姜黄素和去甲氧基姜黄素与牛血清白蛋白相互作用热力学行为

在模拟人生理条件下,综合利用荧光光谱、圆二色谱和分子模拟等方法,研究姜黄素及其衍生物去甲氧基姜黄素与牛血清白蛋白(BSA)相互作用的热力学特征.荧光光谱分析表明,姜黄素和去甲氧基姜黄素均能有效猝灭BSA的内源荧光,猝灭机制属于静态猝灭.通过计算,获取了相应的热力学参数,证明2种药物与BSA的相互作用是一个吉布斯自由能降低的自发过程,且二者之间的主要作用力为疏水作用力.位点竞争实验和分子模拟的结果表明,2种药物在BSA的主要结合位点均为SiteⅠ.圆二色谱的分析发现,2种药物使BSA的构象发生了改变.     

生物医学中的光纤维传感器

在体内测量中采用直径只有几分之一毫米的玻璃纤维或塑料纤维,是一种比较新的技术,应用潜力很大。光纤维传感器可以作得像电子传感器那样小巧,它的优点是安全;光引出线小而软,可以放进导液管里作多种传感;所用材料能长时间植入体内等。体内光纤维传感已经发展出三种,这就是测光纤维或裸头维纤;物理传感器,装在纤维末端的转换器根据物理参数改变光讯号;化学探头,纤维末端装有适当的可逆试剂,以便进行分光光度分析或荧光分析。(1) 光学传感器(光度测定法) 光纤维传感法同血氧测定法(对血液中氧合血红蛋白含量进行分光光度分析)、血液和组织中的染料结合起来,测定流动情况、心脏输出量和灌注情况;组织和荧光试剂中的还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)的天然荧光;血液流速的激光-多普勒测定法。     

荧光猝灭和荧光加强理论公式的等效性论证

通过荧光、紫外方法研究头孢哌酮钠和沃氟沙星两种药物与白蛋白的作用, 对荧光加强和猝灭理论公式的等价性进行了检验, 结果表明两种理论公式在求取解离常数上是等效的; 得出了两种药物与牛血清白蛋白作用的解离常数、能量转移效率、给体-受体作用距离和猝灭常数, 还特别指出: 猝灭终止时猝灭剂(药物)的最大摩尔浓度与荧光体(白蛋白)的摩尔浓度之比[Mt]/[Pt]是个值得重视的参量, 因为它是猝灭剂分子对一个荧光体分子的最大结合数, 向荧光体溶液再添加超过这个量值的猝灭剂将不再具有猝灭功能.     

用4-氨基-17β-雌二醇的荧光标记物探测E_2受体

虽然雌激素受体的检测几乎已成为常规方法,但用荧光标记的雌二醇衍生物代替~3H-雌二醇还是一种新的尝试。Dandliker报道雌二醇-6-亚氨氧乙酸与荧光胺反应后生成的衍生物能与雌二醇抗体或细胞溶胶中受体蛋白相结合,观察到荧光偏振的改变。我们采用Katze-     

新型分子开关雏形

可能是分子电子学研究的一个突破IBM的科学家们开发了一种新的分子开关,在开启或关闭时可以不改变分子的形状。虽然这种开关被实际应用于计算机尚需时日,但科学家们认为它确实为未来的计算机提示了一种很有潜力的方法,即可以将这种分子开关连结起来,形成分子逻辑门。     

聚合物电解质包裹金核银壳纳米棒制备双模式光学细胞成像探针

报道了一种新型的荧光及表面增强拉曼散射(SERS)双模式光学成像探针. 该探针以金核银壳纳米棒为SERS增强基底, 其表面标记拉曼分子产生SERS信号. 随后通过层层吸附的方法在标记了拉曼分子的金核银壳纳米棒表面包裹聚合物电解质. 最后在聚合物电解质层上连接异硫氰酸荧光素产生荧光信号. 将探针置入HeLa细胞, 实现了荧光、SERS双模式成像. 该探针具有以下优点: (1) 能产生荧光、SERS两种信号, 实现双模式光学成像; (2) 金核银壳纳米棒具有优异的SERS增强能力, 使得探针进入活细胞后仍能提供高信噪比的SERS信号; (3) 聚合物电解质在形成隔离层避免荧光信号被金属淬灭的同时, 提高了探针的生物兼容性. 这种双模式光学成像探针在药物输运和肿瘤靶向等研究中具有重大的应用前景.     

基于聚合物修饰的温度敏感金纳米通道阵列膜

通过在金纳米通道阵列膜上修饰聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)分子, 发展了一种温度敏感的纳米通道阵列膜. 以荧光素钠和水溶性量子点为探针, 考察了这种膜在不同温度下的渗透性. 结果表明, 该PNIPAm分子修饰的膜能够可逆地响应外界温度的变化, 使纳米通道的孔径大小被改变, 进而影响膜的渗透性. 当温度为25℃(<低临界溶液温度, LCST)时, 荧光探针的渗透较慢, 甚至基本上被阻止, 这是因为PNIPAm分子呈现膨胀构象使通道尺寸变小所致; 而当温度为40℃(>LCST)时, 荧光探针的渗透明显加快, 这是因为PNIPAm分子呈现紧缩构象使通道尺寸变大所致. 这种温度敏感的金纳米通道阵列膜的渗透性可以被可逆地调控, 有望用于纳米级阀门等装置.     

忽略1.6μm偏振计算对二氧化碳反演精度的影响

散射引起的偏振效应会对卫星遥感二氧化碳精度产生较大的影响.本文利用逐线积分方法和累加法精确模拟了星载仪器近红外1.6μm波段的大气层顶偏振辐射特征,计算了分子散射和气溶胶散射引入的偏振效应,分析了偏振效应对大气二氧化碳反演精度的影响.研究表明:1.6μm波段散射引入的偏振效应明显,并随太阳高度角、观测天顶角、气溶胶光学厚度、地表反射率而变化.除个别大角度观测天顶角外,偏振效应随太阳天顶角升高、气溶胶光学厚度增加、地表反射率的减小而变大,并且在吸收线位置的影响要高于窗区.忽略偏振效应导致的大气二氧化碳反演误差随太阳天顶角的升高、气溶胶光学厚度的增加以及地表反照率减小而增大,并且该误差与仪器观测角度有关.模拟结果显示在高太阳天顶角、高气溶胶光学厚度以及低反照率场景下,忽略偏振计算可能引入高于10 ppmv(1 ppmv=10~(-6) L/L)反演误差,远高于1~2 ppmv观测需求.为减小误差,基于该波段的二氧化碳反演需要考虑大气辐射偏振的影响.     

布儒斯特角显微镜观察菁染料单分子膜的相变

利用不带长烷基链的染料和长链脂肪酸混合,以制备染料的LB膜是近年来广泛应用的一种方法。这种方法使许多不具有两亲性的分子亦能形成LB膜,在分子构筑术上具有重要意义。但是,这种混合单分子膜在不同表面压下的结构是不清楚。最近,法国和德国先后报道了以偏振激光为光源,CCD摄像机作为图像接收器的显微技     

一场提高记忆的竞赛

生物科技公司正逐步解开有关记忆的奥秘,他们已能通过使用药物删除人的记忆以及让忧郁症患者忘掉忧愁。有一个例子,在新泽西州北部的一个研究所,研究员为了弄清大脑中有关记忆的分子是如何工作的,发明了一种叫“威而刚”的药物。你知道,这种药物能使某个器官勃起。结果,它的作用远远超过了其初衷。研制记忆药物,一种真正有效地提高记忆     

基于分子信标荧光增强速率检测活细胞内p21 mRNA表达

根据肿瘤抑制基因p21序列设计合成分子信标,通过显微操作将其注入p21表达水平存在差异的两种鼻咽癌细胞内,以活细胞成像方式动态检测了分子信标进入鼻咽癌细胞后荧光信号的变化.p21分子信标注入两种细胞后,荧光信号均逐渐增强,约15min后达到最大值;注入细胞后4min内,细胞间荧光增强速率存在明显差异,该差异反映了p21mRNA表达水平的变化趋势,与常规逆转录PCR(RT-PCR)结果相符.在使用分子信标进行活细胞内mRNA表达水平的研究中,通过分析荧光增强速率的变化,可有效降低细胞内的酶的影响,提高检测结果的准确性.     

局域表面等离激元增强荧光研究进展

金属表面增强荧光现象,即表面等离激元与荧光分子、原子、量子点等发光体系的相互作用,是许多应用研究的基础科学问题.近年来该领域在实验和理论方面都取得了很大的进展.研究表明,金属表面等离激元共振不仅能够增强分子的激发过程,也能强烈地调制分子荧光的发射过程,如影响发光的量子效率、弛豫寿命和发射方向等.通过设计微纳金属结构,局域表面等离激元可以有效地改变分子所处的介电局域电磁场环境,进而影响和调控荧光分子的自发辐射过程.实验研究从初始的集体平均性观测,目前已经发展至单纳米结构和单分子水平,从而克服了传统测量中的平均效应,并做到实验测量和理论模拟的有机结合,对揭示单个纳米颗粒层次上的光物理基本规律具有重要意义.本文主要介绍近期与局域表面等离激元增强荧光相关的重要研究进展,具体为表面增强荧光的发光强度、光发射角分布、荧光光谱、荧光弛豫寿命及偏振等方面.     

利用荧光显微镜直接观测溶液内的DNA分子

以前用光学显微镜不能观测 DNA(脱氧核糖核酸,是生物的遗传物质)分子。最近在日本京都大学生物物理教研室,用荧光试剂与 DNA 相结合的方法,在荧光显微镜下成功地用肉眼观测到了单个 DNA 分子。用的是反射型荧光显微镜。荧光试剂是用与 DNA 有特殊结合能力的 DAPI(4,6联脒-2-苯基吲哚)。先将它们的溶液浓度调到1.0μg/ml,用微型吸液管将3-5μl 的溶液滴到光滑的玻璃表面上,用玻璃罩盖好,将其周围用凡士林密封好,防止溶液蒸发。当 DAPI 与 DNA 结合就发出450nm 的荧光。反射型显微镜从高压水银灯的辉线藉衍射滤光器提出适当波长的光,照射到样品上。受     

恒磁场效应对溶剂散射光波动的抑制

同步荧光法可使荧光谱带窄化,因而可大大提高荧光分析法的选择性(见图1).通常在进行同步扫描时所采用的发射与激发波长差△λ值较小(一般为0—5nm),导致溶剂散射光(主要是瑞利散射)对同步荧光信号的严重干扰,从而大大损害了分析灵敏度与检测限.广义地说,溶剂的散射光可分为两部分:一是散射光的总水平;另一是散射光的波动.二者抑制其一均可提高方法的检测灵敏度.我们曾报道,根据散射光与荧光的偏振性质的差异采用偏振     

关于蛋白质分子中存在两套电子能级的实验验证

1977年Vabeur和Weber在—70℃的低温下观测到溶在丙烯乙二醇中的色氨酸的荧光偏振激发谱,从中提出色氨酸的吲哚环存在两套电子激发态′La和′Lb的假定。由于这一假定突破了目前小分子光谱理论体系的范畴,该假定一提出即受到有关方面的重视和激烈的争论,至今这一观点还没有被完全确认下来。 我们最近的实验支持了Vabeur的这一假定,很可能在生物分子中存在两套以上的电子激发态。     

水与吡哆醛的荧光反应机理的研究

溶剂四氢呋喃中存在的微量水能够与吡哆醛分子产生某种特殊的相互作用。从荧光光谱上看,随着四氢呋喃溶剂中含水量的增加,吡哆醛的荧光光谱上逐渐隆起一个新的荧光峰。另外我们还注意到,少量的甲醇与吡哆醛也存在类似的相互作用,在荧光光谱上有其相应的峰。不过水与吡哆醛的作用比起甲醇与吡哆醛的作用要大得多。 目前,越来越多的人认为,多数有机分子之间可以存在着一种称为电荷转移的相互作     

新型χ-射线激光脉冲器

它使一个原子显得像足球那么大,1微秒(10-6秒)时间似乎无限的长。有人在实时看到过蛋白质如何折迭吗?有人看到过当光子击到叶缘素分子时发生了什么?迄今还没有。这些事情发生得太快,而且这些东西的结构又太小,以致今日的技术还难于对它们成像。生物学中一些最基本过程的详细情况,从细胞的死亡到光合作用,还一直未为人眼所见。这种情况可能不久就会改变,由于新一代的χ-射线激光器可使其能量的集中程度达到比目前一般的类似仪器效能大10亿倍。科学家已可将最小、最快事件的物理学过程加以揭示。人们称之为自由-电子激光器的仪器曾存在过一个…     

高浓碳-13标准品的质谱分析

不久前作者测准了一种天然碳-13丰度的碳酸钡试剂,今进一步检测一种含约90原子％~(13)C的标记碳酸钡试剂。通过稀释法求得质谱计的质量歧视校正系数,从而能确定这一试剂的碳-13丰度,可用来标定有关仪器。     

利用荧光偏振研究二价金属离子对DNA与组蛋白结合的影响

利用荧光偏振实验我们研究了二价金属离子(Mn²⁺, Mg²⁺和Ca²⁺)对DNA与组蛋白结合的影响. 测量了二价金属离子(Mn²⁺, Mg²⁺和Ca²⁺)存在时, DNA和DNA-组蛋白的荧光偏振度. 结果表明, 组蛋白明显降低DNA分子的荧光偏振度; 二价金属离子显著增加DNA分子的荧光偏振度. 与DNA和组蛋白单独培育时相比较, 当二价金属离子、组蛋白、DNA共同培育时, DNA可与更多的组蛋白结合. Mn2+比其他二价离子(Mg²⁺和Ca²⁺)更容易使DNA-组蛋白复合体发生凝聚现象.     

让“死物学”变成“生物学”

在生物学研究中，科学家们更多的是利用自身能发光的荧光分子作为生物体的标记。将这种荧光分子通过化学方法挂在其他不可见的分子上，原来不可见的部分就变得可见了。生物学家一直利用这种标记方法，把原本透明的细胞或细胞体从黑暗的显微镜视场中“揪出来”。