面向可控自组装的DNA纳米管可编程AFM操作北大核心

"核心"DNA纳米结构的精确定位是实现指定位置的DNA纳米结构可控自组装构建纳米器件或系统的关键难题之一。研究了一种可编程控制的原子力显微镜(AFM)操作方法,通过运用操作过程中参数调控,实现液体环境中柔性DNA纳米结构的可控定位及定向操作。对操作振幅和溶液中Mg2+浓度两个关键参数进行了实验优化。实验采用的是长400 nm和直径约6 nm的DNA纳米管状结构。实验结果表明,在操作振幅为3.5 nm和Mg2+浓度为10 mmol/L的优化控制条件下,应用可编程控制的AFM调控操作方法,实现了液体环境中DNA纳米结构的定位定向操作,且成功率达到80%。     

扫描离子电导显微镜的研制与实现

在微纳米尺度上对活细胞高分辨率成像对生命科学研究具有重要的意义,其将有助于再现正在发生的生命过程、检测细胞对外界刺激做出的响应,甚至观测某些蛋白簇在细胞膜表面的运动。然而直到今天,仍然没有很好的实现上述目标。扫描离子电导显微镜（SICM）由于其真正的非接触、高分辨、无损独特成像方式,规避了扫描过程中探针与样品表面发生力的接触,得到越来越多的关注和广泛的应用。从系统的角度阐述自制SICM 系统的设计、硬件集成及跳跃模式扫描算法的实现,并通过对聚二甲基硅氧烷（PDMS）栅格成像以及与原子力显微镜（AFM）成像结果的对比,验证了系统功能的正确性和有效性;最后开展了生理环境下活体细胞的原位扫描成像实验,初步获取了活体神经细胞轴突结构的三维形貌图像。SICM 的成功搭建,将为人们深入了解生理条件下活体生物样品表面微观结构与功能机理等提供有效的研究方法与手段。     

融合业务运营背景下的企业数据环境建设

融合业务运营模式作为电信运营商的竞争手段,地位越来越重要。这也将驱动业务运营支撑系统的整合与演进,进而驱动企业核心数据的跨系统整合。     

原子力显微术应用于单细胞水平肿瘤研究的进展

肿瘤现已严重威胁人类的生命健康.过去十年间在细胞生物力学方面的研究进展表明肿瘤的发生发展过程中总伴随着细胞表面超微形貌和机械特性的变化,为肿瘤研究带来了新的认识,有助于发展新型免标记临床疾病诊断技术.原子力显微镜(AFM)以其纳米级空间分辨率,溶液环境下对活体细胞、组织等生物样本进行成像、测量的独特优势,成为肿瘤细胞生物力学研究的重要工具.本文综述了AFM在肿瘤细胞机械特性测量,超微形貌成像,及分子识别方面的研究进展,对其面临的困难和挑战进行了讨论,并对其应用前景进行了展望.     

锯齿型石墨烯带缺陷改性方法研究

采用基于密度泛函理论的非平衡格林函数, 对具有不同缺陷构型的锯齿型石墨烯带(zigzag graphene nanoribbon, ZGNR) 的输运性质进行了理论计算与模拟. 研究表明, 相同数目、 不同构型缺陷结构对ZGNR的导电特性将产生不同的影响. 如A-B构型双空缺对ZGNR电导的影响最为显著, 而A-A构型双空缺对其电导的影响最小. 更为重要的是, 当引入碳环构型缺陷时, ZGNR将被改性, 即由原本的金属性质转变为半导体性质, 为缺陷调控石墨烯导电特性提供了理论依据.     

纳电子器件制备的单根碳纳米管精确装配与电连接研究

目前,利用单根碳纳米管进行纳电子器件的研制成为纳电子学界研究的前沿与热点,但在纳电子器件研制过程中,如何实现单根碳纳米管与微电极的精确装配与电连接成为关键技术难题之一。为探索实现此关键技术的新方法,本文尝试将介电电泳与具有实时力,视觉反馈的原子力显微镜操作方法相结合,从而结合粗、精两级操作方式,来实现单根碳纳米管的精确装配与电连接。单根多壁碳纳米管的精确装配与电特性测试实验验证了该方法的有效性,从而为装配研制基于单根纳米管,线的纳电子器件提供了一种新颖可行的方法。     

基于AFM的药物刺激前后淋巴瘤活细胞的形貌及弹性的变化

原子力显微镜(AFM)的发明为研究单个活细胞的形貌结构及物理特性提供了新的技术手段.然而,由于缺少合适的固定方法,利用AFM对动物悬浮活细胞的形貌进行高分辨率成像还面临着巨大的挑战.本文提出一种基于微柱阵列和静电吸附相结合的动物悬浮细胞固定方法.通过微柱阵列的机械钳制和多聚赖氨酸的静电吸附实现了对单个淋巴瘤B细胞的固定,并在此基础上利用AFM动态观测了不同浓度Rituximab刺激下淋巴瘤B细胞的表面形貌及弹性的变化.经过0.2 mg·mL-1的Rituximab刺激2 h后,细胞表面的褶皱增加,细胞的杨氏模量从196 kPa减小到183 kPa.经过0.5 mg·mL-1的Rituximab刺激2 h后,细胞形貌发生显著变化并出现突起结构,细胞的杨氏模量从234 kPa减小到175 kPa.实验结果表明淋巴瘤细胞形貌和弹性变化的幅度随着Rituximab刺激浓度的增加而增加,加深了对Rituximab作用效果的认识.     

一种低成本高效率气动式微流控混合器

液体混合是微流控芯片的重要功能之一,微流控液体混合方式可分为主动式和被动式两种。针对目前微流控混合器存在的被动式混合效率不高和主动式混合器制作工艺复杂等问题,研究设计了一种基于雕刻机加工的低成本、高效率气动式微流控混合器。该微流控芯片采用数控雕刻机快速加工微模具,经PDMS固化、翻模、打孔和键合等工艺,实现了微流控混合器的制作。同时研究设计了多气室脉冲气体驱动模式,有效实现了微量试剂和样品的快速混合。实验结果表明,所研究的主动式微流控混合器可以产生对流混沌作用,显著提高微尺度下的混合效率,为实现低成本的微流控芯片制作和高效试剂混合的MEMS生化检测系统提供了一种有效的技术途径。     

助力全业务运营构建融合业务支撑系统

随着电信运营商重组的深化和全业务运营的逐步开展,对固网、移动融合业务运营的支撑是各电信运营商运营支撑系统面临的现实问题与挑战,如何统一管理客户数据、支持全面的营销管理、受理固网移动捆绑业务、实现固网移动业务的快速开通等,都是新的运营支撑系统必须解决的问题。     

融合业务运营背景下的企业数据环境建设

1前言数据是企业的核心资产之一,是影响电信业务运营支撑效果的重要方面。数据管控是构建和维护运营支撑体系的基础,只有实现有效的数据管理,基于高水平的数据质量才能够更好地建立数据应用,发挥数据作为企业核心资产的价值。