长春应化所在单分子单粒子催化研究方面获新进展

中国科学院长春应用化学研究所电分析国家重点实验室徐维林课题组围绕异相催化剂催化活性及稳定性问题展开单分子单纳米粒子水平研究,发现了一系列新的催化现象。 基于荧光单分子单纳米粒子催化研究方法和铂的双功能催化作用,克服了荧光单分子方法难以触及电催化领域的局限,首次成功地在单粒子层面揭示了铂纳米粒子在电催化氢气分子电氧化过程中的电化学失活机理及动力学。通过对反应活性位进行实时动态跟踪,分析了电催化剂催化活性随反应进行的变化规律;发现催化剂活性位包括慢失活活性位、快失活活性位,同时发现一部分催化剂(约2%)在失活后很快又发生自发的活性再生现象;经统计分析,发现催化剂的长时催化性能主要取决于催化剂中的慢失活纳米粒子(图1)。 同时,研究人员和中国科学技术大学微尺度国家实验室曾杰课题组合作,利用单分子单纳米催化技术,基于一系列不同尺寸的Pd纳米立方体(边长从5nm到23nm),结合非理想模型进行定量分析,首次在单颗粒水平上系统研......阅读全文

Nature:用于蛋白质分析的单分子DNA技术

  George Church 及同事开发出用于并行蛋白相互作用分析、借助用于蛋白功能分析的单分子DNA方法的一个“单分子相互作用测序”(SMI-seq)技术。  SMI-seq的工作原理是,通过核糖体显示或酶结合将蛋白耦合到DNA识别符或“条码”上。  这些条码化的蛋白然后在水溶液中被一起分析,并

两个单原子首次结合为偶极分子

   据哈佛大学官网12日报道,美国哈佛大学首次在实验室让两个单原子结合成所谓的偶极分子。偶极分子可构成一种新型量子位(量子信息的最小单位),因此,新研究有望使科学家进一步研制出更高效的元件,促进量子计算的发展。 当原子结合在一起发生化学反应时,会变成分子。分子是化学反应和生命本身的基石。以前,

Nature子刊:新技术攻克单分子测序大问题

  来自冷泉港实验室(CSHL)的一位定量生物学家及同事们开发出了一种混合错误校正新方法攻克了单分子测序的重大问题,可将长读(long reads)的准确度提高到99.9%。这一研究成果发布在7月1日的《自然生物技术》(Nature Biotechnology)杂志上。   领导这一研究的是冷

单分子测序改善微生物基因组组装

  美国国家生物防卫分析和反制中心的研究人员近日在《Genome Biology》上发表文章,介绍了SMRT技术在微生物基因组组装上的应用。他们认为,单分子测序数据能降低测序费用,并带来更多完整的基因组,改善微生物基因组数据库的质量。   随着测序费用的不断下降,测序项目的数量也在不断上升。G

Cell:单分子测序揭示惊人的基因组重排

  科学家们发现,生活在池塘里的单细胞生物Oxytricha trifallax有一种非凡的能力,它们能在交配时将DNA打碎并快速重排这些片段。这项研究发表在上一期的Cell杂志上。  Oxytricha的基因重排是一个非常精密的过程,“这是大自然早期一种的复杂化尝试,”文章的资深作者,Prince

北大谢晓亮教授:单分子技术透视生命之谜

2012和2013年,由北京大学多个研究团队合作完成的世界首个高精度人类男性和女性个人遗传图谱相关论文相继发表于《科学》和《细胞》杂志。这一工作采用的单细胞DNA扩增技术MALBAC,与以前的技术相比,该技术将单细胞全基因组测序的精确度大幅度提高,以至于能够发现个别细胞之间的遗传差

基于量子干涉的单分子晶体管面世

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侯建国院士领衔探索单分子尺度的量子调控

   目前,全球信息技术正跨入以量子效应为特征的“后摩尔”时代。单分子尺度体系具有丰富的功能结构和独特的量子性质,将成为量子计算和信息技术物质载体的最佳选择之一。  十余年来,中科院院士、中国科学技术大学教授侯建国领衔的“单分子尺度的量子调控研究集体”对单分子尺度体系进行不断的探索,取得了

单分子亲核取代反应的影响因素有哪些?

  1、卤代烷结构  在卤代烷的SN1反应机理中,生成活性中间体碳正离子的第一步是决速步骤,由于烷基碳正离子的稳定性次序是(CH3)3C+>(CH3)2CH+>CH3CH2+>CH3+,所以卤代烷进行SN1反应的活性次序为(CH3)3CX(3°)>(CH3)2CHX(2°)>CH3CH2X(1°)>

荧光光谱仪单分子荧光检测方法分析

  单分子荧光检测。单分子荧光分析是实现单分子检测最灵敏的光分析技术。单分子荧光检测的关键在于确保被照射的体积中只有一个分子与激光发生作用以及消除杂质荧光的背景干扰。单分子荧光检测可提供单分子水平上生物分子反应的动力学信息,分子构象以及构象随时间的变化,因此尤其在生命科学领域中具有广阔的应用前景,为

基于量子干涉的单分子晶体管面世

英国和加拿大科学家组成的一个国际研究团队开发出一种新型单分子晶体管,利用量子干涉来控制电子流。这一成果为在电子设备中使用量子效应带来了新的可能性,有望催生比现有设备更小、更快、更节能的新型晶体管,以制造新一代电子设备。相关论文发表于25日出版的《自然·纳米技术》杂志。研究示意图  晶体管是现代电子技

全球首个单分子抗抑郁中药进入临床Ⅲ期研究

抑郁症临床一线治疗药物里,要有中药的身影了。近日,国家中药现代化(上海)创新中心公布的一则消息让人振奋: 经十多年研究开发,国家中药1类新药——优欣定胶囊已正式进入Ⅲ期临床研究,有望为治疗抑郁症提供新的解决方案。优欣定胶囊由国家中药现代化(上海)创新中心自主研发,是一款全球首个以改善抑郁症脑区失常的

物理所利用超高精度单分子荧光研究分子马达步进机理

  从测量角度看,实验科学的发展就是一个不断提高测量精度的过程。精度提高一步,科学就前进一步。这一点在分子生物物理中也不例外。有一类生物分子,一般称为分子马达,利用ATP水解产生的能量做轨道运动,完成其重要功能。以DNA解旋酶为例,一般的理解是:解旋酶消耗一个ATP,打开一对碱基,并沿着DNA向前移

中科院上海应物所酶分子马达单分子研究获进展

  中科院上海应用物理研究所研究人员实现了对界面酶分子的单分子实时荧光成像,并且发现酶分子的趋向运动是平动与转动的竞争平衡结果。相关成果日前发表于《美国化学会志》。  液体中的分子通常作无规则的布朗运动。而对于有催化活性的酶分子而言,它们可利用酶促反应过程中释放的能量驱动其自身运动。但酶分子是否存在

基于量子点的单分子荧光示踪技术揭示分子马达的行走...

基于量子点的单分子荧光示踪技术揭示分子马达的行走机制在生物体内,分子马达参与肌肉收缩、胞质运输、DNA转录以及有丝分裂等一系列重要的生命活动。在执行上述功能过程中,分子马达需要借助ATP水解释放的能量,完成在细胞骨架上的特定运行轨迹。因此,关于分子马达沿着细胞骨架的行走机制的研究,对于深刻认识分子马

研究发现基于单原子层的新型单光子源

  中国科学技术大学教授潘建伟、陆朝阳等与来自华盛顿大学的许晓栋、香港大学的姚望合作,首次在类石墨烯单原子层半导体材料中发现非经典单光子发射器,从而将量子光学和二维材料这两个重要领域连接起来,打开了一条通往新型光量子器件的道路。相关成果日前在线发表于《自然—纳米技术》杂志。同期“新闻视角”栏目撰文评

气单胞菌属与邻单胞菌属

  (一)气单胞菌属  气单胞菌属广泛分布于自然界,可从水源、土壤以及人的粪便中分离。本属细菌有的种可引起人类腹泻等多种感染。  1.生物学特性  (1)形态染色:革兰阴性短杆菌,大小为(1~4)μm×(0.1~1)/μm,菌体两端钝圆,单极鞭毛,运动极为活泼(除杀鲑气单胞菌外)。无芽胞,有窄的荚膜

国家空间科学中心脉冲试验的单粒子效应设计和应用

  近期,针对国家重大科技专项中的国产宇航器件研制和航天型号器件应用遭遇的抗单粒子效应难题,中科院国家空间科学中心空间环境特殊效应实验室利用自主研发的脉冲激光单粒子效应实验装置开展了评估试验,为用户单位的设计工作提供了重要支持。  发挥脉冲激光装置扫描辐照、定点试验和便于现场精细检测

光阻法单颗粒技术SPOS在墨水大粒子检测方面的应用

  AccuSizer 780系列仪器在喷墨墨水粒度检测中的应用   综述    喷墨墨水的色素是在溶液中呈胶态分布的。色素的一定分散对避免沉降、不稳定或结块引起的喷墨失败都是很有必要的。为了确保配比并生产,我们需要一个可靠的方法来确定终产品的粒度分布。PSS的AccuSizer系统——单颗粒计

光阻法单颗粒技术SPOS在墨水大粒子检测方面的应用

喷墨墨水的色素是在溶液中呈胶态分布的。色素的一定分散对避免沉降、不稳定或结块引起的喷墨失败都是很有必要的。将色素按配方加入到墨水中通常要分散成小颗粒形式(大约在50到200nm之间,根据应用不同而变化)并且需要呈胶态稳定。这种胶体稳定状态可以通过修饰表面形成适当的表面电荷(Zeta电位)来实现,也可

科学家首次实现费米尺度的单粒子双缝干涉实验

  中国科学技术大学高能核物理课题组与美国布鲁克海文国家实验室、山东大学等单位的联合研究团队,在STAR国际合作组中发挥主导作用,首次在高能重离子碰撞过程中以不稳定粒子——短寿命矢量介子(ρ0)为实体,实现了费米尺度的单粒子双缝干涉实验,并利用该过程的线性偏振特征观测到极化空间的干涉现象。该研究成果

采用单颗粒ICPMS-评价地表水中银纳米-粒子的归宿

  过去二十年中,随着工程纳米材料 (ENMs)产量和使用量迅速增加,它们向环境中释放带来了潜在危害。因此,研究他们对环境影响至关重要。对环境中工程纳米材料进行合 适的生态危害评价和管理,需要对工程纳米材料准确定量暴露和影响1, 理想方式通过原位分析并给出物理化学特性。然而,由于环境介质中纳 米粒子

《科学》:新型单分子DNA测序仪研制成功

新发现朝1000美元/人的宏伟基因组测序计划迈近了坚实一步 美国Helicos BioSciences公司研究人员近日称,他们开发出了一种新型的测序设备——单分子DNA测序仪(single-molecule DNA sequencers)。该仪器能够“阅读”单分子DNA的单个碱基。相关研究文章发表

谢晓亮JAMA畅谈单分子生物学

  当单分子遇上基因组学,它们会擦出什么样的火花?著名华人学者谢晓亮(Sunney Xie)博士围绕这个话题,在《美国医学会杂志》(JAMA)上发表了文章。谢博士现任哈佛大学化学及化学生物学系教授,也任北京大学生物动态成像中心主任。  谢博士写道,单分子成像和操作的进步导致了单分子生物学的出现。由于

“DNA损伤单分子偏振成像检测装置研制”项目通过验收

  12月9日,中国科学院计划财务局组织专家对生态环境研究中心汪海林研究员承担的“DNA损伤单分子偏振成像检测装置研制”项目进行现场验收。验收组专家听取了项目组的工作报告、使用报告、财务报告、测试组的测试报告,现场检查了实验装置的运行情况,审核了相关档案材料,经提问和讨论,验收专家组认

石墨烯等离子超介质可使药检达单分子水平

  据物理学家组织网1月14日(北京时间)报道,一个由英国曼彻斯特大学和法国艾克斯—马赛大学人员组成的研究小组,开发出一种新型的等离子超介质探测设备,利用了奇点光学中超常相位拓扑的性质,能通过简单的光学系统就看到单个分子,并在几分钟内分析出它的成分,药物检测精确度提高了3个数量级,可用于人体药检、机

世界上首个单分子质量测量装置研发成功

  据美国国家科学基金会(NSF)报道,美国加州理工学院的研究小组完成了世界上首个可以测量单个分子质量的机械装置。   该校的研究人员表示,这项新技术将能用于诊断疾病,帮助生物学家探索病毒与细胞的分子机制,甚至可以用于更好地检测纳米粒子和空气污染。该研究团队包括在加州理工学院的Kavli纳米科学研

-微滴单分子测序仪:设备成本仅1万美金

  今年年初,以剑桥大学为依托的Base4公司宣布他们成功利用微滴中包裹的核苷酸荧光级联反应技术清楚的分辨出每个碱基的类型。  每一个核苷酸包裹在一个微滴中,每个微滴按照顺序放在每个小的微孔中,大大的增加微孔的数量,即可进行大规模测序。去年该公司和日立公司进行合作,通过固态的纳米系统直接读取碱基产生

单分子测序揭示艾滋病毒可变剪切新模式

  最新一期Nucleic Acids Research上发表了一篇利用PacBio单分子测序方法对HIV-1病毒转录组可变剪切模式的研究。HIV-1病毒是一种典型的RNA病毒,其基因组比目前已知的任何一种病毒基因组都复杂。HIV-1只有一个转录起始位点,却有多种剪切异构体,是研究可变剪切的一种

单分子激光制冷首次达到接近绝对零度

  据英国《自然》杂志网站9月19日报道,科学家使用激光,把分子冷冻到接近绝对零度,这是单分子激光制冷首次达到这样的低温。向控制物质化学物理过程,制造量子计算机迈进了一大步。   上世纪七八十年代,物理学家就能将原子冷却到非常接近绝对零度的低温。基本原理就是用激光作用在原子上使之减