基于适配体的荧光生物传感器对Hg2+的检测技术研究

工业迅速发展所带来的重金属污染，是目前威胁人类健康的重要环境问题之一。Hg²⁺是一种毒性强且污染较为普遍的重金属离子，较低浓度Hg²⁺就会对人体造成很大危害。基于核酸适配体错配结合Hg²⁺的原理，以特异性双链核酸染料SYBR GreenⅠ为荧光指示探针，构建了新型的无标记核酸适配体荧光生物传感器，建立了一种高灵敏度、快速检测Hg²⁺的方法，实现了Hg²⁺高效检测。在优化条件下，传感器对Hg²⁺的检测线性范围为10 nmol/L～1μmol/L,相关系数(r²)为0.99,检出限为1 nmol/L。5种干扰离子(Ca²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Ag⁺)的存在不影响Hg²⁺检测，表明该方法对Hg²⁺检测具有较好的特异性。在自来水样的Hg²⁺加标检测实验中，平...     

ITO复合电极在Pb2+检测方面的应用

以金纳米粒子和多壁碳纳米管(MCNT)修饰的ITO玻璃为工作电极，铂片和饱和甘汞电极(SCE)分别作为对电极和参比电极构筑了针对Pb²⁺检测的化学传感器。采用方波溶出伏安法(SWSV)对构筑的化学传感器的灵敏度、稳定性、抗干扰能力进行了评价。研究结果表明，所构建的针对Pb²⁺检测的化学传感器的灵敏度为0.112 93 mA/mmol/L,Pb²⁺的校准曲线方程为Y=0.112 93X+8.153 1,相关系数(R²)为0.97,检测限为1.6μmol/L;抗干扰实验结果表明，Zn²⁺、Cu²⁺、Cd²⁺、Ag⁺4种金属离子对Pb²⁺的检测干扰较小；此外，稳定性实验结果表明，所构建的针对Pb²⁺的化学传感器具有优异的稳定性。该化学传感器适用于对自来水中的Pb²⁺的含量进行检测。     

基于菲并咪唑增强型Cys/H2S荧光探针的合成及识别性能

基于苯磺酸酯与巯基化合物的亲核取代反应,设计合成了以菲并咪唑为荧光团、二硝基苯磺酰基为识别基团的反应型L-Cys/H₂S荧光探针(PIP-DNBS),并通过红外光谱、核磁共振氢谱和碳谱、质谱等方法对化合物的结构进行表征与确认。探针PIP-DNBS溶液(V_DMF∶V_HEPES=1∶1)在日光下和紫外灯照射下均可实现对H₂S的裸眼识别。通过荧光增强方式实现对Cys和H₂S的选择性识别,且识别不受其他类似物和pH变化的干扰。探针对L-Cys和H₂S的荧光识别符合线性关系,检出限分别为79.01和38.06 nmol·L^-1,可以实现L-Cys和H₂S的定量检测。此外,时间响应曲线表明,探针PIP-DNBS对H₂S的荧光识别在4 min内完成,明显优于其对L-Cys的识别速度(10 min),基本实现了对L-Cys和H₂S的差异性识别。     

一种新型A13+荧光探针的合成及其在食品中的应用

设计合成了一种新型的Al3+荧光探针L(((E)-((8-羟基喹啉-2-基)亚甲基)氨基)-戊腈),并利用元素分析、核磁和质谱等方法对探针结构进行了表征.该探针在溶液中本身荧光很弱,但结合A13+后荧光显著增强.由此,建立了一种测定A13+的新方法.该方法对A13+测定的线性范围为2.8×10-8～4.3×10-6mol/L,检出限为8.3×10-9 mol/L,相对标准偏差为4.14％,回收率在100.1％～105.4％之间,具有选择性好,灵敏度高,线性范围宽以及操作简单等优点.     

一种新型Al~(3+)荧光探针的合成及其在食品中的应用

设计合成了一种新型的Al~(3+)荧光探针L(((E)-((8-羟基喹啉-2-基)亚甲基)氨基)-戊腈),并利用元素分析、核磁和质谱等方法对探针结构进行了表征.该探针在溶液中本身荧光很弱,但结合Al~(3+)后荧光显著增强.由此,建立了一种测定Al~(3+)的新方法.该方法对Al~(3+)测定的线性范围为2.8×10-8~4.3×10-6 mol/L,检出限为8.3×10-9 mol/L,相对标准偏差为4.14%,回收率在100.1%~105.4%之间,具有选择性好,灵敏度高,线性范围宽以及操作简单等优点.     

钙营养对甜菜幼苗生长和表观光合作用的影响

通过设置不同的Ca²⁺浓度，探究钙营养对甜菜幼苗形态特性和光合作用的影响。结果表明，在0.50、0.75、1.50和3.50 mmol·L^-1Ca²⁺浓度处理下，植株根面积、叶面积、株高和叶绿素含量均随Ca²⁺浓度的升高而增加，在3.50 mmol·L^-1时达到最大值；随着Ca²⁺浓度进一步提升至7.50 mmol·L^-1时，各项指标开始出现递减趋势；参数净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO₂浓度均随Ca²⁺浓度的增加呈先上升后下降的趋势，在3.50 mmol·L^-1时达到最大值。相关性分析和主成分分析表明，4项表观光合作用指标间均存在显著相关性(P<0.005),株高、干重和Tr在衡量不同Ca²⁺浓度对甜菜幼苗生长及光合作用影响中占主要成分。综上所述，适宜的钙营养能促进甜菜幼苗生长，提高光合生理代谢，且在Ca²⁺浓...     

温敏印迹光子晶体凝胶传感器的制备及对链霉素的识别响应性能

为探究温敏印迹光子晶体凝胶传感器对链霉素的识别响应性能,利用分子印迹技术加工修饰光子晶体,使其具有光电效应和特异性识别吸附性能,并将其应用于链霉素的检测。制备单分散聚苯乙烯(Polystyrene, PS)微球及PS蛋白石模板,将蛋白石模板负载于羟基修饰的载玻片上并填充含有链霉素的前驱液进行分子印迹,移除结构模版及印迹分子,得到对链霉素具有特异性识别功能的分子印迹光子晶体凝胶(Molecularly imprinted photonic crystal gel, MIPH)传感芯片。通过扫描电子显微镜和热重分析仪对材料进行表征,并开展了特异性识别性能、重复使用性能、吸附性能和光谱实验。结果表明,印记分子成功蚀刻到芯片上,传感器对链霉素具有较好的特异性。经过5次吸附-洗脱循环,传感器仍然对链霉素具有良好的吸附能力。随着链霉素吸附量的增加,其透射波长发生偏移,当链霉素浓度达到20 mmol·L^-1时,透射波长从419 nm红移至460 nm。根据其吸附进程与波长偏移值变化做线性拟合方程,得出其检出限为5×10^-4 mol·L^-1     

丙氨酸扫描法探究Cn-AMP2肽结构与抗菌活性关系

为研究抗菌肽Cn-AMP2的结构与抗菌活性之间的关系，采用丙氨酸扫描法进行突变，设计一系列抗菌肽Cn-AMP2丙氨酸扫描突变体．应用生物信息学法研究突变体的理化性质参数，测定抗菌肽Cn-AMP2和突变体肽对8种革兰阴性菌和革兰阳性菌的抗菌活性，并以此为基础对抗菌肽Cn-AMP2的构效关系进行深入研究．结果表明，丙氨酸突变后，分子量和净电荷数量无明显变化，但疏水力矩有明显变化．Cn-AMP2和突变体肽抗革兰阴性菌最低抑菌浓度(MIC)为16～354μmol/L，抗革兰阳性菌最低抑菌浓度为26～250μmol/L．圆二色光谱测定表明，Cn-AMP2和突变体肽在222 nm处的摩尔椭圆率分别为-1 362,-401 deg·cm²·dmol^-1.NPN荧光探针实验表明，Cn-AMP2和突变体肽对细菌细胞外膜破坏强度有明显差异．实验结果表明，第3位丝氨酸、第4位酪氨酸、第8位丝氨酸和第11位甲硫氨酸为关键位点．     

PEG-6000模拟干旱胁迫对甜菜幼苗生长及生理指标的影响

为探究干旱胁迫对甜菜幼苗生长及生理指标的影响,使用聚乙二醇-6000(Polyethylene glycol-6000, PEG-6000)模拟干旱胁迫,对甜菜品种“KWS1176”进行室内水培实验。设置6个梯度处理：0 g·L^-1(CK)、50 g·L^-1(5%)、100 g·L^-1(10%)、150 g·L^-1(15%)、200 g·L^-1(20%)和250 g·L^-1(25%),研究不同浓度PEG-6000模拟干旱胁迫对甜菜幼苗生物量、丙二醛(Malondialdehyde, MDA)、抗氧化酶系活性以及可溶性蛋白的影响。结果表明,由于PEG-6000的浓度按梯度上升,甜菜幼苗长势和叶片干鲜重呈下降趋势;甜菜幼苗叶片及根系的4种抗氧化酶过氧化氢酶(Catalase, CAT)、过氧化物酶(Peroxidase, POD)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)及抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase...     

荧光法研究茶碱与牛血清白蛋白的相互作用

应用荧光和紫外光谱法研究了茶碱(TH)与牛血清白蛋白(BSA)相互作用的光谱特性.测定了TH与BSA在10℃、28℃和40℃温度下的结合常数KΛ分别为1.96×104L/mol、3.80×104L/mol,1.57×105 L/mol,结合位点数n分别为1.0,1.1,1.2.实验表明:TH对BSA内源荧光的猝灭机理主要为静态猝灭;计算得到热力学参数H为26.229 KJ/mol,S为174.809J/(mol·K).TH主要以疏水作用力与BSA相互作用;同步荧光技术研究表明,BSA的荧光主要源于TH色氨酸残基,表明TH对BSA的构象有影响.     

以OP-10为荧光试剂建立的高选择性Hg~(2+)检测方法

用荧光光谱法研究了烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)对常见金属离子的荧光识别性能,发现在适当的条件下,OP-10对Hg~(2+)呈现出高选择性荧光猝灭响应,猝灭常数为Ksv=2 112 L·mol-1.在OP-10浓度为2.0 mmol·L-1,p H值为4.1的BR缓冲溶液中,等浓度的Hg~(2+)使其在320 nm处的荧光强度降低86%.基于上述荧光猝灭作用,建立了一种新的Hg~(2+)荧光检测方法.OP-10的荧光强度与Hg~(2+)浓度在0.1×10~(-4)~4.4×10~(-4) mol·L~(-1)范围内呈良好的线性关系,线性相关系数为0.996 8.检出限为49 nmol·L-1.该荧光试剂OP-10可用于水样中Hg~(2+)的检测.     

金属离子和氧化剂对4-氯酚光化学降解的影响

在实验条件下,Mn²⁺/Fe²⁺/Cu²⁺/Zn²⁺/Al³⁺/Y³⁺/La³⁺(特别是Y³⁺和La³⁺)、KMnO₄/K₂S₂O₈/KClO₃/KClO₄/KBrO₃/KIO₃对4氯酚光化学降解起加速作用,且随其浓度增大而增强.KIO₄对4氯酚光化学降解起抑制作用,且随其浓度增大而增强.KClO₃/KBrO₃+Y³⁺对4CP光化学降解的加速作用更为显著.无光照时,KMnO₄、KIO₄+Mn²⁺/Fe²⁺都能够使4氯酚立刻发生化学降解,尤其以KMnO₄、KIO₄+Mn²⁺的作用更为显著.     

钒(Ⅴ)─荧光镓极谱络合吸附波的研究

在pH6.0的KCl底液中，钒（Ⅴ）-荧光镓（LMG）配合物产生一灵敏的极谱吸附波，峰电位在－0．86V（vs·SCE），二次导数峰高与钒（Ⅴ）浓度在3．9×10－9～3．9×10－6mol／L范围内里线性关系，检测限为2．0×10-9mol／L．研究了电极反应机理，方法已成功地应用于自来水中机的测定．     

精密的低频相位校准标准

一种新型高精密低频相位校准标准已研制成功,它采用相位误差倍减技术,在20Hz~100kHz (点频)内,相移量范围是0~n×360°(n是整数),准确度为±(1×10^-6×F±0.001)度,F为工作频率,单位为Hz.相移量分辨率为(3×10^-8×F)度.输出信号实测的失真度优于1×10^-4,幅度稳定度优于1×10^-5/10min.     

基于WDM-PON架构的5G前传系统中的FWM效应

为了应对快速增长的带宽需求,解决非线性效应限制波分复用无源光网络（wavelength-division multiplexing passive optical network,WDM-PON）系统的传输距离和信道容量,尤其是四波混频（four-wave mixing,FWM）效应的问题。通过实验与仿真研究了25 Gb · s^-1 · λ^-1非归零码（non-return-to-zero,NRZ）信号经过25 km标准单模光纤（standard single-mode fiber,SSMF）传输时,FWM效应对系统所产生的影响。仿真结果表明,在信道间隔为200 GHz的12个波长传输系统中,除了第一个和最后一个信道之外,其他信道误码率（bit error rate,BER）都不能达到前向纠错码（forward error correction,FEC）的门限1.0 × 10^-3。因此,在制定5G前传系统波长分布和信道间隔时,应充分考虑FWM串扰。     

文多灵与DNA相互作用的光谱研究

在pH为7．4的Tris—HCl缓冲溶液中，应用紫外光谱法和荧光光谱法对文多灵与鲱鱼精DNA分子间的相互作用进行了研究．研究结果表明，DNA与文多灵存在较强的相互作用，计算了25℃和40℃两个不同温度下文多灵与DNA的结合常数和结合位点数分别为5．26×10^3L／mol、1．0411和7．77×10^3L／mol、1．056．紫外光谱实验结果表明，DNA的加入可使文多灵252nm处的紫外吸收峰发生显著升高和蓝移；荧光探针实验表明文多灵不能使小檗碱-DNA体系的荧光发生猝灭，证明文多灵是以沟槽结合的方式与DNA结合．     

基于抑制葡萄糖氧化酶活性快速检测重金属离子的研究

酶抑制比色法是近年来迅速发展起来的食品中重金属残留检测的方法之一.与传统的方法相比,酶抑制法具有快速、简便、对所分析的样品需要量少等优点.本文研究了重金属Pb2+、Cu2+、Ag+对葡萄糖氧化酶的抑制,采用酶抑制比色法实现了对Pb2+、Cu2+、Ag+金属离子的检测.在优化的条件下,Pb2+、Cu2+、Ag+分别在10~100μmol/L、4~80μmol/L、10~100μmol/L范围内其浓度与响应信号呈良好的线性关系(相关系数均在0.99以上).Pb2+、Cu2+、Ag+的检出限分别为0.53、0.21和0.18μmol/L.     

基于Y2O3∶Tm3+, Eu3+荧光粉FIR线性变化的光学温度传感特性研究

以尿素为沉淀剂,采用均相沉淀法制备了Tm³⁺、Eu³⁺共掺杂的Y₂O₃荧光粉.X射线衍射仪表明样品为体心立方结构,扫描电子显微镜观测到亚微米级球形颗粒.测得了样品的温度依赖性发射光谱,发现Eu³⁺表现出正常的热猝灭趋势,而Tm³⁺有缓慢的热增强现象.随着温度变化,Tm³⁺和Eu³⁺的荧光强度比(FIR)呈现线性上升趋势,可用于温度的表征.样品的最大相对灵敏度(S_r)为0.423%K^-1(303 K).温度循环测试表明,Tm³⁺和Eu³⁺的FIR具有良好的可重复性,适用于温度传感领域.     

2-巯基-6-羟基-4,5-二氨基嘧啶螯合-浊点萃取-HPLC测试金属离子的研究

合成了2-巯基-6-羟基-4,5-二氨基嘧啶螯合剂,采用红外光谱法、核磁共振波谱法、X射线能谱分析法对其结构及元素组成进行了分析测试.将螯合剂与水中Cu2+,Hg2+,Fe3+反应生成金属螯合物,通过非离子表面活性剂的浊点特性萃取螯合物,采用高效液相色谱对萃取物进行分离测定.外标法定量,在0.2¹.0 mg/L范围内,金属离子浓度和色谱峰面积呈现良好的线性关系,线性相关系数(R2)分别为0.998 3,0.998 7,0.999 2,Cu2+,Hg2+,Fe3+的最低检出限分别为3.4,3.7,1.6μg/L.     

蒲公英状NiCo2O4超级电容器电极材料制备

采用简单的水热合成法制备得到了蒲公英状的NiCo₂O₄电极材料．用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X衍射测试(XRD)对样品进行了结构表征．并将其组合成超级电容器，通过循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)等测试手段研究其电化学性能．测试结果表明，空心结构蒲公英状NiCo₂O₄电极材料，在电流密度为1 A·g^-1时，电容量达到1 262.3 F·g^-1，高于实心结构时的680.89 F·g^-1．在5 A·g^-1时，经过2 000次循环测试后，样品的电容量从1 150 F·g^-1下降到1 050 F·g^-1，电容保持率为91.3%，表明电极的倍率性能十分稳定．