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轻工学报 2023年第6期38卷 70-77页

作者：赵汉卿王斌陈瑶唐章奉方鑫陈增萍杨健邓婷中南林业科技大学理学院/应用化学研究所湖南长沙410004 湖南工业大学生命科学与化学学院湖南株洲412007 湖南大学化学化工学院/化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南长沙410082 中国中医科学院道地药材国家重点实验室培育基地国家中药资源中心北京100700

以9个产地的薏苡仁为研究对象,通过将激发-发射矩阵(EEM)荧光光谱与改进的随机森林算法结合以实现薏苡仁产地的溯源分析。其中,随机森林算法的改进主要包括两方面:一是通过主成分分析(PCA)方法降低EEM荧光光谱的维度;二是利用网格筛选... 详细信息

以9个产地的薏苡仁为研究对象,通过将激发-发射矩阵(EEM)荧光光谱与改进的随机森林算法结合以实现薏苡仁产地的溯源分析。其中,随机森林算法的改进主要包括两方面:一是通过主成分分析(PCA)方法降低EEM荧光光谱的维度;二是利用网格筛选法找出PCA降维过程中最优保留主成分数及判别模型超参数。结果表明:基于薏苡仁的EEM荧光光谱数据构建的改进随机森林模型(加入标准差标准化和PCA降维模块)可以对9个产地薏苡仁样本进行准确预测,最佳模型由100棵最大深度为3、叶节点最小样本数为1个的决策树结合16个主成分数(PCs)构建,其对验证集和测试集(共108个样品)的准确度均为100%,优于偏最小二乘法构建的PLS-DA模型(96%)。

关键词：薏苡仁随机森林算法激发-发射矩阵荧光光谱产地溯源

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阳极溶出伏安法测定微量镉实验的课程思政设计

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大学化学 2024年第2期39卷 155-161页

作者：李昆高娜宦双燕王玉枝湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室基础化学国家级实验教学示范中心(湖南大学)教育部分析化学课程虚拟教研室长沙410082

阳极溶出伏安法测定微量镉是一项经典的仪器分析基础实验。然而,该实验项目的传统教学内容较难使学生体会所学知识对实际生产生活的价值,不能有效落实课程思政建设的要求。本文旨在通过对教学内容的创新设计,更好地实现思政育人目标。... 详细信息

阳极溶出伏安法测定微量镉是一项经典的仪器分析基础实验。然而,该实验项目的传统教学内容较难使学生体会所学知识对实际生产生活的价值,不能有效落实课程思政建设的要求。本文旨在通过对教学内容的创新设计,更好地实现思政育人目标。引导学生对新闻事件、学科发展历史、科学家的故事和行业发展最新动态进行调研与讨论,增加设计性和探索性内容,提高本实验的高阶性。采用实际购得的大米等粮食替代以往预先配制的镉溶液,并采用自己独立制备的汞膜电极替代商业化的极谱仪电极,使学生在巩固实验操作技能的基础上,了解分析仪器的发展及改造方式,并掌握分析化学的基本研究范式。对本实验内容的优化,有助于培养学生的科学精神与科研素养,使学生体会专业知识对解决实际生产生活问题的意义,帮助其树立职业追求目标并养成良好的社会责任意识。

关键词：仪器分析实验阳极溶出伏安法电分析化学镉离子课程思政实验设计

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缺氧响应荧光探针的成像及治疗应用

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高等学校化学学报 2021年第11期42卷 3433-3444页

作者：谌委菊陈诗雅薛曹叶刘波郑晶长沙理工大学分析测试中心细胞化学湖南省重点实验室长沙410114 湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室长沙410082 湖南省体育科学研究所长沙410005 中南大学湘雅医院老年医学科长沙410008

由于肿瘤内部细胞远离血管,其氧气消耗量远远超出血液供应量,因此容易导致肿瘤缺氧.肿瘤缺氧会引发肿瘤扩散加速、诱导某些基因过表达及产生药物抗药性等问题.基于此,发展性能优异的缺氧响应荧光探针对肿瘤的诊断和治疗具有重要意义.本... 详细信息

由于肿瘤内部细胞远离血管,其氧气消耗量远远超出血液供应量,因此容易导致肿瘤缺氧.肿瘤缺氧会引发肿瘤扩散加速、诱导某些基因过表达及产生药物抗药性等问题.基于此,发展性能优异的缺氧响应荧光探针对肿瘤的诊断和治疗具有重要意义.本文对缺氧响应荧光探针在成像及治疗方面的应用进展进行了综合评述,介绍了硝基、偶氮键和醌3种常用的缺氧响应基团,并探讨了它们在缺氧微环境下的识别机理;介绍了缺氧响应荧光探针的构建及其在生物成像方面的最新研究成果;总结了缺氧响应荧光探针在基因治疗、光动力学治疗、化学治疗及协同治疗方面的研究进展;展望了缺氧响应荧光探针在临床诊断和治疗方面的应用前景.

关键词：缺氧荧光探针活细胞成像肿瘤治疗

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鸟嘌呤四链体在生化分析中的应用进展

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分析化学 2020年第2期48卷 153-163页

作者：刘卓靓陶呈安王建方国防科技大学文理学院生物与化学系湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室

鸟嘌呤四链体(G-四链体)是一种特殊的核酸二级结构,它可与高铁血红素结合,形成具有过氧化物酶活性的核酶;也可增强特殊结构染料的荧光强度。G-四链体作为功能核酸中的一种,具有性质稳定、特异性好、功能多样等特点,被广泛应用于各种生... 详细信息

鸟嘌呤四链体(G-四链体)是一种特殊的核酸二级结构,它可与高铁血红素结合,形成具有过氧化物酶活性的核酶;也可增强特殊结构染料的荧光强度。G-四链体作为功能核酸中的一种,具有性质稳定、特异性好、功能多样等特点,被广泛应用于各种生化分析中。本文对近年来G-四链体在生化分析中的研究和应用进展进行了评述,对其应用前景进行了展望。

关键词： G-四链体功能核酸核酶生化分析评述

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分形等离激元黑金的热电子催化性能

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高等学校化学学报 2020年第7期41卷 1638-1644页

作者：余仁鹏韩梅张梦瑶刘建芳李末霞胡家文湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南省二维材料重点实验室湖南大学化学化工学院长沙410082

借鉴电镀工业中过电流"烧焦"现象,在过电流沉积条件下一步制备出等离激元黑金.扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和紫外-可见-近红外吸收光谱等表征结果显示,该黑金是具有三维分形结构的多晶纳米金,可以在400~1800 n... 详细信息

借鉴电镀工业中过电流"烧焦"现象,在过电流沉积条件下一步制备出等离激元黑金.扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和紫外-可见-近红外吸收光谱等表征结果显示,该黑金是具有三维分形结构的多晶纳米金,可以在400~1800 nm宽波段范围内吸收光.电催化甲醇结果显示,黑金在宽波长光照下可以将甲醇的电催化效率提高15.2%,其主要贡献来源于等离激元生成的热电子,而一小部分来自环境热.在不同的单色光照条件下,黑金的催化效率差别不大,表明其对光能的利用没有明显的波长选择性.

关键词：等离激元黑金宽波段吸收热电子光催化

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用于细胞和组织中弗林蛋白酶特异性成像的双光子荧光探针研究

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化学学报 2020年第11期78卷 1240-1245页

作者：刘红文朱隆民娄霄峰袁林张晓兵湖南大学化学化工学院化学/生物传感与计量学国家重点实验室分子科学与生物医学实验室长沙410082

弗林蛋白酶是前体蛋白转化酶家族中最具特色的酶之一,具有重要的生物学功能,其表达量水平与许多疾病有密切的关系,如癌症的发生和发展与弗林蛋白酶表达水平有着密切关联.目前文献中报道了一些单光子荧光探针用于弗林蛋白酶的检测,但这... 详细信息

弗林蛋白酶是前体蛋白转化酶家族中最具特色的酶之一,具有重要的生物学功能,其表达量水平与许多疾病有密切的关系,如癌症的发生和发展与弗林蛋白酶表达水平有着密切关联.目前文献中报道了一些单光子荧光探针用于弗林蛋白酶的检测,但这些探针不能应用于深层组织成像,且弗林蛋白酶在肿瘤发展过程的作用仍没有得到很好地研究.针对这些问题,本工作构建了一种新型双光子荧光探针Nap-F用于细胞和肿瘤组织内弗林蛋白酶的检测与双光子成像.Nap-F是由经典双光子荧光染料1,8-萘酰亚胺、弗林蛋白酶特异性多肽序列RVRR和自消除连接体整合而成.实验结果表明Nap-F对弗林蛋白酶具有很好的特异性,能够定量检测弗林蛋白酶的活性.在飞秒激光820 nm激发下,Nap-F能有效降低生物背景,并提高组织穿透深度,适用于细胞和组织的双光子成像.Nap-F成功地实现了几种活细胞中弗林蛋白酶的双光子成像,揭示了癌细胞和表达缺陷细胞中弗林蛋白酶含量的差异.更重要的是,我们将该探针用于CoCl2固定HIF-1构建的肿瘤细胞缺氧模型成像,实验结果表明弗林蛋白酶的表达与肿瘤细胞缺氧程度存在正相关性.

关键词：双光子荧光探针弗林蛋白酶癌症缺氧

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单病毒示踪

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化学进展 2021年第1期33卷 13-24页

作者：王志刚刘书琳刘安安张利娟余聪庞代文南开大学药物化学生物学国家重点实验室化学学院分析科学研究中心医学院天津市生物传感及分子识别重点实验室天津300071 武汉大学化学与分子科学学院分析科学研究中心武汉430072

病毒是对人类健康威胁最大的病原之一,由其引发的病毒性疾病对人民健康、国家安全和社会经济构成重大威胁。病毒感染机制研究对病毒性疾病的防控及治疗具有重大意义。病毒侵染宿主细胞的动态过程涉及病毒组分与多种细胞组分或细胞器间... 详细信息

病毒是对人类健康威胁最大的病原之一,由其引发的病毒性疾病对人民健康、国家安全和社会经济构成重大威胁。病毒感染机制研究对病毒性疾病的防控及治疗具有重大意义。病毒侵染宿主细胞的动态过程涉及病毒组分与多种细胞组分或细胞器间复杂的相互作用,但是传统手段无法对该动态过程进行实时跟踪研究。单病毒示踪技术作为一种可以实时原位示踪单颗病毒侵染过程的技术,在病毒感染机制研究方面起着愈来愈重要的作用。借助于该技术,能够获取病毒侵染过程中病毒入胞途径、胞内转运过程、病毒核酸释放及其与细胞间的相互作用等动态过程信息,从而对病毒的感染机制进行分子水平的深入研究。本文就单病毒示踪技术所涉及的测量技术、标记技术和信息获取进行阐述,总结归纳了单病毒示踪在病毒感染机制研究中的最新进展,并探讨了该技术目前存在的挑战性问题以及未来发展的方向。

关键词：病毒示踪测量标记感染机制

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水杨酸甲酯及其同分异构体的气质联用定性分析——推荐一个启发思维的质谱实验

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大学化学 2024年第1期39卷 280-286页

作者：丁玉洁高晓慧李昆蔡炽陈淑云彭电刘浩然湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室教育部分析化学课程虚拟教研室湖南大学化学实验教学中心长沙410082 长沙卫生职业学院长沙410605

质谱分析实验是仪器分析中的重要课程。我们在长期的实践摸索中,选择水杨酸甲酯(邻羟基苯甲酸甲酯)为实验对象进行质谱分析,并与其同分异构体尼泊金甲酯(对羟基苯甲酸甲酯)、间羟基苯甲酸甲酯、香兰素(3-甲氧基-4-羟基苯甲醛)、2,4-二... 详细信息

质谱分析实验是仪器分析中的重要课程。我们在长期的实践摸索中,选择水杨酸甲酯(邻羟基苯甲酸甲酯)为实验对象进行质谱分析,并与其同分异构体尼泊金甲酯(对羟基苯甲酸甲酯)、间羟基苯甲酸甲酯、香兰素(3-甲氧基-4-羟基苯甲醛)、2,4-二羟基苯乙酮及3,4-二羟基苯乙酮进行比较。通过本实验,学生掌握了苯环、羰基、甲氧基、醛基、酚类等特征基团的质谱裂解特征,又熟悉了“芳环邻位效应”这一分子重排裂解现象。此实验兼具实用性、趣味性,难度适中,既能巩固理论知识,又能锻炼思维,提升应用实践能力,适合药学、化学、食品及相关专业学生选用,亦可作为研究生质谱解析实验训练素材。

关键词：质谱实验水杨酸甲酯分子重排思维训练

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碳化钛在纳米生物传感中的应用研究进展

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山东科技大学学报（自然科学版） 2021年第5期40卷 98-106页

作者：李昆闫博宇王彦湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南长沙410082 湖南大学化学化工学院湖南长沙410082

过渡金属碳/氮化物(MXenes)是一类新兴的二维材料,具有独特的物理化学性质,且易于与其他物质结合形成功能化复合材料。碳化钛(Ti 3C 2)作为一种典型的MXenes,在其基础上发展了多种功能性化学修饰方法,使之成为电化学和光学分析传感的理... 详细信息

过渡金属碳/氮化物(MXenes)是一类新兴的二维材料,具有独特的物理化学性质,且易于与其他物质结合形成功能化复合材料。碳化钛(Ti 3C 2)作为一种典型的MXenes,在其基础上发展了多种功能性化学修饰方法,使之成为电化学和光学分析传感的理想材料之一。本综述首先介绍MXenes的发展历史和重要应用,并简要总结Ti 3C 2纳米片和Ti 3C 2量子点的制备与修饰方法。进而,对Ti 3C 2在多种纳米生物传感策略(包括电化学、电致发光、光致发光、比色和表面增强拉曼光谱等)设计中发挥的独特作用进行总结和讨论。最后,对Ti 3C 2在纳米生物传感中面临的挑战和未来的发展趋势进行了展望。

关键词：碳化钛纳米传感生物传感纳米片量子点

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缺陷与催化

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化学进展 2020年第8期32卷 1172-1183页

作者：谢超周波周灵吴雨洁王双印湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南省石墨烯材料与器件重点实验室湖南大学化学化工学院长沙410082

催化技术在现代工业生产和日常生活中发挥着举足轻重的作用,开发高效的催化剂是催化领域重要的研究方向。近些年来,许多研究发现催化剂的缺陷对其催化活性有着重要的影响,同时各种各样的缺陷催化剂也被开发出来。尽管如此,缺陷与催化活... 详细信息

催化技术在现代工业生产和日常生活中发挥着举足轻重的作用,开发高效的催化剂是催化领域重要的研究方向。近些年来,许多研究发现催化剂的缺陷对其催化活性有着重要的影响,同时各种各样的缺陷催化剂也被开发出来。尽管如此,缺陷与催化活性之间的关系仍有待厘清。本文围绕这一主题,分别介绍了固体缺陷化学的基础、催化剂中缺陷的类型、表征、可控构筑以及在催化中的作用和动态变化,最后进行总结和展望。希望通过本文阐明催化剂缺陷化学研究的起源与发展,强调缺陷对催化的重要性,为今后高效催化剂的进一步开发与机理研究提供指导。

关键词：缺陷催化活性位点吸附能凝聚态化学原位表征

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