基于生物光敏蛋白细菌视紫红质膜的光子晶体管的模型

生物光色材料细菌视紫红质（ｂａｃｔｅｒｉｏｒｈｏｄｏｐｓｉｎ，简称ｂＲ）分子的光循环具有两个主要光活性态－基态Ｂ（５６８ｎｍ）和最稳中间态Ｍ（４１２ｎｍ）．用它们吸收带波长的光照射ｂＲ将分别引起分子的异构（Ｂ→Ｍ）和复构（Ｍ→Ｂ）光反应．本文首先研究了化学增强ｂＲ膜的互补调制饱和吸收，即多光束照射引起Ｂ、Ｍ各态粒子数比例变化，多光束之间互补调制输出光强．研究发现，当５６８ｎｍ和４１２ｎｍ双光束同时入射长Ｍ态寿命的ｂＲ膜时，存在阈值光强Ｉｓ，在Ｉｓ两侧，两光束的透射性质呈互补调制状态．Ｉｓ的位置又取决于入射双光束的相对光强．根据这一发现，本文提出新型光子器件模型－光子晶体管，并预言了其应用价值．

细菌视紫红质/聚乙烯醇复合膜的制备及相关功能研究

细菌视紫红质(bR)是一种独特的光敏蛋白,具有光致变色和光驱质子泵功能.将bR蛋白包埋于聚乙烯醇(PVA)基质中,制备了bR/PVA复合膜.利用紫外 -可见分光光度计和自制的毫秒级动力学光谱仪,检测了样品的吸收光谱和光循环M中间体在脉冲光激发下随时间的变化;同时,利用凝胶扫描成像仪及相关分析软件考察了样品成膜后的均匀程度.实验表明:bR/PVA复合膜具有良好的均匀性、透明性和力学性能,而且bR蛋白保持了原有的生物活性和光学性质,bR与M中间体之间能达到一种光可控制的双稳态,M中间体的寿命也得到了显著的延长。

细菌视紫红质/聚合物功能复合膜的特性和应用

细菌视紫红质(Bacteriorhodopsin)是嗜盐菌上的一种膜蛋白,也是一个光驱质子泵,有灵敏的光学响应。将其包埋于聚合物中可显著改善其成膜性。含细菌视紫红质的聚合物功能复合膜同样具有光学活性,其光色性能和光电性能有望应用于光学信息处理和信息存储等诸多方面,具有广阔的研究开发前景。

电场作用下紫膜中细菌视紫红质的圆二色性研究

垂直于测量光束的外电场对紫膜水悬浮液中的细菌视紫红质的圆二色性有很大影响。５０Ｈ２正弦交流电场作用下产生５６８ｎｍ的正的差圆二色性峰，反向电脉冲串作用下产生５５６ｎｍ左右的负的差圆二色性峰；两峰峰位均未显示有随电压的变化而移动；但是，强度随外加电压的增加而增强；撤去电场后该两峰均即刻消失。分析认为，电场下细菌视紫红质中存在柔性结构变化，这种结构变化也可用于存储信息。

CeO_2纳米晶修饰的细菌视紫红质薄膜M态寿命的研究

紫膜中的蛋白质细菌视紫红质 (bR)具有独特的光循环和光致变色特性 ,在分子电子学和生物电子技术领域具有广泛的潜在应用价值 .本文采用稀土纳米晶CeO2 对细菌视紫红质 聚乙烯醇 (bR PVA)薄膜进行化学修饰 .研究了纳米晶对bR光循环中的重要中间态M态的寿命的影响 .发现上述稀土纳米晶可延长M态寿命 ,且晶粒尺寸越小对M态寿命的影响越大 .纳米晶周围的羟基有助于阻碍席夫碱获得质子 。

细菌视紫红质LB膜的偏振傅里叶变换红外掠入射反射吸收光谱研究

细菌视紫红质ＬＢ膜的偏振傅里叶变换红外反射吸收光谱用自制的掠角反射吸收装置测得。谱图表明，菌紫质ＬＢ膜中ｂＲ分子的有序性很好，ｂＲ分子α螺旋轴的取向倾向于与膜平面垂直。

聚吡咯(PPy)对细菌视紫红质(bR)的光电性能的影响

细菌视紫红质（ｂａｃｔｅｒｉｏｒｈｏｄｏｐｓｉｎ，用ｂＲ表示）是嗜盐菌（ｈａｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｈａｌｏｂｉｕｍ）紫膜中发现的唯一蛋白质，由于具有独特质子泵和光色互变功能以及高稳定性，而成为理想的生物材料．在光照下，它产生典型的微分脉冲电信号［１］...

细菌视紫红质蛋白的赖氨酸和丝氨酸残基在其膜环境中的自旋标记研究

用化学修饰和自旋标记ESR技术研究了bR中丝氨酸和赖氨酸残基的构象,结果表明PH对bR分子构象的影响是很明显的,在酸性条件下带有自旋探针的丝氨酸(Ⅰ-bR)和赖氨酸(Ⅱ-bR)的ESR波谱参数迥然不同,这与丝氨酸和赖氨酸残基位点微环境中的电荷效应有关.顺磁增宽剂能猝灭膜表面的自由基,而剩余的强固定化ESR信号显示出bR分子内部的‘刚性’构象.用2%Triton X—100处理可大大增加bR分子的‘柔性’,其ESR波谱特征与bR分子失去部分α螺旋结构和改变了它的某些运动方式有关.

细菌视紫红质高分辨图象存储中吸收和散射现象的实验研究

本文利用细菌视紫红质变种材料 BRD96N的基态和 M态实现了图象的高分辨存储 .实验研究了该样品的吸收特性 ;在此基础上分析了散射光对 BR膜图象质量的影响 ,并通过合理的控制激发光强和激发时间在 BR膜样品上得到分辨率为 80 0 lp/

细菌视紫红质对调制光的响应特性

细菌视紫红质在结构上与视紫红质的相似性使其具有某些视觉响应特性 .用电泳法在不锈钢电极上沉积出定向紫膜薄膜 ,构成不锈钢 /紫膜 /凝胶 /铜电极结构的光接收器 .在调制光作用下 ,光接收器显示出对光强变化的微分响应特性 .测量了光电压随调制频率和入射光功率的变化关系 .比较和讨论了细菌视紫红质对调制光响应特性与视觉频闪及明暗感的相关性 .

Triton X-100对细菌视紫红质中间产物M_(412)的效应

本文研究用非离子表面活性剂Triton X-100处理后的细菌视紫红质（BR Bacteriorhodo-psin）光循环中间产物M412动力学过程的变化.实验结果表明,用不同浓度的Triton处理pH=6.5的BR体系时,其中间产物M412.快衰减成分的半衰期(τ1/2f)在Triton浓度为0.05%（w/w）附近突然变慢,随着Triton浓度的加大,τ1/2f又逐渐加快;慢衰减部分的半衰期(τ1/2s)则随Tri-ton浓度的增加逐渐变慢.BR的生色团峰发生蓝移.说明不同浓度的Triton在水溶液中聚集状态不同,可不同程度地破坏膜脂的液晶态结构,从而导致镶嵌在其中的BR发生构象的变化,使转运质子的氢键通道受到不同程度的影响,故质子泵转运通道发生改变、致使M412的衰减速率改变.

基于细菌视紫红质生物光学功能材料的特性及应用研究进展

综述了细菌视紫红质(bR)的结构、光循环特性及天然 bR 的光子学特性的优缺点和人工改性 bR 聚合膜的研究进展等,简要说明了基于细菌视紫红质生物光学功能材料应用的研究进展。

细菌视紫红质的自衍射效率与最佳入射角研究

研究了弱光强下细菌视紫红质膜(bR膜)的自衍射特性.给出了弱光强下相干光在bR膜中产生的振幅光栅光强分布模型,并用ysinαx近似表示透射光强分布,结果与实验吻合.给出了不同透射光强y与指数α的对应关系.结果表明,在bR膜及入射光波波长给定的情况下,入射光强越小,对应的α值越大,当入射光强为0.072/T(mW/cm2)时,α等于1.计算出不同入射光强和入射角下的自衍射效率.结果发现,对应于最大衍射效率的最佳入射角为2°.

细菌视紫红质在全光逻辑器件中的研究与应用

介绍了细菌视紫红质在逻辑器件中的研究与应用,总结了利用细菌视紫红质研究逻辑器件的方法,明确进一步研究逻辑器件的发展方向是智能化器件的开发.

可重复使用的生物胶片-蓝色细菌视紫红质的新应用

细菌视紫红质(bacteriorhodopsin，简称bR)是一种新型的生物光学材料，它由加州大学旧金山分校的Stockenius与现在马克斯．普朗克生物化学研究所的Oesterhelt发现．bR存在于维生素A原嗜盐菌属盐杆菌(嗜盐菌)的细胞膜中。嗜盐菌在炎炎烈日下会形成片片紫斑，因而其膜制品被成为紫膜，而这变色的操纵者即为bR．

细菌视紫红质光开关特性实验研究

介绍实现光子开关材料 BR分子的重要性。理论上分析 BR分子材料光学特性 ,实验观测 BR分子材料在 4 0 0 nm和 632 nm光照射下的相互抑制作用 ,最后分析 BR的光子开关特性。

细菌视紫红质三阶非线性光感应超快过程研究

用前向立体简并四波混频实验对光能转换生物分子细菌视紫红质 ( b R)作三阶非线性光学超快过程研究 ,观察到时间响应由快成份和慢成份组成 .用激子位相空间充满理论和构形变化模型分别给予动力学机制解释 .快成份对应于自由电子 -空穴对形成的激子 ,慢成份对应于无辐射衰变形成的极化子 .通过对实验曲线的数学拟合 ,得到激子饱和密度和激子长度 ,激子和极化子寿命、以及极化子形成效率等动力学参数 .

生物光敏蛋白bR膜应用于光子逻辑门的研究(英文)

生物光敏蛋白细菌视紫红质（简称ｂＲ）是目前国际上公认的非常有发展前途的生物光色材料．ｂＲ光循环中的基态Ｂ和较稳定的中间态Ｍ所特有的性质，使得ｂＲ膜具有互补抑制调制透射特性．黄光、紫光同时入射ｂＲ膜，两者的透射光强将被互相抑制，如固定紫光光强，改变黄光光强，随黄光光强由０逐渐增大，黄光、紫光的透射性质可呈现３个阶段：第一阶段，黄光被全抑制，紫光性衰减；第二阶段，两束光皆被全抑制；第三阶段，紫光被全抑制，黄光线性增强．将这个特性应用于光子器件研究，设计了二进制双变量光子逻辑门与、或、与非、或非、０．以二光强相等紫光作为信号光代表输入，以光强可变黄光作为偏置光调节ｂＲ膜的透射性质，适当选择黄光或紫光的透射光强作为逻辑门运算结果，即可在一个器件上实现上面所提到的５种运算，且成功地进行了模拟实验．以低光强作为逻辑意义上的“０”，以高光强作为逻辑意义的“１”，实验运算效果很好．“０”、“１”可明显区别．此全光逻辑器件具有结构简单，功能丰富。

细菌视紫红质膜的光吸收非线性特性研究

对细菌视紫红质（ＢＲ）膜的光学吸收非线性进行了研究， 分别测量了细菌视紫红质光照前后的光吸收谱， 结果显示它的吸收发生了明显的变化。用Ｚ扫描法研究了它的光学非线性， 理论计算的结果表明它具有较大的光学非线性系数， 且通过测量它的透过率随光强变化的关系曲线和理论模拟发现它对６３２．８ ｎｍ