绿荧光蛋白的双光子激发的荧光特性研究

利用双光子激发方式研究了重组绿荧光蛋白 (recombinantgreenfluorescentprotein,简称rGFP)的光转换特性 ,研究结果表明rGFP具有较强的双光子激发荧光。双光子激发的荧光偏振光谱表明rGFP在辐照前质子态和去质子态之间存在着有效的能量转移过程。rGFP辐照后导致生色团构象的变化 ,部分阻断了rGFP内源的氨基酸与生色团之间的能量转移过程 ,导致rGFP的双光子激发的荧光强度下降。观察到rGFP的三光子激发的荧光特性 ,这种三光子激发的荧光主要来源于rGFP内源的氨基酸 (色氨酸 ,酪氨酸等 )的吸收。研究结果对在实际使用定量的荧光显微镜时具有一定的指导意义。

别藻蓝蛋白藻蓝胆素发色团分子构象研究

主要研究了蓝绿藻污棕席藻(Phormidium luridum)别藻蓝蛋白在不同 pH值条件下的吸收光谱和共振拉曼光谱.发现低聚化的结果导致了三聚体别藻蓝蛋白 650nm 特征吸收峰的消失和一些共振拉曼带强度和位置的移动.结果表明在低 pH 值作用下的低聚化的别藻蓝蛋白中藻蓝胆素发色团分子的构象和自由胆素分子类似,比三聚体的别藻蓝蛋白的发色团分子更趋于卷曲,折叠的构象态.而三聚体的别藻蓝蛋白,主要的拉曼带 1645cm^(-1)是其发色团分子构象处于更线性延展的标志,其光谱行为和吸收光谱 A_(vis)/A_(uv)所表征的发色团分子构象的结果相一致.

螺旋藻藻胆蛋白的荧光寿命、量子产率及其光谱学特性

具有不同聚集态的藻胆蛋白有着不同的摩尔消光系数。这些聚集态决定了引起各藻胆蛋白之间光谱特性差别的藻蓝胆素发色团的构象。研究结果表明,在高聚态的C-藻蓝蛋白和变藻蓝蛋白中,由蛋白质——发色团之间相互作用调制的发色团的构象,对太阳能的吸收和激发能转移到光合反应中心的过程可能有重要作用。

C—藻蓝蛋白的电致发光

Ｃ—藻蓝蛋白的电致发光夏安东，付绍军，潘海斌，张新夷，朱晋昌，蒋丽金（中国科学技术大学国家同步辐射实验室，合肥２３００２９）（中国科学院感光化学研究所，北京１００１０１）藻胆蛋白（ｐｈｙｃｏｂｉｌｉＰｒｏｔｅｉｎｓ）是藻类光合作用过程中最重要的拍光色...

嵌入多孔硅中的C_（60）分子的发光行为

嵌入多孔硅中的Ｃ_（６０）分子的发光行为夏安东，潘海斌，张新夷，付绍军，石军岩，贡力（中国科学技术大学国家同步辐射实验室，合肥２３００２９）左健，许存义（中国科学技术大学结构中心，合肥２３００２６）１９９０年团簇Ｃ６０分子分离的成功［１］，立即引起了?..

变藻蓝蛋白发色团之间激子相互作用

本文尝试性地建立了ＡＰＣ（αβ）３内内层部分具有Ｃ３群对称特性的三个β发色团之间的“三聚体”激子相互作用的模型，依据“三聚体”激子相互作用的光谱表征，通过对ＡＰＣ（αβ）３的吸收光谱和ＣＤ谱的解叠，分析和计算得到ＡＰＣ（αβ）３内β发色团之间的距离，以及在坐标中的相对位置，估算了激发能在三个激子态之间的去局域时间．

双光子三维微细加工技术及实验系统的开发

介绍了一种新型的三维微细加工技术 ,描述了自行开发的双光子微细加工实验系统。双光子三维微细加工技术利用材料与飞秒激光束在焦点局域发生的双光子激发 ,通过逐点扫描 ,实现微器件的三维成型。由于材料发生双光子激发的几率与激发光强的平方成正比 ,所以具有极高瞬时光强的飞秒激光器和可以对光束进行强聚焦的显微镜装置成为系统的关键部件 ,对此进行了详细的说明。最后 ,给出了部分利用上述加工系统所获得的初步实验结果。

共聚焦激光扫描荧光显微镜扫描系统研制

为适应三维光学微细加工及三维光学信息存储研究的需要,研制了共聚焦激光扫描荧光显微镜的工作台式扫描系统,扫描范围138μm×138μm。工作台采用压电陶瓷驱动器(PZTactuator)驱动的方式来获得高分辨率的位移,采用带柔性铰链的杠杆放大装置来获得较大的位移范围。描述了工作台的工作原理,并对其静态和动态性能进行了测试,实验表明这一扫描系统能很好的应用于共聚焦激光扫描荧光显微镜系统。

双光子激光扫描显微镜中折射率失配引起的图象变形研究

双光子激光扫描显微镜 (TPL SM)在观察生理溶液中的生物样品的结构时 ,水浸物镜是最好的选择 .但是 TPLSM在进行生物样品的三维结构观察时 ,需要样品和物镜在 Z轴方向上做相对移动 ,这种移动很容易引起样品在水溶液中飘动 .为了防止这种样品的漂移 ,往往要在水物镜和样品之间加入盖波片 .由于盖波片和水及样品间的折射率失配将会导致TPL SM荧光图象的变形 ,给观察结果带来误差 .本文主要利用 TPLSM的外源探测器 (ex-ternal detection)观察荧光小球的 TPLSM的荧光图象 ,比较插入盖波片前后小球荧光图象的变化情况 ,研究水浸物镜在插入盖波片后折射率失配引起 TPL SM图象的变形程度及共焦小孔对改进图象变形的作用 .结果显示盖波片的折射率失配不仅导致 TPL SM荧光图象的畸变 ,同时还导致 TPL SM图象的荧光强度和信噪比的下降 .进一步的研究表明共焦小孔可以部分改进由于折射率失配引起畸变的 TPL SM荧光图象的质量 .

双光子三维微细加工的进展

介绍了双光子微细加工的原理及特点 ,总结了国内外在三维微结构、三维功能器件以及新型材料双光子微细加工的一些进展 .同时介绍了作者在双光子三维微细加工研究中取得的一些研究结果 .

折射率失配对双光子三维信息存储中信息点的影响

根据Torok的光在多层介质中传播的理论,模拟了在折射率失配情况下点扩展函数的强度分布。在介质折射率为1.48,多种物镜数值孔径NA=0.25、0.45、0.65、0.85条件下,分析了信息点轴向尺寸及读出信号强度变化趋势。选取合适的光学参数(如物镜的数值孔径NA=0.45,存储介质的折射率1.48),能够使信息点在深度200μm内轴向尺寸变化率小于4%,信号读出强度变化率小于30%,提高了存储效果。对选取各种物镜和介质折射率的情况下信息点的变化趋势分析表明,折射率失配使信息点横向尺寸随深度变化不大,而轴向尺寸及信号读出强度产生较大的变化,变化的程度与物镜NA、介质的折射率及存储深度密切相关。采用与模拟时相同的光学参数,在光致变色材料中进行了双光子三维存储实验。通过观察信息点的轴向及横向扫描图像和信号的读出强度,证实了这种变化趋势。实验结果为双光子三维存储提供了参考依据。

双光子激光三维微细加工及信息存储技术

利用具有极高脉冲光强的飞秒激光器和对光束进行强聚焦的显微镜装置可以制造具有亚微米精度的三维微器件以及进行三维高密度信息存储。文本介绍了自行开发的双光子微细加工系统以及三维高密度信息存储系统 ,以及用该系统进行三维光学微细加工及三维光学信息存储的实验情况 。

离子液体[bmim][PF_6]与[moemim][PF_6]结构微不均匀性以及微粘度的光谱探测

室温离子液体由于其极低的蒸汽压、比较好的热稳定性和化学稳定性、良好的分子结构与性能的可设计性等优点,作为一种新型的环境友好溶剂在很多领域有着广泛的应用.对于离子液体的微观结构和微观性能的研究是设计新型离子液体以及扩展离子液体应用的关键.本文通过荧光探针分子香豆素153(C153)的转动动力学和对微观环境敏感的荧光探针分子1,3-二(1-芘基)丙烷(BPP)的稳态荧光光谱,探测和表征了烷基取代的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim][PF6])和与其具有相似结构的醚键官能化的离子液体1-甲氧基乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([moemim][PF6])的微观结构和微粘度.C153探针分子在离子液体[bmim][PF6]中的转动过程具有快、慢两个组分表明离子液体[bmim][PF6]内部存在松散和紧密的两种结构微区;而C153探针分子在离子液体[moemim][PF6]中的转动动力学只存在一种过程,说明醚键的引入使得[moemim][PF6]内部趋于一种类型的微环境.通过C153探针分子的转动时间研究发现,醚键官能化的离子液体[moemim][PF6]的微粘度小于烷基链取代的离子液体[bmim][PF6],同时通过BPP探针分子的二聚体激基复合物(excimer)与单体(monomer)荧光发射强度的比值(IE/IM)研究也证明这一结果.醚键的引入使得离子液体[moemim][PF6]相对于离子液体[bmim][PF6],侧链的极性更大、柔顺性更好,同时醚键有可能作为氢键的受体与阳离子形成氢键从而削弱离子液体中阴、阳离子间的相互作用,使得离子液体[moemim][PF6]的微观环境比离子液体[bmim][PF6]更为均一,同时具有更小的微粘度.

飞秒激光双光子复杂结构的微细加工

阐述了双光子激发的原理和飞秒激光三维加工的技术特点。利用自行研制的飞秒双光子微细加工系统,在优化工艺参数的基础上,加工出一系列三维微结构,并实现了可动的三维微系统—齿轮轴系统的一次成型。

双光子三维微细加工的分辨率研究

为了改善双光子加工的成型精度和微器件的质量,提高加工系统的分辨率是十分重要的。根据自由基类光聚合材料双光子加工分辨率的理论分析,提出等光强面概念,并在此基础上讨论了激发光强与系统加工分辨率之间的关系。通过不同光强条件下双光子三维加工固化单元的实验,验证了等光强面和系统分辨率之间的对应关系,并分析了出现微小差异的原因。根据上述理论模型,可以估算一定实验条件下系统可实现的加工分辨率,优化加工工艺参数。最后给出了部分微器件的成型结果。

一种制作量子尺寸超微细图形的新方法

一种制作量子尺寸超微细图形的新方法傅绍军，夏安东，洪义麟，田扬超（中国科技大学国家同步辐射实验室）０引言具有二维和三维量子限域作用的量子细线和量子点等量子微结构，目前已成为低维物理和材料科学中的一个最活跃的前沿工作。如何产生这种具有量子尺寸的高质量超...

同步辐射在生命科学中的应用

自1895年伦琴发现 X 射线以来,X 射线作为结构、成分分析和医学诊断成象的手段。一直是生命科学研究的有力工具之一。随着生命科学的不断发展,研究深度和精度的不断提高,生命科学研究对 X 射线源的要求越来越高,常规的 X 射线源,如 X 射线管、转靶X射线发生器等已远远不能满足需要。例如,微米和亚微米级的微区成分分析。

分子激发态动力学研究立项报告

发生在激发态的光解离、异构化、光致电子或质子转移等化学反应过程，以及激发态分子间的能量传递、转换等动力学过程在能源、大气化学以及生物学等领域都至关重要。针对激发态分子反应动力学的研究，该研究将聚焦在以下几方面研究：(1)利用飞秒泵浦-探测技术等时间分辨光谱技术研究光化学、太阳能转化材料和生物分子检测中重要体系的激发态动力学过程;(2)利用单分子光谱技术研究单个超支化分子单光子发射的特点以及分子内各个分支之间的强或弱相干耦合作用的机理和规律;(3)利用实验方法，研究复杂体系中如化学激光体系，大气化学体系中重要激发态原子分子的传能以及非绝热反应动力学;(4)利用各种先进的实验方法，研究复杂体系光解离过程的非绝热动力学，特别是电子激发态与基态之间，以及激发态与激发态之间的锥形交叉点非绝热动力学的研究;(5)发展新的能够计算凝聚态复杂分子体系非绝热过程的动力学理论方法，并利用动力学理论方法来阐述复杂分子体系的激发态动力学机理。通过该研究，我们将在“分子激发态动力学”这个前沿性科学问题研究上取得突破性进展，取得一批具有重要影响力的创新性研究结果。

人文而高效-高中语文课堂初探

在我国目前高考教育体制下,影响高中生学习语文的因素主要是缺乏兴趣,另一方面是高中语文教师过于包揽.再者,学生对语文学习的认识不够以及自身的适应能力有限;教师教学设计不够合理,乃至于恶性循环.有鉴于此,我们应该采取对策,改进学生的学习方法,激发他们的积极主动性;教师及时创新教学方式方法,使得高中语文课堂充满人文性并高效进行.