固体表面上单分子转子转动行为的可控调制研究取得进展
分子机器普遍存在于自然界中,如ATP合成酶就是一种对生命过程至关重要的分子马达。近几年,研究人员构建了各种人工分子机器,如单方向转动的分子马达等,这构成了未来纳米技术的基础。作为分子机器的关键部件,分子转子吸引了人们的广泛关注。目前,人们已经实现了对分子转子开关状态的控制,然而分子转子在各转动构型的停留时间分布的精确控制仍然是有挑战性的问题。另一方面,尽管分子转子转动激发方式有多种形式,如电、光和热等,其转动行为总是受转动势能面控制。因此,调节势能面对未来分子转子的可控运动极为重要。然而目前尚缺少对其转动势能面的有效调制方法。图1. 分子结构及STM图像。(a)(t-Bu)4-NiPc分子结构。(b)大范围STM图像显示出Au(111)表面重构及位于重构拐点处转动的(t-Bu)4-NiPc分子。(c)分子的放大STM图像及叠加于其上的分子模型。转轴(红点处)位于分子中的氮原子。图像中的凸起由叔丁基导致。(b)(c)图中的Sc......阅读全文
水合离子的形成过程
水分子作为配体通过配位键与其它质点相结合,而且配位水分子的数目也是由配位键所决定的。对于水合阳离子的形成过程即是:由于水分子是极性分子,存在正负偶极,则溶解后的阳离子和水分子间通过静电引力相互吸引,阳离子吸引水分子的负端,使水分子以配位键配位在阳离子周围形成水合阳离子,如H3O+、[Fe(H2O)6
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
液相色谱仪流动相的极性
液相色谱仪的流动相又称溶剂,溶质和溶剂分子之间的色散力作用、偶极作用、氢键作用和介电作用使溶质与溶剂分子之间出现共作用,共作用程度称为溶剂的极性。一、色散力作用:瞬间偶极矩导致分子间的相互作用。二、偶极作用:或诱导偶极分子间的相互作用。三、氢键作用:质子(或氢键)接受体和质子(或氢键)给予体之间的相
毛毛虫会感知捕食者静电场
英国布里斯托尔大学生物学家对毛毛虫的研究显示,至少有3种毛毛虫能够感知捕食者产生的静电场并做出反应。相关论文发表于20日出版的最新一期《美国国家科学院院刊》。以往研究表明,许多动物在移动时会释放出静电荷。在最新研究中,团队重点分析了毛毛虫和黄蜂。毛毛虫身上有丰富的刚毛,可以作为一种静电感应“设备”。
静电场傅立叶变换质谱Orbitrap的优缺点
优点:高分辨,60k~120kFWHM,质量精度高相对FT-ICR而言,价格稍低(~450kUSD)缺点:不能单独做串级分辨力、灵敏度、质量稳定性等离FT-ICR还有距离
毛毛虫会感知捕食者静电场
科技日报北京5月23日电 (记者刘霞)英国布里斯托尔大学生物学家对毛毛虫的研究显示,至少有3种毛毛虫能够感知捕食者产生的静电场并做出反应。相关论文发表于20日出版的最新一期《美国国家科学院院刊》。以往研究表明,许多动物在移动时会释放出静电荷。在最新研究中,团队重点分析了毛毛虫和黄蜂。毛毛虫身上有丰富
华科翟天佑团队发现无机分子晶体中强分子间相互作用
11月15日,《美国化学学会会刊》(Journal of the American Chemical Society)杂志在线刊发了我校材料科学与工程学院、材料成形与模具技术国家重点实验室翟天佑教授与清华大学帅志刚教授合作的题为“Effect of Strong Intermolecular I
顺反异构体的物理性质
顺反异构体的物理性质有所不同,并表现出一些规律性,其中较显著的有:熔点、溶解度和偶极矩。熔点:反式异构体中的原子排列比较对称,分子能规则地排入晶体结构中,其分子所构成的晶体的分子间的色散力就越大,晶格能则越大,因而反式异构体具有较高的熔点。偶极距、沸点和溶解度:一般来说,反式异构体的极性较小。尽管取
单分子测序推动复杂动植物的研究
Pacific Biosciences公司近日风光无限,发布了新系统,带动股价大涨。同时,它的单分子实时(SMRT)测序技术也助力了多个植物和动物基因组的研究。这些成果近期发表在多个期刊上,展现了SMRT测序的独特魅力。 最新一期的《Nature》杂志发表了Oropetium thomaeum
单分子测序公司Nabsys被曝已关门
据美国媒体GoLocalProv报道,单分子DNA测序公司Nabsys已关门,它位于普罗维登斯的工厂已关闭。据其他媒体透露,Nabsys的电话无人接听,发给公司各个官员的电子邮件也无人回复。 Nabsys的平台使用固态纳米检测仪来分析单个DNA分子,揭示长距离内DNA序列的位置和身份,适合基因
单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制
单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制:类似解旋酶的蛋白与核酸相互位置的转变具有重要的细胞生物学意义,但是至今科学家们还并不清楚这个过程如何解开DNA结合蛋白,而且这一过程的基本特征迄今为止仍然倍受争议。 DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象,这个过程可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来
单分子测序:基因测序不再遥不可及
如果说二代测序的使命是使成本降低到1000美元/基因组的话,那么三代测序的使命就是使成本降低到100美元/基因组,进一步促进测序发展为临床的常规检测技术,在临床诊疗上发挥更大的作用。在年初的J.P.Morgan健康医疗大会上,美国基因测序公司Illumina宣布将创建一个新公司——Grail,致力于
全新测序技术利弊比较之单分子测序
在去年召开的美国微生物学会上,来自明斯特大学的医学微生物学家Dag Harmsen开始听到了有关德国大肠杆菌疫情爆发的传言,这场疫情首先在德国北部地区爆发,感染了至少4000人,夺去了超过50人的生命(德国范围内),在德国以外的欧洲地区也发现了76名患者。 Harmsen教授在这场疫情
单分子亲核取代反应的影响因素
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°)>CH3X°。
操控单分子可设计新型电子设备
当电子设备小到分子水平,分子的电学性能和机械性能就成为关键因素。充分开发分子的电学性能和机械性能,根据特殊需要可开发出新型电子设备。据美国物理学家组织网2月21日(北京时间)报道,美国亚利桑那大学生物设计研究院利用分子机械性能,开发出一种用单分子控制导电性能的方法,可用来设计微小电
单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制
类似解旋酶的蛋白与核酸相互位置的转变具有重要的细胞生物学意义,但是至今科学家们还并不清楚这个过程如何解开DNA结合蛋白,而且这一过程的基本特征迄今为止仍然倍受争议。 DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象,这个过程可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能,DNA修复是探索生命的一个
量子点单分子成像助力CRISPR机制研究
量子点(Quantum dots)做为无机合成的纳米材料,具有超越传统荧光染料的独特光学性质,比如荧光亮度高、无需避光、不会淬灭,是新一代的优质荧光探针。单分子成像(single-molecule imaging)技术中,将荧光探针用于单分子标记,要求荧光亮度高以满足灵敏度和分辨率的需求,同时要求观
单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制
类似解旋酶的蛋白与核酸相互位置的转变具有重要的细胞生物学意义,但是至今科学家们还并不清楚这个过程如何解开DNA结合蛋白,而且这一过程的基本特征迄今为止仍然倍受争议。 DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象,这个过程可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能,DNA修复是探索生命的一个
稀土单分子磁体弛豫研究重要进展
中科院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室唐金魁、张洪杰研究员等在稀土单分子磁体弛豫研究方面取得重要进展,相关成果发表在国际著名化学期刊《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 8538)上。 近年来,由分立的、从磁学意义上讲没有相
Nature子刊:蛋白单分子测序技术问世
最近,美国学者在纳米孔DNA测序技术的基础上,开发了能够精确鉴定氨基酸的蛋白单分子测序技术。这一技术不仅可以用来在临床上测序蛋白质和检测新生物指标,还有望给医疗领域带来彻底的改变,在单分子水平上精确监控患者对治疗的应答情况 人类生命的蓝图是三十亿碱基对组成的人类基因组。而DNA编码的蛋
分子蒸馏单甘酯的应用领域
随着人们对绿色、环保、卫生、安全的要求越来越高,分子蒸馏单甘酯,来自于天然原料,具有安全、有效、稳定的食品添加剂越来越广泛的应用于人们生活的更多领域。比如: 1.食品领域:蛋糕油、奶油、咖啡伴侣、冷食、液固体饮料、乳制品、奶糖、饴糖、水果糖、巧克力、面包、饼干、花生/核桃/豆/芝麻/椰子酱(奶
盘点单分子蛋白分析的新兴工具
阿尔茨海默症和帕金森症这样的神经退行性疾病,都是由微小的毒性蛋白寡聚体引起的。现在,新兴的单分子技术正在帮助人们研究这些蛋白聚合物,为相关疾病的治疗带来新的希望。 阿尔茨海默症被认为是β淀粉样蛋白发生错误折叠引起的。这些蛋白在神经元中累积形成了大量的淀粉样纤维和蛋白斑块,不仅影响了大脑的记
单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制
类似解旋酶的蛋白与核酸相互位置的转变具有重要的细胞生物学意义,但是至今科学家们还并不清楚这个过程如何解开DNA结合蛋白,而且这一过程的基本特征迄今为止仍然倍受争议。 DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象,这个过程可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能,DNA修复是探索生命的一个重要
单分子免疫检测技术发展研究
一、单分子免疫检测技术概述1.单分子免疫检测技术概念(1)SMD技术的含义单分子检测技术(Single Molecule Detection,简称SMD)是指在单分子水平上通过生物分子的构象变化、动力学、分子之间相互作用以及对单个分子进行操纵等方式进行检测,是一种适用于单分子水平上探求分子的基本物理
单分子测序:基因测序不再遥不可及
在年初的J.P.Morgan健康医疗大会上,美国基因测序公司Illumina宣布将创建一个新公司——Grail,致力于开发一种不超过1000美元的血液检测,用于多类型癌症的早期筛查。这种肿瘤DNA测序的主要目的是在无症状的个体中诊断各种各样的癌症,从而实现提前预防或治疗。 随着技术的不断进步,
单分子测序:基因测序不再遥不可及
如果说二代测序的使命是使成本降低到1000美元/基因组的话,那么三代测序的使命就是使成本降低到100美元/基因组,进一步促进测序发展为临床的常规检测技术,在临床诊疗上发挥更大的作用。 在年初的J.P.Morgan健康医疗大会上,美国基因测序公司Illumina宣布将创建一个新公司——Grail
单分子亲核取代反应的反应机制
SN1反应的反应机理可概述为:反应物首先解离为碳正离子与带负电荷的离去基团,这个过程需要能量,是控制反应速率的一步。分子解离后,碳正离子立即与亲核试剂结合,是快的一步。以叔丁基溴在碱性溶液中的水解反应为例,其反应步骤如下:反应的第一步是叔丁基溴缓慢解离形成叔丁基正碳离子和溴负离子,这一过程需要的能量
单分子消除反应的基本性质介绍
由于中间体碳正离子会发生重排,故E1反应会得到重排产物。E1反应的区域选择性与E2反应相同,反应物有两种不同的β-氢时,反应遵循查依采夫规则,主要生成稳定的烯烃。产物烯烃有顺反异构时,以E型烯烃为主。 单分子消除反应与双分子消除反应和单分子亲核取代反应为竞争反应。当卤代烃在碱作用下消除时,由于