中国科大实现分子间相干偶极耦合的实空间直接观察
最近,中国科学技术大学单分子科学团队教授董振超研究小组利用纳腔等离激元增强的亚纳米空间分辨的电致发光技术,在国际上首次实现在单分子水平上对分子间偶极耦合的直接成像观察,从实空间上展示了分子间能量转移的相干特征。该研究成果发表在3月31日的《自然》上。课题组的张杨、骆阳、张尧为论文的共同第一作者。 分子间的能量转移是维系生命及其演化的重要方式,也是实现化学反应、构造分子功能材料的重要手段。大量的研究表明,分子间的能量转移可以通过分子间的偶极耦合来实现。偶极是表征分子内电荷空间分布的一个物理参量,偶极耦合是分子间库伦相互作用的一种基本形式。直觉上人们通常认为,分子间的能量转移应该是以递进式的非相干传递来实现的,即由接受能量的分子传送给相邻的下一个分子。尽管不断有新的实验数据表明,分子间的高效能量转移可能具有一定的相干性,但由于受空间分辨的局限,对于这种相干性的形式和特性一直缺乏直接的认识。 中国科大单分子科学团队长期致力于发......阅读全文
中国科大实现分子间相干偶极耦合的实空间直接观察
最近,中国科学技术大学单分子科学团队教授董振超研究小组利用纳腔等离激元增强的亚纳米空间分辨的电致发光技术,在国际上首次实现在单分子水平上对分子间偶极耦合的直接成像观察,从实空间上展示了分子间能量转移的相干特征。该研究成果发表在3月31日的《自然》上。课题组的张杨、骆阳、张尧为论文的共同第一作者。
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,
单分子二极管问世
美国哥伦比亚大学应用物理学副教授拉莎·文卡塔拉曼指导的研究团队开发了一种新技术,成功创建出首个单分子二极管,其性能比之前所有设计的要高50倍,有望在纳米器件领域获得实际应用。论文发表在5月25日的《自然·纳米技术》杂志上。 单分子器件是电子设备微型化的极致。亚利耶·艾佛莱姆和马克·瑞特在197
在单分子水平揭示药物分子硫黄素T的微观机制
该研究工作在单分子水平揭示药物分子硫黄素T以寡聚态与靶点胰淀素蛋白结合,并从能量角度阐明分子识别过程中硫黄素T分子选择性寡聚化的微观机制。 选择性寡聚化是自然界中广泛分布的进化规律之一。在亚分子水平,两条、三条或四条a-螺旋链受分子间相互作用的精细调控,平行或反平行排列形成的螺旋卷曲,构成了蛋
分子间能量传递“拍照”成功
中国科学技术大学单分子科学团队的董振超研究小组利用精心设计的局域电场增强的亚纳米空间分辨的电致发光技术,在国际上首次实现分子间相干偶极耦合的成像观察,即在单分子水平上对分子间能量传递特征成功“拍照”。国际权威学术期刊《自然》31日发表了这项成果。 人们直觉上通常认为,分子间的能量传递就像足球队
单分子阀门-实现纳米通道中的单分子流动
科学界设想利用微小的分子作为构建物体的基础元素,类似于我们用机械部件组装东西的方式。然而,挑战在于分子非常小,大约是一个垒球大小的一亿分之一,而且它们在液体中会随机移动,使得控制和操纵它们成为一种单一的形式很困难。为了克服这一障碍,能够通过非常狭窄的通道(尺寸类似于百万分之一根吸管)输送分子的"纳米
分子间的重排过程
分子间的重排可看作是几个基本过程的组合。例如,N-氯代乙酰苯在盐酸的作用下发生重排:先是发生置换反应产生分子氯,然后,氯与乙酰苯胺进行亲电取代反应得到产物。
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
单分子荧光检测
单分子检测被称为分析化学的极限,近年来取得了重要进展。其中,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。通常采用高效滤光片,利用共焦、近场合消失波激发,可以达到此目的。单分子荧光检测可提供单分子水平
我国学者在单分子水平实现光场和电场对偶氮苯分子调控
偶氮苯分子作为光致变色分子,在紫外和可见光的照射下,可实现顺式与反式之间的相互转化。利用分子电路在单分子水平研究偶氮苯分子的异构化,不仅能实时观测单个分子对外界刺激的响应,研究其动力学过程,同时也有望实现单分子开关、单分子存储器等应用,实现器件微型化。 最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物
分子水平揭示癌症转移的新型分子机制
近日,一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中,来自耶鲁大学的科学家们通过研究在分子水平上揭示了机体癌症转移的分子机制,同时研究者开发出了一种新型工具来检测特定癌症患者机体中引发疾病的诱导子,相关研究结果有望帮助科学家们开发治疗癌症的新型疗法。图片来源:Levc
如何区分分子间氢键和分子内氢键
一、成分不同:分子内氢键就是说氢键形成在一个分子内的两个基团之间,像邻二苯酚(两个羟基之间形成氢键);分子间氢键就是说氢键形成在两个分子的基团之间,如水(一个水分子的氧和另一个水分子的氢形成氢键)。二、形成不同:分子内氢键: 同一个分子上的H与O/S/N等原子形成氢键。分子间氢键:分子甲上的H与分子
怎样区分分子间氢键和分子内氢键
同种分子之间 现以HF为例说明氢键的形成。在HF分子中,由于F的电负性(4.0)很大,共用电子对强烈偏向F原子一边,而H原子核外只有一个电子,其电子云向F原子偏移的结果,使得它几乎要呈质子状态。这个半径很小、无内层电子的带部分正电荷的氢原子,使附近另一个HF分子中含有负电子对并带部分负电荷的F原子
细胞用量大幅减少,新技术提升单分子DNA测序水平
美国格拉德斯通研究所团队开发了两种新的单分子分析工具,可将所需的DNA量减少90%至95%。该研究成果发表在最新一期《自然·遗传学》杂志上,展示了这些工具如何帮助科学家解决他们以前无法回答的生物学问题。 单分子分析的黄金标准方法通常需要至少150000个人类细胞,其中包含数百万个单个DNA分子
单分子水平下观察对转运蛋白的功能和工作机制
就能一艘能够帮助乘客过河的船一样,转运蛋白(transporters)能运输物质跨越细胞膜,这一过程对于从细菌到人类等多种有机体细胞的健康功能至关重要,此前研究人员仅能通过与这些转运蛋白一起发挥作用的成百上千个转运蛋白的行为中推断出其功能,近日,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自
细胞用量大幅减少,新技术提升单分子DNA测序水平
美国格拉德斯通研究所团队开发了两种新的单分子分析工具,可将所需的DNA量减少90%至95%。该研究成果发表在最新一期《自然·遗传学》杂志上,展示了这些工具如何帮助科学家解决他们以前无法回答的生物学问题。单分子实时测序示意图。图片来源:《自然·遗传学》单分子分析的黄金标准方法通常需要至少150000个
羧酸分子间怎么形成氢键
羧基上有一个羰基,羰基氧可以和水分子的氢形成氢键哈,羧基上还有一个羟基,这个羟基上的氧可以和水的氢原子形成氢键,这个羟基上的氢可以和水分子的氧形成氢键。所以一个羧基原则上可以和水分子形成三个氢键。很多羧酸都以二聚体的形式存在,就是羧基之间形成了氢键。羧基中有两个氧原子,既可以像醇分子那样通过羟基氧和
羧酸分子间怎么形成氢键
羧基上有一个羰基,羰基氧可以和水分子的氢形成氢键哈,羧基上还有一个羟基,这个羟基上的氧可以和水的氢原子形成氢键,这个羟基上的氢可以和水分子的氧形成氢键。所以一个羧基原则上可以和水分子形成三个氢键。很多羧酸都以二聚体的形式存在,就是羧基之间形成了氢键。羧基中有两个氧原子,既可以像醇分子那样通过羟基氧和
单原子分子包括哪些
单原子分子通常情况下只有稀有气体单质(目前只有氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn),不考虑没有得到聚集形态的118号元素(Uuo),固态非金属及一般金属都不属于单原子分子,但一些金属蒸汽由于原子基本独立存在,可认为是单原子分子,金属是直接由原子构成的,由原子键相
新技术!蛋白DNA交互作用在单分子水平迎来重要突破!
ChIP-seq、ATAC-seq等都是常见的研究体内蛋白质与DNA相互作用的有力工具,但这些传统方法都无法获得每一个大片段DNA分子上蛋白结合的真实状态,无法进行DNA复杂结构域蛋白-DNA交互作用的分析,使得蛋白-DNA交互作用在单分子水平的研究受到限制。 近日,华大基因唐冲博士团队在bi
关于偶极偶极力的介绍
由于电荷分布不对称而具有永久偶极矩μ的各种分子,其定向力取决于分子之间的静电作用。当距离为r的两个偶极分子彼此取得最佳定向时,则其间的吸引力与1/r3成正比。另一种排列,两个偶极分子反向平行措列。 如果偶极分子的体积不很大,第二种排列就较为稳定,只有当吸引能大于热能时才有这两种情况存在。因而,
单分子检测研究获进展
近日,中国科学院深圳先进技术研究院医药所张春阳研究员领导的研究团队在单分子检测研究领域取得重要进展,研究成果相继发表在Angewandte Chemie International Edition (2013, 52, 691-694)和Journal of the American C
单分子荧光检测的介绍
单分子检测是近十年来迅速发展起来的一种超灵敏的检测技术,为分析化学工作者打开了一扇新的大门。单分子检测(SMD)及其分析是一个考察细胞系统内动力学变化以及物质相互作用的精妙方法。现在,人们不仅可以在溶液中对单个分子进行检测和成像,而且可以通过对单分子的光谱性质进行测量,从而对化学反应的途径进行实时监
单分子消除反应的应用
当卤烷类以亲核性碱处理时,E1与SN1反应是一起竞争的。因为最好的E1反应物也是最好的SN1反应物,因此脱去及取代的产物两者常会混在产物中,例如2-氯-2-甲基丙烷在65°C,80%的乙醇中会产生64:36比例的2-甲基-2-丙醇(SN1)和2-甲基丙烯(E1)的混合物。
分子蒸馏单甘酯简介
以天然植物油脂为原料生产的单硬脂酸甘油酯(GMS),简称单甘酯,经分子蒸馏技术提纯有效成分达到90%以上,又称为分子蒸馏单甘酯,是应用最广泛的食品添加剂,安全用于食品、医药、塑料等的生产加工中,占市场乳化剂用量的一半以上。 分子蒸馏单甘酯中,具有乳化作用的单硬脂酸甘油酯含量更高,剔除了削减效率
什么是生物单分子技术
单分子技术是可孤立或用于实验或分析研究某一个分子。单分子研究,对比测量一个整体或大量分子,其中个体行为无法区分收集测量对比,只有一般特征才可以衡量。虽然大多数测量技术在观察单分子还不够灵敏,单分子荧光已成为一种探测尚不能充分理解的位于大量分子层面上,如肌球蛋白在肌肉组织或肌动蛋白丝运动,还有个体位于
共轭碱单分子消除反应
反应物先与碱作用,失去β氢原子,生成反应物的共轭碱碳负离子,然后从这个碳负离子失去离去基团并生成π键。在生成π键的步骤中只有共轭碱碳负离子参加。 共轭碱单分子消除反应(E1CB)也分两步进行,反应速率不仅与反应物浓度成正比,也与碱的浓度有关,其关系较复杂,在多数情况下也成正比。一般说来,只有β碳原子
单原子分子是什么概念
什么是分子:分子由原子组成,具有一定的化学性质.什么是原子:它是物质的基本单位.可以有多个不同或同种原子组成,例如:如水H-O-H,氢气H-H.也可以是单原子组成,即它既可以看成是原子,又可以看成是分子.如汞Hg,He,Na.好比:一般房子可以用 砖,瓦,水泥,石头组成.也可以只用单一的石头建成,像
中国科大等实现分子内电子振动耦合作用的实空间直接观察
原文地址:http://www.cas.cn/syky/202103/t20210318_4781445.shtml 近日,中国科学院院士、中国科学技术大学教授侯建国领衔的单分子科学团队的董振超、张杨研究小组,与燕山大学田广军研究组合作,利用扫描隧道显微镜诱导发光技术,对单个分子内电子-振动态
偶极诱导偶极力的相关介绍
有永久偶极矩μ的分子,其电偶极能诱导邻近分子产生偶极矩。这种诱导偶极矩总是顺着诱导偶极的方向。因此,两个匹配分子之间总有吸引力存在,这与温度无关。受永久偶极诱导的非偶极分子,其极化度愈大,诱导偶极矩就愈大。同样,把一种带电的质点(例如某种离子)置于不带电荷的非极性分子的邻近,亦将以同样方式使该分