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核技术 2015年第5期38卷 62-66页

作者：夏凯孔华庭崔之芬张瑜潘亮诸颖中国科学院上海应用物理研究所物理生物学室生物成像中心、上海同步辐射光源上海201800 中国科学院大学北京100049

研究了在生物医学领域广泛应用的Fe3O4纳米颗粒与多种蛋白(包括白蛋白、纤维蛋白和免疫球蛋白等)的相互作用及其生物学效应,结果发现Fe3O4纳米颗粒与蛋白的相互作用存在蛋白种类选择性,对蛋白的吸附能力由强到弱依次为纤维蛋白>免疫... 详细信息

研究了在生物医学领域广泛应用的Fe3O4纳米颗粒与多种蛋白(包括白蛋白、纤维蛋白和免疫球蛋白等)的相互作用及其生物学效应,结果发现Fe3O4纳米颗粒与蛋白的相互作用存在蛋白种类选择性,对蛋白的吸附能力由强到弱依次为纤维蛋白>免疫球蛋白>白蛋白。形成的Fe3O4纳米颗粒-蛋白复合物有效地降低了纳米颗粒的细胞毒性。

关键词： Fe3O4纳米颗粒蛋白吸附选择性细胞毒性

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电转条件对Cas9核糖核蛋白基因编辑效率的影响

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核技术 2018年第8期41卷 77-81页

作者：夏凯韩玲孔华庭闫庆龙张瑜诸颖中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室中国科学院微观界面物理与探测重点实验室上海同步辐射光源生物成像中心嘉定园区上海201800 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海应用物理研究所熔盐化学与工程技术部嘉定园区上海201800

直接向细胞内输运CRISPR/Cas9核糖核蛋白复合物(Cas9 RNP)对于进行各种基因编辑、基因表达调控和DNA/RNA成像具有重要意义。电转是向细胞内导入Cas9 RNP的重要方法。本工作研究了电压、脉冲长度及脉冲次数等电转条件对Cas9 RNP细胞内基... 详细信息

直接向细胞内输运CRISPR/Cas9核糖核蛋白复合物(Cas9 RNP)对于进行各种基因编辑、基因表达调控和DNA/RNA成像具有重要意义。电转是向细胞内导入Cas9 RNP的重要方法。本工作研究了电压、脉冲长度及脉冲次数等电转条件对Cas9 RNP细胞内基因编辑效率的影响,评估了不同电转条件下的细胞存活率。结果显示:电压为1 300 V,脉冲次数为1,脉冲宽度为30 ms时,Cas9 RNP具有较高的基因编辑效率且生物安全性较好。本工作为CRISPR/Cas9复合物进一步的生物医学应用提供了指导依据。

关键词： Cas9核糖核蛋白(Cas9 RNP) 电转条件直接输运编辑效率生物相容性

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化学中的计算——DNA计算的发展与模型概述

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化学进展 2017年第11期29卷 1297-1315页

作者：尹晓尧李非伯晓晨骆志刚左小磊国防科技大学计算机学院并行与分布重点实验室长沙410073 军事医学研究院辐射医学研究所北京100850 中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室上海201800

电子计算机的发展给人类社会进步带来了极大的推动作用,但是随着电子计算机制造工艺趋于极限,人们迫切需要找到一种新的计算体系来满足日益增长的计算需求。DNA计算因其超强的信息存储、大规模的并行计算能力和超低的能耗而受到了广泛... 详细信息

电子计算机的发展给人类社会进步带来了极大的推动作用,但是随着电子计算机制造工艺趋于极限,人们迫切需要找到一种新的计算体系来满足日益增长的计算需求。DNA计算因其超强的信息存储、大规模的并行计算能力和超低的能耗而受到了广泛的关注。自1994年Adleman博士在实验室利用DNA完成了一个6顶点哈密尔顿路求解问题开始,各种计算模型纷纷涌现。本文首先对DNA计算的基本原理和实验操作手段进行了简单的介绍,然后对DNA相关的理论进行了阐述,包括DNA计算中序列编码设计的理论、DNA计算模型复杂度分析与通用计算能力的证明;在此基础上,对突破性的DNA计算模型进行了概括,进而根据实验操作的具体手段将所有已知模型进行了分类,按照类别进行了综述,并随后挑选了该类别中经典的模型进行更为直观的分析。更进一步,在文章的最后,结合笔者的工作对DNA计算领域的前景进行了展望。

关键词： DNA计算 NP难问题并行重叠组装模型粘贴模型剪接模型 DNA Tile自组装生化信号逻辑门

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基于DNA折纸订书钉链折叠的信息加密策略

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电子与信息学报 2024年第9期46卷 3771-3776页

作者：侯晓玲田卓立王建榜王丽华李江张继超柳华杰中国科学院上海应用物理研究所中国科学院微观界面物理与探测重点实验室上海201800 中国科学院大学北京100049 同济大学化学科学与工程学院上海200092 上海大学理学院材料生物学研究所上海200444 中国科学院上海高等研究院上海同步辐射光源上海201210

DNA折纸结构是蕴含复杂序列折叠信息的纳米结构,为发展具有超大密钥空间的信息加密技术提供了新思路。该文设计了一种能够充分发挥DNA折纸结构信息特征的信息加密策略,与先前利用DNA折纸骨架链折叠的思路不同,该文基于订书钉链集合的非... 详细信息

DNA折纸结构是蕴含复杂序列折叠信息的纳米结构,为发展具有超大密钥空间的信息加密技术提供了新思路。该文设计了一种能够充分发挥DNA折纸结构信息特征的信息加密策略,与先前利用DNA折纸骨架链折叠的思路不同,该文基于订书钉链集合的非线性组合特征,提出通过探索其更为广阔的折叠多样性来实现更大的密钥空间。该策略的密钥空间计算模型分解为订书钉链的结合域模式、协同折叠以及独立性3个因素,分别考虑了订书钉链的链内区段分布性、链间排布多样性以及序列特异性。以上3种因素的组合,使单位几何空间内DNA折纸的折叠多样性更有效地转化为密钥空间。该策略是一种基于生物分子热力学的加密方式,为扩展信息安全的应用场景提供了新的可能。

关键词： DNA折纸 DNA纳米结构信息加密密钥空间自组装

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原子力显微镜单分子力谱技术在G四链体研究中的应用

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南方医科大学学报 2018年第9期38卷 1107-1114页

作者：刘文静孙彤张萍李琳吕军鸿李宾中国科学院上海应用物理研究所物理生物研究室上海201800 中国科学院大学北京100049 宁波大学理学院浙江宁波315211

端粒在细胞的生理病理过程中起到至关重要的作用。端粒末端有一段富含鸟嘌呤(G)的单链DNA重复序列,该序列在单价金属离子如Na+或K+作用下可以折叠形成G-四链体结构,这一结构不能被端粒酶延长,从而抑制了端粒酶的活性,因此成为了潜在的... 详细信息

端粒在细胞的生理病理过程中起到至关重要的作用。端粒末端有一段富含鸟嘌呤(G)的单链DNA重复序列,该序列在单价金属离子如Na+或K+作用下可以折叠形成G-四链体结构,这一结构不能被端粒酶延长,从而抑制了端粒酶的活性,因此成为了潜在的抗癌药物作用靶点。目前,寻找能够稳定DNA G-四联体结构形成的小分子配体成为了许多抗癌药物设计的新思路。研究这些小分子配体与G-四链体的作用强度对高效抗癌药物的筛选尤为重要。单分子力谱技术可以直接观察到小分子配体与G-四链体间的相互作用。本文主要综述了原子力显微镜单分子力谱技术在G-四链体及其与小分子配体相互作用的研究进展,并对单分子力谱技术在G-四链体中的应用和发展趋势进行了总结和展望。

关键词： G-四链体端粒单分子力谱原子力显微镜

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酶聚合体电流信号放大多通道电化学免疫传感体系及蛋白肿瘤标志物检测

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电化学 2015年第1期21卷 39-44页

作者：邓王平窦艳枝苏静郝林宋世平樊春海中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室上海201800 徐州医学院附属徐州临床学院江苏徐州221009

本文构建了一种基于酶聚合体信号放大的多通道电化学免疫传感体系，并用于肝癌肿瘤标记物甲胎蛋白（AFP）的定量检测．该传感体系由固定了抗AFP鼠单克隆抗体的多通道丝网印刷电极组成，可捕获肿瘤标记物抗原AFP，进而与抗AFP兔多抗特异... 详细信息

本文构建了一种基于酶聚合体信号放大的多通道电化学免疫传感体系，并用于肝癌肿瘤标记物甲胎蛋白（AFP）的定量检测．该传感体系由固定了抗AFP鼠单克隆抗体的多通道丝网印刷电极组成，可捕获肿瘤标记物抗原AFP，进而与抗AFP兔多抗特异性结合形成夹心免疫复合物，然后利用辣根过氧化物酶聚合体偶联的羊抗兔二抗（IgG-polyHRP）与三明治夹心免疫复合物结合，实现电流信号放大．该体系结合多通道丝网印刷电极及自主研发的多通道电化学检测仪，可同时满足多通道电流信号的检测．在最优化条件下，该传感体系检测AFP浓度的动态范围为64pg·mL^-1～250ng·mL^-1，最低检测下限为56pg·mL^-1，具有检测灵敏度高、特异性强、操作简便以及仪器便携等优点．

关键词：多通道丝网印刷电极电化学免疫传感体系甲胎蛋白

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基于石墨烯的光控太赫兹调制器（英文）

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红外与激光工程 2019年第1期48卷 149-154页

作者：戴子杰杨晶龚诚张楠孙陆刘伟伟南开大学现代光学研究所天津市光电传感器与传感网络重点实验室天津300350 中国科学院上海应用物理研究所微观界面物理与探测重点实验室物理生物学研究室上海201800

研究了锗基单层石墨烯结构宽带光控太赫兹调制器。利用实验室搭建的太赫兹时域光谱系统,实验证明了在1 550 nm飞秒光泵浦下,该太赫兹调制器工作带宽为0.2～1.5 THz。当泵浦光功率从0增加到250 m W时,该太赫兹波调制器的平均透过率从40%... 详细信息

研究了锗基单层石墨烯结构宽带光控太赫兹调制器。利用实验室搭建的太赫兹时域光谱系统,实验证明了在1 550 nm飞秒光泵浦下,该太赫兹调制器工作带宽为0.2～1.5 THz。当泵浦光功率从0增加到250 m W时,该太赫兹波调制器的平均透过率从40%下降到22%,平均吸收系数从19 cm-1增加到44 cm-1,在0.2～0.7 THz,调制深度均高于50%,最大调制深度为62%(0.38 THz)。实验结果表明,相比于纯锗基太赫兹调制器,单层石墨烯的引入能增强对太赫兹波的调制效果。

关键词：太赫兹调制器石墨烯 THz-TDS 光控

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振动模式扫描极化力显微镜对氧化石墨烯热还原过程的实时原位监控

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电子显微学报 2013年第2期32卷 95-100页

作者：申月张益胡钧中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室上海201800 中国科学院大学北京100049

通过调控GO(graphene oxide,GO)的还原程度可以得到电学性质不同的石墨烯,能更广泛地应用于纳米电子器件的构造中。本文利用振动模式扫描极化力显微镜(vibrating scanning polarization force microscopy,VSPFM)实时监控了氧化石墨烯的... 详细信息

通过调控GO(graphene oxide,GO)的还原程度可以得到电学性质不同的石墨烯,能更广泛地应用于纳米电子器件的构造中。本文利用振动模式扫描极化力显微镜(vibrating scanning polarization force microscopy,VSPFM)实时监控了氧化石墨烯的热还原反应过程。实验中发现GO的热还原启动逐点发生,在同一片中间还原态GO上的局域介电常数分布不均匀,而不同片的GO还原反应的进程也有差别。发现GO和还原的GO(reduced grapheneoxide,rGO)在VSPFM中呈现出不同的表观高度,由此可以在云母和玻璃以及同一片GO上直接辨别GO和rGO。这种实时原位监控单片层GO的各个还原状态的方法将推动它在纳米电子学领域的多种应用。

关键词：振动模式扫描极化力显微镜氧化石墨烯局域介电常数纳米结构图案

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富勒醇对^(60)Coγ射线致小鼠损伤的防护作用

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中华放射医学与防护杂志 2004年第6期24卷 520-522页

作者：蔡小青李宇国吴胜伟叶波冉铁成郭金学徐慧李文新中国科学院上海应用物理研究所纳米生物医药研究室上海201800

目的　研究C6 0 衍生物富勒醇对6 0 Coγ射线损伤的防护和恢复治疗作用及机制。方法分别在辐照前和辐照后给小鼠腹腔注射富勒醇 ,6 0 Coγ射线全身均匀照射 ,吸收剂量 5 0Gy ,测定小鼠体重、脾指数、胸腺指数、血象和SOD含量的变化 ;... 详细信息

目的　研究C6 0 衍生物富勒醇对6 0 Coγ射线损伤的防护和恢复治疗作用及机制。方法分别在辐照前和辐照后给小鼠腹腔注射富勒醇 ,6 0 Coγ射线全身均匀照射 ,吸收剂量 5 0Gy ,测定小鼠体重、脾指数、胸腺指数、血象和SOD含量的变化 ;取小鼠脾脏并制成脾细胞悬液 ,应用流式细胞仪 (FCM)检测脾脏细胞的周期。结果　辐照损伤后小鼠体重减轻、脾指数和胸腺指数降低、血象中各项指标下降、脾脏细胞周期中S期所占的比例升高。富勒醇可促进上述指标不同程度的恢复 ,并使脾脏细胞周期中S期恢复正常。加速了脾脏细胞的分裂增殖 ,从而使脾细胞能较快的得到修复。结论　富勒醇对6 0 Coγ射线照射小鼠具有一定的防护和恢复治疗的作用。

关键词：小鼠 ^60Coγ射线富勒醇脾脏细胞脾指数复治脾细胞治疗体重恢复

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新型含磷C_(60)二聚体的合成

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科学通报 2005年第24期50卷 2729-2733页

作者：尹娟娟李晴暖李燕李文新中国科学院上海应用物理研究所纳米生物医药研究室上海201800

利用过量的α-环烷氨基二膦酸酯在碱性条件下与C60反应可方便快速地得到单碳桥的二聚C60二膦酸酯,经过1H,31P,13C核磁共振谱、喷谱、红外光谱、紫外可见光谱以及测定碳原子级数的不失真极化转移增强法(DEPT法)和检出1H的异核多键相关谱(... 详细信息

利用过量的α-环烷氨基二膦酸酯在碱性条件下与C60反应可方便快速地得到单碳桥的二聚C60二膦酸酯,经过1H,31P,13C核磁共振谱、喷谱、红外光谱、紫外可见光谱以及测定碳原子级数的不失真极化转移增强法(DEPT法)和检出1H的异核多键相关谱(HMBC)等分析确定了它们的分子结构.在四甲基碘硅垸(TMSI)作用下得到了它们的水解产物.

关键词： C60二聚体 α-氨基二膦酸酯碱性条件分子结构合成

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