聚集诱导发光材料在生物成像、疾病诊断及治疗的应用

 聚集诱导发光（AIE）从2001年提出到现在,经历了迅猛的发展。研究AIE的发光机理、设计合成新型的AIE分子,应用到人类生活的各个领域中是当前的研究热点。在生物医学应用上,AIE分子相比于传统的结构平面刚性的荧光材料具有优势。根据AIE的发光机理--分子内运动受限,研究者设计出多种点亮型的AIE探针,它们可以在生物检测中提供更低的背景和更可靠的信号。同时,由于未结合检测物的AIE探针具有低背景,使用AIE探针的应用还具有无需洗涤步骤的优点,大大节省了操作时间及减少检测样品的损失。检测形成的AIE聚集体具有优异的光稳定性和抗光漂白性,可以实现长时间的追踪和监测。目前,AIE生物探针在生物分子检测、细胞器成像、细菌成像、细胞追踪、血管成像、体内肿瘤成像与治疗等方面已经取得了众多的成果。本文介绍了AIE的提出、AIE的工作机理,AIE生物探针的构建,总结了AIE探针在生物成像、疾病诊断及治疗等不同方面的应用。     

Synthesis and luminescence properties of Mn4+-dopant Ca14Zn6Ga10−xAlxO35 solid solution

Mn~(4+)-activated oxide phosphors,owing to their desirable spectral features,eco-friendly and low cost,are emerging as a new class of non-rare-earth red phosphors for warm white LEDs.However,these phosphors possess low photoluminescence quantum efficiency excited by blue chip currently.Herein we report an isostructural solid solution of Ca_(14)Zn_6Ga_(10-x)Al_xO_(35):0.15Mn~(4+)(0≤x≤10)synthesized by a traditional solidstate reaction route.The microstructure and luminescent performance of this red-emitting phosphor are investigated in detail with the aids of X-ray diffraction,diffuse reflection spectra,photoluminescence spectra/decay/QE,and temperature-dependent PL/QE measurements.Blue shift of energy peaks of~4A_2→~4T_1and~4A_2→~4T_2transition is illustrated by the Tanabe–Sugano diagram and the configurational coordinate diagram.The crystal field strength(Dq)and the Racah parameters(B and C)are carefully calculated to estimate the nephelauxetic effectβrespectively.Particularly we achieve external and internal quantum efficiencies as high as26.1%and 40.3%for Ca_(14)Zn_6Ga_6Al_4O_(35):0.15Mn~(4+)excited by 466 nm,the highest one ever reported in Mn~(4+)activated oxide phosphors under the similar condition.     

Damage evolution and failure mechanism of thermal barrier coatings under Vickers indentation by using acoustic emission technique

Acoustic emission(AE) technique was adopted to monitor the damage evolution of air plasma-sprayed(APS) yttria-partially-stabilized zirconia(YSZ) thermal barrier coatings(TBCs) during instrumented indentation testing, and then the failure mechanisms were investigated by cluster analysis and wavelet transform methods.The results of cluster analysis showed that there were three classes associated with distinct failure types for the 8YSZ coatings under Vickers indentation. Based on wavelet transform, these three clusters could be clearly distinguished from their dominant frequency bands, which were concentrated on levels A5(0–156.25 kHz), D5(156.25–312.5 kHz) and D4(312.5–625 kHz), respectively. Thus, the failure mechanism of 8YSZ coatings under Vickers indentation could be clarified by the distribution of different failure types in indentation depth. To sum up, as indentation load increases, the 8YSZ coatings can accommodate the indenter by elastic or little plastic deformation, microcracks propagation and then debonding at the splat boundaries. By comparing the distribution of AE signals induced by different failure types in indentation depth for samples with different thermal exposure time, it can be inferred that thermal exposure treatment can accelerate the degradation of APS 8YSZ TBCs.     

力学性能对矿柱体系破坏影响的三维数值分析

在深部高应力等复杂地质条件下开采时,由多个矿柱构成的矿柱体系的稳定性对矿山安全生产至关重要.利用RFPA^3D-Parallel程序,研究了单轴抗压强度对串行和并行矿柱体系破裂过程的影响.结果表明,串行矿柱中强度较弱部分的失稳决定整个体系的稳定,对该段加固和监测有助于体系的稳定性控制;对并行布设的矿柱体系,其压力传递与柱的抗压强度密切相关,较弱柱先破坏,应力依次向强度较高的柱转移,直到矿柱系统失稳;可将声发射数的多峰现象或声发射累积增长阶梯型弧段作为矿柱体系中弱柱失稳破裂、应力向相邻强柱转移的依据.     

含孔花岗岩破裂过程不同区域声发射特征

利用孔洞对声发射(AE)传播的阻隔作用,对AE探头监测区域进行分区.通过含孔花岗岩双轴加载破坏过程的AE多通道监测实验,研究了岩石变形破坏过程不同区域AE特征及其与破坏模式之间的关系.结果表明:试件的AE探头监测区域分为独测区、共测区、盲测区;试件共有两种破坏形式,“V”型和贯穿型;对于“V”型破坏的试件,主破裂发生在独测区,各通道的AE特征明显不同;对于贯穿型破坏试件,主破裂发生于共测区,各通道的AE特征较为相近.     

中国碳排放空间格局的时空演化——基于动态演化及空间集聚的视域

针对中国碳排放的空间相关性和差异性,通过全域空间自相关检验分析中国区域碳排放的空间依赖性和时空跃迁路径,局域空间自相关检验分析中国区域碳排放的空间集聚性,依据时空跃迁测度法对中国区域碳排放散点图的时空演化展开分析.结果显示:中国碳排放省域间存在自相关性,并且表现为一种集聚格局;碳排放的相关性呈逐渐增强的趋势;中国碳排放的空间相关性和局域区域结构具有一定的锁定效应和路径依赖.因此,应该客观理性地看待中国碳排放问题,发展低碳经济和治理碳排放的政策应该主要从空间视域动态地综合考虑.     

一株产纤维素酶的枯草芽孢杆菌 部分生物学特性研究

选用球型压头和十字型压头在RMT-150C岩石力学试验机上对花岗岩分别进行不同加载速率的岩石破碎实验,采用KBD5电磁辐射数据采集系统对岩石破碎过程中产生的电磁辐射信号进行采集处理,应用分形理论分析电磁辐射脉冲数的分形特征.实验结果表明:试件在受载过程中电磁辐射脉冲数与时间具有明显的分形特征,并随加载速率增大电磁辐射信号强度增大,分形维数D也增大,具有很好的相关性;在相同速率的岩石加载破碎条件下,十字型压头电磁辐射分形维数D比球型压头的大,与电磁辐射脉冲信号的强度变化呈相同的规律,利用电磁辐射脉冲信号和分形维数D的相同规律可以更全面地反映岩石的真实破裂过程.     

中子活化分析中煤样厚度及探测器位置的选择

利用MCNP5程序包模拟14MeV脉冲中子照射一定厚度煤样,并通过时间控制获得非弹γ能谱和俘获γ能谱,再利用计数率的高低确定γ能谱的获取位置.结果表明:当煤样厚度为20cm时,非弹γ能谱的计数率达到饱和;当煤样厚度为35cm时,俘获γ能谱的计数率达到饱和.     

上海市宝山工业区环境空气中甲苯与苯酚的测量

运用差分光谱吸收(DOAS)技术,于2010年11月至2011年3月对上海市宝山工业区大气中的苯系物进行了连续的观测.观测结果发现,当地环境空气中甲苯和苯酚的浓度较高,均值分别为(67.2±7.1)μg/m3和(1.8±0.3)μg/m3,二者的相关系数为0.69,说明其具有相近的源;现发现苯酚的浓度显著偏高于交通源观测结果,表明其源更为复杂.对苯系物浓度数据的统计分析显示:极大值多出现在晚间(18:00~24:00)并具有较强的瞬时特征,与工业点源排放有关.甲苯和苯酚均呈现"双峰态"的日变化规律,峰值出现在8:00及20:00左右,且工作日浓度高于周末.结合与硫氧化物及氮氧化物的相关性分析发现:当地的苯系物浓度与工业排放、机动车尾气贡献、污染物扩散条件以及光化学反应过程有不同程度的相关性.     

HBED、EHPG分子内氢键与光谱性质

在pH 7.4、0.1 mol·L-1 Hepes条件下,由Tb3+荧光测得Tb-EHPG条件稳定常数log K为13.95±0.13;EHPG与金属离子结合后分子内O…H-O型氢键断裂而导致荧光被淬灭；HBED与金属离子结合后分子内N…H-O型氢键断裂而导致荧光增强,荧光变化均与结合的金属离子的原子量成反比.由此总结了稀土离子与HBED,EHPG结合的规律.并用荧光方法推断了脱铁伴清蛋白N-,C-端结合部位酪氨酸残基的分子内氢键类型.