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。

速度调制分子离子光谱信号对实验参量依赖关系研究

介绍速度调制分子离子光谱实验中光谱线强度对放电电流和混合气体各分量气压等实验参量的依赖关系 ,并测量得该光谱仪的测量极限为 1.5 6× 10 -6。

空心光束的产生及其在现代光学中的应用

近年来,随着激光应用技术的发展,各种中心强度为零的激光束被相继产生,并正在形成一个新颖的所谓空心光束(也称暗中空光束)的大家族。作为激光导管、光学镊子(光钳)和光学扳手,空心光束在微观粒子(如微米粒子、纳米粒子、自由电子、生物细胞和原子或分子等)的精确、无接触操纵和控制中有着广泛的应用。本文将首先给出空心光束的定义及其参数,并详细介绍各种空心光束产生的基本原理、方法及其实验结果。其次,就空心光束的分类及其应用场合进行了简单归纳与讨论。最后就空心光束在微观粒子(包括微米粒子、纳米粒子、生物细胞和自由电子等)的光学囚禁与操控中的应用进行简要综述,并就空心光束的产生与应用及其未来研究与应用前景进行了简短总结与展望。

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 。

在高功率毫米波暴露下大鼠和小鼠的致伤和致死实验观察

使用高功率8mm波源，实验观察了在平均功率密度P0≈3．5W／cm^2，不同暴露时间、不同暴露部位条件下，对小鼠和大鼠的致伤和致死情况。实验发现，高功率8mm波暴露下大鼠和小鼠的致伤特点类似于不同程度的烧伤，而眼睛、耳朵等器官易受永久性的损伤。致死实验发现，体重10～200g的大、小鼠由高功率毫米波致死时吸收的能量W与体重m有着较好的线性相关性。

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。

人血清白蛋白与3-氨甲基吡啶相互作用的拉曼光谱研究

测量人血清白蛋白和一种新型仿生配基3-氨甲基吡啶与人血清白蛋白复合物的拉曼光谱。Raman光谱表明3-氨甲基吡啶与人血清白蛋白结合导致人血清白蛋白的构象及其结构的变化。人血清白蛋白的主链构象主要是α-螺旋结构,3-氨甲基吡啶结合不改变其二级结构,但二硫键的构象产生改变,唯一的色氨酸残基外环境由亲水变为疏水,酪氨酸所处的外环境也发生改变。

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。

玻色—爱因斯坦凝聚(BEC)实验及其最新进展

近年来,有关玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的实验研究得到了快速发展,并取得了一系列重大的实验进展。本文重点介绍了玻色-爱因斯坦凝聚的实验结果及其最新进展,主要包括具有正、负散射长度碱金属(7Li,23Na,41K,85Rb,87Rb和133Cs)原子BEC的实现,自旋极化1H原子、亚稳态4He原子和具有2个价电子的174Yb稀土原子BEC的实现,全光型BEC和微阱BEC乃至低维BEC的实现,甚至分子BEC和费米原子对的凝聚以及超冷BEC凝聚体的应用等。

N_2^+分子离子的B^2Σ_u^+、A^2Π_u和X^2Σ_g^+电子态光谱研究

采用光外差 磁旋转 速度调制吸收光谱技术 ,在可见光波段范围 16 80 0～ 175 73cm-1,对N2 + 的A2 Πu-X2 Σ+ g(12 ,6 )、(11,5 )、(7,2 )带和B2 Σ+ u -X2 Σ+ g(1,5 )带进行了测量和分析 ,推导了双原子分子振转能级在受到微扰作用时的有效哈密顿量形式 ,并分析了N2 + 的A2 Πu-B2 Σ+ u 之间存在的微扰相互作用 ,通过与实验数据的拟合得到了精确的电子态微扰常数 ξe、ηe.

高灵敏度离子分子的吸收光谱

介绍了光外差-磁旋转-速度调制吸收光谱技术对离子分子的研究,该技术综合了光外差光谱技术、磁旋转光谱技术和速度调制光谱技术三者的特点,形成可以对离子分子高灵敏度测量的光谱技术。该技术不仅保留了速度调制光谱技术对离子分子选择性探测的特点,避免了来自中性分子光谱线的干扰,同时利用光外差光谱技术降低来自光源的幅度涨落噪声,消除放电过程的干扰,再结合磁旋转光谱技术可以对顺磁性分子进行选择性测量以及进一步提高测量信噪比。介绍了光外差-磁旋转-速度调制光谱技术的基本原理、实验方案以及对N_2^+,CO^+,H_2O^+等离子分子的测量研究结果。

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.

腔内单原子的激光冷却、囚禁与操控实验及其最新进展

本文综述了腔内单原子的激光冷却、囚禁与操控的基本原理、实验方案和结果及其最新进展,并介绍了腔内单原子激光操控实验的最新进展及其在腔内量子电动力学(腔内QED)效应、亚泊松光子统计、单原子激光、量子态制备、单光子源和量子信息处理等研究中的应用。

交流等离子体喷束的浓度调制光谱诊断

采用浓度调制光谱技术研究了连续交流放电产生的氮等离子体喷束。当放电峰峰电压VPP大于9.6kV时,氮离子以脉冲形式产生,每个放电电压周期产生一次。此时监测到交流放电电流上有一反向电流尖峰,该电流尖峰是等离子体喷束中氮离子惯性运动形成的,其强度与浓度调制光谱的强度成正比。根据浓度调制光谱的1f/2f检测结果,提出了一个理论模型,解释了上述现象。

等离子体参数的光谱测量法

通过对速度调制分子离子激光光谱技术中光谱信号的强度及线宽的测量 ,获得了辉光放电中等离子体的电子浓度、电子温度及德拜长度等主要参数。

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。

新型菁类染料聚集体构筑和它的非线性光学特性研究

采用旋涂法制备了一种五甲川菁染料的超薄膜,利用原子力显微,椭偏仪、UV-Vis吸收光谱、红外光谱、小角X射线衍射等对薄膜的形貌和线性光谱性质进行了研究表征,结果表明染料在薄膜中形成了有序而稳定的J-聚集体,前向简并四波混频(DFWM)技术研究表明由于分子的聚集作用引起三阶非线性极化率的增大(χ(3)=2.55×10-12esu),利用激子耦合模型初步分析和讨论了产生非线性效应增强的内在机制。