温度与电磁参数协同影响胰岛素分子构象与功能的光谱学方法研究

近年来,脉冲电磁辐射和弱电磁辐射的生物效应已引起人们的关注。开展了众多的病理学调查和实验研究。但是研究结果并不一致,学术界存在众多争议。由于脉冲电磁辐射和弱电磁辐射不能引起被辐照生物样品产生明显的温升效应(温升小于0.1℃),不能用电磁辐射的热效应机理来解释这类生物效应。因此人们往往称之为"非热效应"。文章应用荧光光谱和拉曼光谱方法研究脉冲电场对胰岛素分子构象变化影响的结果表明:(1)尽管这类电磁辐射不会引起被辐照生物样品的温度产生明显变化(0.1℃),但是辐照时的环境温度变化则能改变辐照实验的结果。(2)环境温度能对胰岛素分子结构中的链间二硫键,C—C键的振动等在脉冲电场作用下的变化产生明显的影响,从而对脉冲电场引发的胰岛素的构象变化产生影响。这表明对于"非热效应",表征热的量度的温度,仍是脉冲和弱电磁场辐照生物效应研究中值得关注的极重要参数。

三种金属酞菁配合物的非线性光学性质研究

用YAG皮秒激光器 ,利用“Z scan”方法测量了三种金属钛菁配合物苯硫基钛菁锌 (C56H3 2 N8S4Zn) ,苯硫基铝钛菁 (C56H3 2 AlClN8S4) ,烷氧基铝钛菁 (C56H3 2 AlClN8O4)二甲基甲酰胺 (DMF)溶液的非线性折射率 ,并计算了三阶非线性光学极化率Χ(3 ) 。比较发现 ,不同中心离子 ,不同取代基的金属钛菁配合物的三阶非线性系数不同。文章对引起三阶非线性光学效应的机制做了初步的探讨和分析 。

50Hz脉冲电场作用下胰岛素构象变化的拉曼光谱分析

以激光拉曼光谱为手段,研究了经50Hz脉冲电场作用后,胰岛素分子构象的变化。分析表明经50Hz低频脉冲电场作用后,胰岛素分子的共价键体系仍保持完好,但是分子的氢键体系发生了改变。主要表现在α螺旋结构遭到破坏,α螺旋相对于β折叠的含量降低,致使酰胺Ⅰ带的峰向高波数方向移动。α螺旋结构的解聚使原本位于螺旋内部的振动暴露。三个二硫键的强度均减弱,且向短波方向稍有移动,也说明其周围的微环境发生了变化。另外,胰岛素二聚体之间的氢键遭破坏,导致相关拉曼峰的出现或者增强。

荧光偏振光谱法探测光动力过程中癌细胞膜的流动性

以DPH作荧光探剂,用荧光偏振光谱法研究了金属酞菁配合物苯硫基钛菁锌(C56H32N8S4Zn)在光动力过程中,不同光照时间对乳腺癌细胞膜流动性的影响。实验结果表明,经光照激发光敏剂金属酞菁后,荧光标记团的偏振度增大,癌细胞膜流动性降低,微黏度升高。说明这是光动力治疗的疗效所在。用酶联免疫检测(MTT法)不同光照时间对细胞存活的影响,结果显示癌细胞最低存活率与膜流动性降低成正相关。这表明光动力过程在一个相近的程度影响癌细胞膜的流动性和增殖,提示光动力过程可能通过影响细胞膜流动性引起细胞增殖变化,即细胞膜是光动力作用的一个位点。

脉冲电场与牛血清白蛋白相互作用的同步荧光光谱和拉曼光谱比较研究

应用同步荧光光谱和拉曼光谱研究了脉冲电场与牛血清白蛋白的相互作用。同步荧光光谱研究表明,脉冲电场对牛血清白蛋白的发射荧光光谱强度产生影响,降低了处于其活性部位的色氨酸和酪氨酸残基的发射荧光强度。拉曼光谱进一步验证了这种实验结果。两种实验表明:脉冲电场改变了处于牛血清白蛋白活性中心的芳香族氨基酸所处的微环境,进而表明了蛋白质的构象发生了变化,从而影响它的生物学功能。

光学频率合成器

从光学频率合成器的基本原理出发,分析了飞秒锁模脉冲激光在时域和频域上的分布特征,并分别介绍了输出激光的两个重要参数即重复频率fr和零频fceo的几种控制方法,以及光学频率合成器实现频率连接和转换的过程,最后介绍了光学频率合成器两次国际比对研究与结果。

塞曼效应在Cl_2^+及其同位素分子离子光谱标识中的应用

利用光外差磁旋转速度调制光谱技术获得了可见光波段(16820～17350cm-1)Cl2+分子离子的A2Πu-X2Πg电子跃迁吸收光谱.在标识Cl2+及其同位素分子离子谱带的过程中,应用塞曼效应,准确指认了属于Ω=1/2子带系的三个子带.它们分别是35Cl2+和35Cl37Cl+的(3,7)带的Ω=1/2子带以及35Cl2+的(2,7)带的Ω=1/2子带.其标识结果扩展了Cl2+分子离子的基态和激发态能级的振动标识范围,使各谱带的转动分析得以顺利进行,并获得了新的Cl2+分子常数.

聚缩醛药物载体的合成表征及其降解动力学的NMR研究

在对甲苯磺酸催化下,将聚乙二醇2000(PEG2000)和氨基保护的丝胺醇与三甘醇二乙烯基醚三元共聚,再脱去丝胺醇的氨基保护基团,合成了4种氨基含量不同的聚缩醛PA1,PA2,PA3和PA4,用1HNMR表征了其结构.同时,利用1HNMR监测了聚缩醛PA3在pH值为7·4,6·5和5·7的磷酸缓冲液及pH值为4·7,4·1和3·8的醋酸缓冲液中的降解行为.结果表明,PA3在酸性缓冲液介质中的降解反应符合一级反应动力学方程,且随着介质pH值的减小降解速率常数增大,降解半衰期减小.

光学频率梳状发生器和光钟研究

本文简要介绍光学频率梳状发生器的基本原理和应用,以及新一代原子光钟的研究意义和进展。

高灵敏度分子离子吸收光谱技术及其应用

综述了测量分子离子吸收光谱的速度调制技术的产生背景和发展进程。着重介绍了高灵敏度的光外差磁旋转速度调制光谱技术的实验装置、特点以及应用这项技术的新的研究成果。

荧光光谱法研究蛋白质构象的电磁-温度协同效应

长期以来电磁生物效应受到人们普遍关注 ,近年来从各个角度进行了相关研究。电磁 温度协同效应是当前的热点。本研究通过电磁场及温度协同对蛋白质影响的研究 ,发现蛋白质在电磁场作用下的不可逆变性 ,而且这种变性也遵循Arrhenius规律 ,并进一步得出电磁 温度协同作用的蛋白质变性模型。本文从分子反应动力学的角度解释了电磁 温度协同效应 ,并对非热效应作了一定的探讨。

空气中激光等离子体通道的三次谐波光谱特性研究

对不同条件下强激光在空气中形成等离子体通道的三次谐波光谱特性进行了研究。单脉冲能量12mJ,脉宽30 fs,重复频率10 Hz,中心波长795 nm的飞秒激光脉冲经0.5 m焦距的凹面镜聚焦,在空气中形成了等离子体通道,并在前向观测到谱线半峰全宽(FWHM)为15 nm的三次谐波。随着脉冲啁啾的变化,三次谐波的光谱出现红移或兰移,当激光脉冲附带+1.3×105fs2的二阶色散时,三次谐波谱线红移且谱峰强度增长了两倍。同时,通过改变可编程声光色散滤波器(AOPDF)光谱调制的位置(Hole position),三次谐波的光谱也发生频移。

CN红带A^2П_i—X^2Σ^+(6,1)和(7,2)带振转光谱研究

通过微量CH3CN(36Pa)与He(660Pa)混合气体交流Penning辉光放电获得CN自由基分子,采用光外差磁旋转浓度调制光谱技术,在可见光波段16850～17480cm-1进行了转动分辨光谱测量,分别标识了CN分子红带A2Пi—X2Σ+(6,1)和(7,2)138条和118条的转动光谱(其余光谱为C2自由基及CN红带(8,3)带光谱)。理论拟合分子常数时考虑电子态间的微扰作用,采用有效哈密顿量矩阵对角化获得了A2Пi(ν=6,7)态更精确的分子常数及电子态A2Пi(ν=7)与X2Σ+(ν=11)之间的微扰常数ξ,η,总体拟合方差均小于实验误差0007cm-1,表明拟合结果是非常精确的。

高灵敏度半导体激光吸收光谱技术

以可调谐外腔半导体激光器为光源,结合光外差调制技术、浓度调制技术建立了一套高灵敏度半导体激光光谱测量系统,可用来开展对瞬态分子的高分辨光谱研究。还在实验和理论上研究了不同解调相位下信号的线型,给出了较好的解调相位。

瞬态分子速度/浓度调制磁旋转光谱技术的选择特性

介绍了速度/浓度调制光谱技术和磁旋转光谱技术对瞬态分子的选择性探测．速度/浓度调制光谱技术可以实现对离子分子和瞬态中性分子的选择性探测；磁旋转光谱技术可以实现对顺磁性分子以及顺磁性态的选择性探测,并且可以明确指认转动谱带中的P支和R支谱线,有助于对复杂分子光谱线的分析．文中借助对N_2,O_2^+,CN等瞬态分子的研究,阐述了速度/浓度调制光谱技术和磁旋转光谱技术的选择性探测原理．

海面目标红外辐射场的理论模拟和计算软件

对海面舰船的温度场和红外辐射场的理论模型进行研究 ,得到了计算机模拟的完整方程组 .研制了整套进行理论建模的计算机软件 ,并对某舰的温度场和红外辐射场进行模拟 ,得到与真实场景吻合的计算结果 .

瓜环对氨基酸的分子识别研究

使用1HNMR和UV-Vis光谱法研究了七、八元瓜环对九种天然氨基酸盐酸盐的分子识别作用.结果表明,瓜环对芳香侧基取代的L-酪氨酸、L-色氨酸、L-苯丙氨酸均能进行有效识别,而侧链上不带芳香基团的氨基酸,如L-组氨酸、L-谷氨酸、L-蛋氨酸、L-缬氨酸、L-白氨酸、L-丙氨酸,与这些瓜环的作用相对较弱.对于七元瓜环,主客体间都以1∶1化学计量比形成包结物,并得到它们相互作用的稳定常数;八元瓜环与L-酪氨酸及L-色氨酸也以1∶1形成包结物,而与L-苯丙氨酸以1∶2形成包结物.L-酪氨酸、L-色氨酸和L-苯丙氨酸荧光性质研究表明,七、八元瓜环既可成为这些氨基酸荧光性质的增敏试剂,也可成为它们荧光淬灭试剂,这与氨基酸的结构有关.

海面船目标红外图像的计算机模拟

在海面船目标独立红外图像理论模拟研究的基础上 ,探索了船目标与海天背景合成的红外图像计算机模拟原理和方法 .理论模拟采用将大气海面组成的背景与船目标分离成像 ,然后进行图像合成技术方案 .讨论了相关的原理和计算方法 ,用编制的计算和显示软件对典型实例进行了计算 .

钠、钾离子对肌质网囊泡NADH氧化酶和伴生超氧自由基的调控

目的探讨Na+、K+浓度对骨骼肌肌质网囊泡氧化还原系统的调控作用及对Ca2+释放通道的影响。方法提取肌质网囊泡,分别检测其在不同Na+、K+浓度下还原型辅酶Ⅰ(nicotinamideadeninednucleotide,NADH)氧化初速率、超氧产率、[3H]-ryanodine结合率和Ca2+释放速率的变化。结果高浓度的Na+、K+对肌质网NADH的氧化初速率和伴生的超氧自由基产率均有抑制作用;在[3H]-ryanodine结合实验中,高浓度的Na+、K+也压抑了NADH诱导的受配体结合的升高;同样,在Ca2+释放动力学实验中,不同浓度的K+调控了由NADH诱导的Ca2+释放初速率。结论骨骼肌肌质网膜上可能存在具有对Na+、K+浓度敏感并中介超氧自由基产生的NADH氧化还原系统,其参与调节Ca2+释放通道的活性。