化的研究

采用共聚焦显微拉曼技术研究了炭疽病感染所致茶叶细胞壁结构和化学成分的变化。对茶叶健康和染病组织细胞进行微米级空间分辨率的显微拉曼光谱扫描,并结合透射电镜观察炭疽病侵染所致的细胞超微结构变化,结果显示染病前后细胞壁的拉曼光谱位移和强度都有明显的差异,表明炭疽病侵染导致细胞壁中化学成分发生了较大的变化。其中由纤维素,果胶,酯类化合物产生的拉曼峰强度都有明显下降,说明细胞壁中这些物质的含量在染病后减少了;而木质素拉曼散射引起的拉曼峰强度有所上升,说明木质素的含量在染病后有所增加。随后基于纤维素的拉曼指纹波数和显微空间结构信息实现了茶叶健康组织和染病组织细胞壁中纤维素的化学成像分析,结果显示炭疽病侵染不仅导致细胞壁中纤维素的含量大大减少,而且纤维素的有序结构被破坏。由此得出结论：在无需对样本进行染色或复杂的化学处理的情况下,共聚焦显微拉曼可以揭示由炭疽病侵染引起的茶叶细胞壁化学成分和结构的变化,本研究是共聚焦显微拉曼技术首次用于植物病理学中寄主-病原物互作机制的研究,将为深入研究寄主-病原物在细胞层面上的互作机制开辟蹊径。     

新型医用Mg(98.7－x)-Zn1.0-Ca0.3-Mnx合金在hank's模拟体液中的降解行为

采用真空感应熔炼,结合熔融浇铸法制备了可降解Mg(98.7－x)-Zn1.0-Ca0.3-Mnx四元合金材料.利用光学显微镜、X射线衍射仪,扫描电镜对合金进行分析和表征.并运用浸泡实验和电化学实验探讨了合金在hank's模拟体液中的降解行为.结果表明：Mn含量为1.5%时,铸态镁合金的晶粒得到显著细化,晶粒尺寸减小到20～30 μm;Mn元素可促进Ca原子在Mg基体中形成均匀分布的Mg2Ca相,从而改善合金的抗腐蚀性能;合金的腐蚀速率随Mn含量的增加而显著降低,加入1.7%Mn时,其平均腐蚀速率和电化学腐蚀速率分别降低到0.135 mm/a和0.265 mm/yr,合金的抗腐蚀性能达到最佳值;合金的局部腐蚀严重,存在“河流状”和“骨架状”的腐蚀形貌;腐蚀产物主要由Mg(OH)2、MgCO3、Mg3(PO4)2以及少许MgO与Mg颗粒组成.     

ZrO2含量对Ni-Co-ZrO2复合镀层显微硬度和耐磨性能的影响

以硫酸镍、硫酸钴和氧化锆为主要原料,采用脉冲沉积技术在Q235钢基体表面沉积了Ni-Co-ZrO2复合镀层,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分别观察和表征了复合镀层的显微形貌、成分组成和相结构,并对Ni-Co-ZrO2复合镀层的显微硬度和耐磨性进行了研究.结果表明:ZrO2颗粒弥散分布于Ni-Co合金中,基体与镀层界面处无孔隙、裂纹等缺陷,镀层厚度约为60μm;镀态下Ni-Co-ZrO2复合镀层基质合金为晶态结构,主要生长晶面为Ni(111)和Co (110),XRD衍射图谱呈现出低强度、大峰宽和多晶向的相结构特征.随着镀层内ZrO2颗粒含量的增加,Ni-Co-ZrO2复合镀层的显微硬度呈现先提高后降低、磨损量先减少后增加的趋势,当ZrO2含量为20 g/L时,复合镀层的硬度最高、磨损量最少,磨痕形貌呈现出轻微磨损.     

Effects of cold rolling deformation on microstructure,hardness, and creep behavior of high nitrogen austenitic stainless steel

Effects of cold rolling deformation on the microstructure, hardness, and creep behavior of high nitrogen austenitic stainless steel （HNASS） are investigated. Microstructure characterization shows that 70% cold rolling deformation results in significant refinement of the microstructure of this steel, with its average twin thickness reducing from 6.4 μm to 14 nm. Nanoindentation tests at different strain rates demonstrate that the hardness of the steel with nano-scale twins （nt-HNASS） is about 2 times as high as that of steel with micro-scale twins （mt-HNASS）. The hardness of nt-HNASS exhibits a pronounced strain rate dependence with a strain rate sensitivity （m value） of 0.0319, which is far higher than that of mt-HNASS （m = 0.0029）. nt-HNASS shows more significant load plateaus and a higher creep rate than mt-HNASS. Analysis reveals that higher hardness and larger m value of nt-HNASS arise from stronger strain hardening role, which is caused by the higher storage rate of dislocations and the interactions between dislocations and high density twins. The more significant load plateaus and higher creep rates of nt-HNASS are due to the rapid relaxation of the dislocation structures generated during loading.     

杏鲍菇多糖WPP2的结构表征及抗肿瘤活性

采用热水浸提法从杏鲍菇中提取粗多糖, 经纯化得到一种新的多糖WPP2.通过紫外光谱、色谱、质谱、核磁共振、红外光谱、环境扫描电子显微镜(ESEM)和原子力显微镜(AFM)等技术相结合的方法, 对WPP2结构进行了表征, 并对其体外抗氧化和抗肿瘤活性进行了初步探讨.结果表明, WPP2的平均分子量为4.499×10⁵, 主要由Glc组成, 每个重复单元存在2条支链,→1,2,3)-β-D-Manp和→1,2,6)-β-D-Manp位于支链位点, 支链由→1,6)-β-D-Glcp和→1,6)-β-D-Galp构成, 非还原末端基为→1)-β-D-Glcp, 主链主要由→1,3)-β-D-Glcp,→1,6)-β-D-Galp和→1,3)-β-D-Manp糖残基组成.刚果红实验结果表明其具有三螺旋结构; 用ESEM和AFM首次在纳米尺度观察到WPP2具有多分枝结构; 活性实验结果表明WPP2具有一定的抗氧化和抗肿瘤活性.     

同步辐射显微红外光谱研究6-OHDA诱导帕金森病细胞模型

神经毒素6-hydroxydopamine (6-OHDA)处理的人神经瘤母细胞系SH-SY5Y是一种经典的帕金森病细胞模型。利用同步辐射红外显微光谱研究6-OHDA处理的SH-SY5Y细胞系的生物化学成分。与正常细胞相比较,所含磷脂的平均饱和水平显著提高,蛋白质的二级结构发生显著变化,其中的β-sheet的比例明显增高,核酸的含量明显下降,提示神经毒素6-OHDA对细胞造成了严重的氧化损伤。同步辐射红外显微光谱能够精确有效的检测到细胞生化成分的改变,从而对细胞的病理损伤进行评估。