UV胁迫酵母细胞凋亡过程的拉曼光谱研究

【目的】了解UV诱导酵母细胞发生凋亡过程中生物大分子的变化及细胞凋亡的分子机制。【方法】应用单细胞激光光镊拉曼光谱技术(LTRS),实时研究酵母细胞凋亡过程中拉曼光谱强度的动态变化,分析单个细胞凋亡过程的生理生化变化。【结果】致死剂量UV照射酵母细胞后,细胞发生凋亡。对于群体细胞,归属于核酸的1085cm-1,1300cm-1,蛋白质的850cm-1,1440cm-1,1604cm-1,1650cm-1和脂类的1085cm-1,1300cm-1,1440cm-1拉曼峰强度都随凋亡时间的延长而降低,反映酵母细胞在凋亡过程中,细胞内核酸、蛋白质、脂质等大分子物质的含量随时间变化逐步减少;1604cm-1下降幅度最大,到凋亡后期下降60%,反映细胞凋亡过程中能量代谢受阻,呼吸产能活力下降,推测与麦角固醇结构与功能改变有关。单个细胞凋亡过程动态的光谱变化显示,归属于蛋白质等生物大分子的光谱强度也呈下降趋势,但是在90~120min和125~167min时间段里,850cm-1,1085cm-1,1300cm-1,1440cm-1和1665cm-1拉曼峰强度出现恢复性的上升和下降过程,说明群体细胞平均后的光谱数据信息,掩盖了个体细胞凋亡过程中一些信息的变化,群体细胞的结果不能完全反映个体细胞真实的生理状态。【结论】LTRS基于单个细胞水平上的研究,能更直接、真实地反映UV胁迫下细胞内生物大分子变化的动态信息。     

结晶紫的表面增强拉曼光谱研究

本文通过测定结晶紫分子的普通拉曼光谱和表面增强拉曼光谱研究了结晶紫分子表面感应共振增强机制，认为共振增强源于结晶紫银溶胶体系中非键轨道能级的降低（吸收峰紫移）。     

基于铝片生长的金颗粒膜的表面增强拉曼光谱活性研究

文章探讨了一种新的利用表面增强拉曼光谱活性衬底制备金颗粒膜的方法．用AuCl3水溶液在金属铝表面浸镀金镀层,制得金衬底,然后将金镀层放置在AuCl3和盐酸羟氨水溶液中使之还原生长,获得一定尺寸的金颗粒膜．通过紫外可见光谱研究该基底纳米粒子薄膜的光学特性,发现该金颗粒膜的吸收峰发生红移现象,并通过对结晶紫的表面增强拉曼光谱的峰位置和峰强度进行比较和分析,发现采用这种方法制备的金颗粒层具有显著的增强效应．     

酿酒酵母孢子萌发的激光镊子拉曼光谱研究

【目的】在生理状态下利用激光镊子拉曼光谱系统对单个酿酒酵母孢子萌发过程进行实时监测,探讨掩盖在群体平均信息下的个体生命信息。【方法】将葡萄糖溶液加入酿酒酵母孢子悬液中诱导孢子萌发,在孢子萌发过程中每隔30min取样并利用激光镊子拉曼光谱系统测定单个酵母孢子的拉曼光谱。【结果】单细胞实时平均拉曼光谱可显示孢子萌发过程中细胞内生物分子的变化:萌发期内分别归属于DNA、蛋白质的722cm-1,1006cm-1峰的峰高基本不变,随后在生长期上升明显,说明生长期胞内开始大量复制DNA,并合成蛋白质;归属脂类的1751cm-1峰的减弱趋势明显,可能是胞内脂类物质消耗造成的。整个萌发生长过程中,源自葡糖糖和海藻糖的858cm-1,908cm-1,1084cm-1,1118cm-1等峰强度先下降后上升,表明在适宜的生长条件下,海藻糖可能转化为单糖被细胞吸收利用,当营养物质逐渐被消耗时,细胞会再次累积海藻糖以抵抗外界不利条件。【结论】激光镊子拉曼光谱技术可反映胞内生物大分子的活动规律,获知单个酵母孢子萌发过程中物质变化的丰富信息,是探索单个活细胞实时生化变化的有效工具。     

维生素M的FT-拉曼及其表面增强拉曼光谱

报道了维生素M(VM)的FT-拉曼光谱及其在银溶胶衬底上的表面增强拉曼光谱(SERS).归属了各拉曼特征谱带;考察了不同pH值对VM在银表面的吸附状态和SERS的影响.实验结果表明,VM在银表面的吸附发生在COO-基团,并且VM分子的C=O与银发生电荷转移后形成负离子自由基,碳氧双键打开,同时受VM分子吸附在银胶表面的影响,苯环结构发生了很大的扰动。以维生素M表面增强拉曼光谱在1337cm-1处的峰强度对浓度进行线性回归,求得线性回归方程Y=5.142E-2 330×X,在1.0×10-5～1.0×10-4mol.L-1范围呈良好的线性关系,最小检测限为5.0×10-6mol.L-1.结果表明,维生素M表面增强拉曼光谱峰数量少,灵敏度高,是定量分析痕量维生素M的很好方法.这些研究结果为SERS技术研究VM及其相互作用提供了依据.     

金黄色葡萄球菌细胞内生物大分子含量变化的光镊拉曼光谱研究

【目的】利用光镊拉曼光谱技术(Laser Tweezers Raman Spectroscopy,LTRS)研究金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)细胞内主要生物大分子含量的动态变化,探寻监测微生物代谢状态变化的有效工具。【方法】收集分批培养过程不同时间点金黄色葡萄球菌细胞的拉曼光谱,观察其特征峰依赖时间的变化特点。【结果】归属于核酸的特征峰,如667cm~(-1)峰,724cm~(-1)峰,781cm~(-1)峰,809cm~(-1)峰和1 574cm~(-1)峰在整个分批生长阶段持续降低,在对数生长期下降幅度尤其剧烈,反映了对数生长期细胞分裂快速,DNA复制活跃;与蛋白质相关的特征峰,如850cm~(-1)峰,1 001cm~(-1)峰和1 662cm~(-1)峰,在对数生长期显著增强,而到稳定期峰强度基本维持恒定。【结论】光镊拉曼光谱技术能实时监测生物样品内生物大分子的含量,是单细胞水平上研究微生物代谢状态变化的有效工具。     

SiO2-Al2O3-ZrO2玻璃的热相转变研究

采用拉曼光谱和红外光谱结合X线衍射和透射电子显微镜等技术探讨SiO2-Al2O3-ZrO2(SAZ)玻璃的热相转变过程。研究结果表明:SAZ玻璃经900℃热处理2 h后仍为典型非晶,其拉曼峰位于460,600和800 cm-1左右,峰形宽,强度弱,从900~920℃开始分相,形成富Si区和富Zr和Al区,拉曼峰强度随温度升高而增大,且在148 cm-1和300 cm-1附近出现2个峰值;当温度升高至1 000℃时,四方氧化锆拉曼特征峰已很明显,表明四方氧化锆已形成,且在XRD谱中观察到Al-Si尖晶石相并有莫来石晶相开始生成;当温度进一步升高时,四方氧化锆的拉曼峰更明显,同时在180~270,350~440和970~1 020 cm-1区域间出现拉曼峰,峰形尖锐,强度大,表明结晶完好;XRD谱中Al-Si尖晶石相消失,四方氧化锆、莫来石成为主晶相,同时生成了少量方石英。     

胞嘧啶分子在不同基底上的拉曼散射研究

用几种不同的方法制备了银纳米颗粒和银纳米点阵,分别通过透射电子显微镜和扫描电子显微镜表征了纳米颗粒的形貌,并研究了胞嘧啶分子吸附在这几种银纳米颗粒上的表面增强拉曼散射光谱,结果分析表明:(1)银纳米颗粒粒径在50nm左右时产生的增强效果最强;(2)胞嘧啶通过羧基和N3位垂直吸附于纳米银颗粒表面.     

环腺苷酸和腺苷酸在电极上的拉曼光谱研究

利用电化学－表面增强激光拉曼光谱方法对环腺苷酸和腺苷酸在银电极和金电极上的增强拉曼光谱进行了研究,实验表明在粗糙的银电极和金电极上都可以获得环腺苷酸和腺苷酸的增强拉曼光谱,并探讨了拉曼峰强度与电解电位、电极材料及激光照射时间的关系。     

ZnO纳米晶的拉曼光谱

通过溶胶-凝胶法制备了5~31 nm氧化锌纳米晶,测量了它们的拉曼光谱,结果表明二级拉曼模随粒径减小相对强度增大,归因于尺寸效应.新出现的938 cm-1模指认为来自表面氧空位.     

丝网印刷法制备纸质SERS基底及其性能研究

以绘画纸、白卡纸和坐标纸为衬底,采用丝网印刷银油墨,制备了高效的表面增强拉曼散射(SERS)基底,结果表明:银薄膜/绘画纸的SERS活性最佳,其次是银薄膜/白卡纸和银薄膜/坐标纸,对结晶紫的最低检测限分别为10-8,10-7和10-7 mol·L-1.此外,在同一银薄膜/绘画纸表面随机选取10个不同位置,在特征峰913...     

甘油氢解产物的测定方法研究

[目的]研究快速直接测定未经衍生化处理甘油氢解产物(1,3丙二醇;1,2-丙二醇)的方法.[方法]以甲醇为溶剂,醋酸正丁酯为内标物建立气相色谱分析测试方法,并采用ZB-5 HT气相色谱柱.[结果]当样品组成浓度在0～27 mg· mL-1范围内,内标法校正实验工作曲线的线性相关系数R达到0.9993～0.9995,标准残差(SE)为0.0040～0.0112.对6个实验真实样品进行平行定量测定,结果表明最大相对偏差为0.06～0.09,平均回收率为99.19％～100.42％.[结论]该方法可以满足直接测定甘油氢解液相产物的要求.     

Si衬底掺杂浓度对InGaN/Si异质单结太阳电池性能的影响

【目的】研究p-Si衬底掺杂浓度对InGaN/Si异质单结太阳电池性能的影响,为制备高效太阳电池提供理论基础。【方法】将器件的n-InGaN掺杂浓度固定为10~(16 )cm~(-3),在改变p-Si衬底掺杂浓度N_A的情况下,采用一维光电子和微电子器件结构分析模拟软件(AMPS-1D)对InGaN/Si异质单结太阳电池器件的各项性能参数进行模拟。【结果】随着掺杂浓度N_A的升高,电池的电流密度J_(SC)和填充因子FF随之升高,当到达一定高的掺杂浓度范围时(N_A5.00×10~(17)cm~(-3)),J_(SC)基本保持不变,约为28.12mA/cm~2,FF保持在0.85左右且变化不大。开路电压V_(OC)和光电转换效率E_(ff)与掺杂浓度的大小呈正相关关系,随着N_A的增大,V_(OC)、E_(ff)缓慢增大。【结论】高掺杂浓度下的太阳电池具有较好的光电转换效率。低掺杂浓度的太阳电池光电转换效率较低,这是因为其对应的尖峰势垒高度和宽度均较大,影响了光生载流子的输运。     

基于同步辐射白光形貌术和X射线迹线法的6H-SiC单晶结构缺陷研究

[目的]SiC材料结构缺陷的检测和控制是实现材料应用的关键环节,因此本文对6H-SiC单晶中的结构缺陷进行研究。[方法]采用同步辐射白光形貌术观察6H-SiC单晶中的基本螺位错和基平面弯曲,并利用X射线迹线法模拟基本螺位错的形貌和基平面弯曲后衍射斑点的形状。[结果]6H-SiC单晶中的典型结构缺陷之一为基本螺位错,它的形貌特征为白色的圆斑;由于热弹应力的存在,6H-SiC单晶在生长过程中容易发生基平面弯曲,结果导致衍射斑点的形状发生改变。[结论]同步辐射白光形貌术和X射线迹线法可以用于检测6H-SiC单晶结构缺陷;样品的基本螺位错密度为1.56×10~4/cm~2,基平面弯曲半径近似为1m。     

涠洲岛西面及西南面沉积物重金属污染分析

【目的】研究广西涠洲岛海域沉积物污染情况并进行分析与评价。【方法】通过分析2014年涠洲岛沉积物重金属元素Cu、Pb、Zn、Cd、Cr含量水平,运用单因子评价法、潜在生态风险指数法和地累积指数法进行污染程度评价。【结果】涠洲岛西面及西南面海域沉积物重金属含量均值从小到大依次为CdCuPbCrZn,分别对应未检出、3.02 mg·kg~(-1)、3.19 mg·kg~(-1)、6.47 mg·kg~(-1)、10.10 mg·kg~(-1),含量范围分别为未检出、0.95~8.29mg·kg~(-1)、2.68~4.07mg·kg~(-1)、1.81~18.46mg·kg~(-1)、ND~34.59mg·kg~(-1)。重金属污染程度属于"低水平",单个及多种重金属生态风险分级均为"轻微",其中Cu是引发生态风险的主要元素,地累积指数亦表明该海域各重金属污染程度均为0级。【结论】总体来说,涠洲岛西面及西南面海域沉积物重金属含量与污染程度较广西沿海其他海域低,仍属清洁水平。     

涠洲岛柳珊瑚的激光拉曼光谱特征

用激光拉曼光谱仪分析了从广西涠洲岛采集的柳珊瑚,并对其拉曼光谱图进行分类归属和解析.根据光谱结果,涠洲岛柳珊瑚可分成两类:一类在1006cm-1、1111cm-1、1501cm-1呈现峰值,认定为类胡萝卜素光谱特征;另一类在714cm-1、1086 cm-1呈现峰值,认定为方解石光谱特征.     

南宁至友谊关高速公路边坡植被枯落物特性研究

【目的】了解南宁至友谊关(简称南友)高速公路边坡绿化植被的水文效应。【方法】在全面踏查的基础上,选择了8个不同地点的7种典型群落类型,对其植被枯落物特性进行研究。【结果】三豆混播群落(S4)的枯落物蓄积量、吸水速率、有效拦蓄量均为最佳,分别为43.80t/hm~2、4 227g·kg~(-1)·h~(-1)、55.18t/hm~2,而木豆群落(S1)的枯落物最大持水量、最大持水率最高,分别达到2 832t/hm~2、283.2%。【结论】三豆混播群落是南友高速公路边坡植被类型中水土保持效应最均衡的群落配置,具有良好的生态水源涵养及保持的功能,可推广种植,以维护边坡植被和土壤的水文生态功能。