基于磁泳的生物分离分析技术

利用磁场诱导的微粒运动即磁泳对磁响应性粒子进行精细分离,是近年来发展起来的选择性分离细胞和高分子量核酸的有效技术。本文在阐明磁泳分离原理的基础上,介绍了磁泳分离的分流薄层分级技术、四极磁场流动分离技术和微芯片上的自由流磁泳分离技术的装置构造、工作原理及其在生物分离分析中的应用。     

Deep ultraviolet tip-enhanced Raman scattering

Electromagnetic mechanism of deep ultraviolet tip-enhanced Raman scattering (DUV-TERS) is investigated theoretically with the finite-difference time-domain (FDTD) method, stimulated by recent DUV-TERS experimental reports. FDTD results reveal that the strongest electromagnetic enhancement factor for DUV-TERS is as high as 7 orders in the optimal geometry.     

两种外磁场形式对介质面次级电子倍增的抑制

利用自编1D3V PIC程序,数值研究了不同外加磁场方式对次级电子倍增抑制的物理过程,给出了次级电子数目、平均能量、密度、运动轨迹、渡越时间、介质表面静电场及沉积功率等物理量时空分布关系。模拟结果表明：不同方向外加磁场抑制次级电子倍增的机理有所不同。轴向外加磁场利用电子回旋运动干扰微波电场对电子加速过程,使其碰壁能量降低以达到抑制二次电子倍增的效果;横向外加磁场利用电子回旋漂移过程中,电子半个周期被推离介质表面（不发生次级电子倍增）,半个周期被推回介质表面（降低电子碰撞能量）的作用机理,达到抑制二次电子倍增的效果。讨论了横向磁场在回旋共振下,电子回旋同步加速导致回旋半径增大,电子能量持续增加的特殊过程。两种外加磁场方式都可以通过增加磁场达到进一步抑制次级电子倍增的目的。轴向外加磁场加载容易,但对磁场要求较高;横向外加磁场需要磁场较低,但加载较为困难。     

酞菁敏化混晶TiO2薄膜的低温制备及其对罗丹明B的催化降解

以四磺酸酞菁铜(CuPcTs)为敏化剂,采用溶胶-凝胶法制备了酞菁敏化的TiO2溶胶,经浸渍提拉成膜并室温晾干,制得CuPcTs-TiO2薄膜.采用XRD,UV-Vis和SEM等测试手段对薄膜样品进行了表征,并通过罗丹明B的降解考察了薄膜的可见光催化性能.结果表明,TiO2为锐钛矿-板钛矿-金红石混晶结构,CuPcTs-TiO2薄膜对罗丹明B降解具有较高的光催化活性.CuPcTs敏化能有效提高TiO2的可见光催化活性,但过多的CuPcTs会使催化活性降低.在可见光照射条件下,罗丹明B主要是先脱乙基生成罗丹明,然后再逐步被分解.CuPcTs-TiO2薄膜在经2～3次循环使用后,其光催化活性趋于稳定.CuPcTs可牢固地负载于TiO2薄膜中,从而保证了CuPcTs-TiO2薄膜重复使用的稳定性.     

Determination of Protonation Constants of O-Phospho-<Emphasis Type="SmallCaps">l</Emphasis>-serine in Aqueous Solution: Potentiometry,Microcalorimetry, NMR Spectroscopy and Quantum Chemical Calculations

O-Phospho-l-serine is one of the naturally occurring phosphorylated amino acids, having important pharmacological activity and bioactivity. The protonation constants of O-phospho-l-serine were determined by means of potentiometric titrations at 25 °C and ionic strength of 0.5 mol·L^?1 (NaCl). The heat effects of the protonation reaction of the O-phospho-l-serine were measured by direct calorimetry. NMR spectroscopy has demonstrated that the first protonation site occurs at the nitrogen atom in the amino group, followed by one of the oxygen atoms in the phosphono group, and finally the carboxyl oxygen atom. This trend is in good agreement with the enthalpy of protonation and quantum chemical calculations. These data will help to predict the speciation of O-phospho-l-serine in physiological systems.     

基于三维Fokker-Planck方程的电子回旋波加热与电流驱动模拟

利用反弹平均的三维Fokker-Planck方程,对电子回旋波加热和电流驱动进行数值模拟.考虑超热电子径向扩散对电流驱动的影响,在方程中加入径向扩散输运项,采用九点格式的中心差分对方程进行数值离散得到系数矩阵,采用不完全LU分解对系数矩阵进行预处理,利用双共轭梯度稳定法求解得到分布函数.在不考虑电子径向扩散输运条件下,得到电子回旋波驱动电流密度与功率沉积密度的分布;考虑径向扩散输运的计算结果与BANDIT3D进行比较,驱动电流分布的趋势基本一致.     

磁绝缘线振荡器内气体碰撞电离数值模拟

针对气体碰撞电离过程,介绍了蒙特卡罗碰撞（MMC）的处理方法,利用MMC方法编写了气体碰撞电离模块,将其移植到3维全电磁粒子模拟程序NEPTUNE之中,模拟了充有He气的磁绝缘线振荡器（MILO）。模拟结果表明:当He气密度较低时,电离的正离子由于较重无法自由移动,形成了正离子通道,可以有效中和电子束空间电荷场,有利于电子束传输和群聚,提高了束波互作用效率,微波输出功率得到了明显提高,起振时间也有所缩短;当进一步增加He气密度时,电离碰撞增强,电子和离子数目会雪崩式增长,电子束由于碰撞增强而导致能散度增大,其负效应已经远大于中和空间电荷场的正效应,反而不利于电子束的群聚和共振,从而导致输出微波功率降低乃至截断,起振时间缩短是由于其在非雪崩阶段的正效应积累所致,但是随着负效应的增强起振功率不能得以维持,二极管最终将闭合。另外,还模拟了MILO填充空气、水蒸气及二氧化碳等多原子、多组分气体的碰撞电离物理过程。模拟结果显示,同压强情况下,填充空气、水蒸气及二氧化碳的脉冲缩短现象要比填充He气等较低原子序数气体的情况严重得多。     

多孔磁性硅胶微球的制备及其在基因组脱氧核糖核酸提取中的应用

采用模板法制备了多孔磁性硅胶微球,用于生物样品中基因组脱氧核糖核酸(DNA)的分离纯化。以球形和无定型硅胶为对照,考察了吸附液组成和洗脱时间等实验参数对小牛胸腺基因组DNA在磁性硅胶固相载体上的提取回收率的影响。实验结果表明:20%(W/V)聚乙二醇和2 mol/L氯化钠,洗脱10 m in,DNA的回收率可达80%;采用简单的细胞裂解体系和合适的吸附液组成,磁性微球应用于酿酒酵母中基因组DNA的提取,得到了平均长度约为5 kb、A260/A280大于1.77的高纯度DNA片段。     

微波气体放电等离子体与余辉中的动理学研究

研究了微秒脉冲聚焦微波束气体放电等离子体的动理学过程。数值模型基于自洽求解的微波电场亥姆霍兹方程、粒子连续性方程以及电子能量、气体分子振动能量和平动能量的平衡方程,并与等离子体动理学反应互相耦合。对比了国外报道的近期两项相关实验：次MW级X波段9.4 GHz微波氮气击穿和MW级W波段110 GHz微波大气击穿。在次MW级实验中,计算所得电子激发态N₂(C³Π_u)的数密度与实验所测发射光谱第二正带隙的强度一致;在MW级实验中,模拟结果重复了发射光谱测量所得振动温度和平动温度对放电气压的依赖关系。结果揭示了上述模拟和实验符合的内在物理机制。     

Analysis of global exponential stability and periodic solutions of FCNNs with constant delays and time-varying delays

In this paper, we investigate a class of fuzzy cellular neural networks with constant delays and time-varying delays. By constructing suitable Lyapunov functional and employing Young inequality, we find sufficient conditions for the existence, uniqueness, global exponential stability of equilibrium, and the existence of periodic solutions of fuzzy cellular neural networks with time-varying delays. The results of this paper are new and they extend previously known results.