设计单分子范德华作用指南针

研究要点: 1.设计了一种单分子范德华作用指南针 2.实现了沸石孔道内的单分子真实成像,对范德华相互作用进行了分子尺度的诠释。 五千年前,中国人发明指南针。 指南针中,被磁化的指针可以与地磁场对准,从而确定南、北方向,这可能是最早用来测量电磁场分布的原理。 单分子检测难题 基于类似的经典原理检测原子和分子之间的微观相互作用,仍然是一个挑战。 在不同规模的物理,化学和生物过程中,中性和可极化原子、分子或粒子之间的范德华相互作用无处不在。然而,这些力的直接测量通常涉及各种复杂的纳米技术,这些技术难以扩展到复杂的多原子系统研究中。纳米级通道中的主客体范德华相互作用将决定分子内限域的各种物理和化学行为,例如吸附,传输,催化和相变,通过当前方法,在单分子水平研究这些相互作用非常困难。 指南针启发新思路 受到传统指南针的原理启发,清华大学魏飞教授、Xiao Chen等人报道了一种单分子范德华作用指南针,可用于检测MFI......阅读全文

设计单分子范德华作用指南针

  研究要点:  1.设计了一种单分子范德华作用指南针  2.实现了沸石孔道内的单分子真实成像,对范德华相互作用进行了分子尺度的诠释。  五千年前,中国人发明指南针。  指南针中,被磁化的指针可以与地磁场对准,从而确定南、北方向,这可能是最早用来测量电磁场分布的原理。  单分子检测难题  基于类似的

范德华力和分子作用力是一个意思吗?

范德华力(又称分子作用力)产生于分子或原子之间的静电相互作用。其能量计算的经验方程为:U =B/r12- A/r6 (对于2 个碳原子间,其参数值为B =11.5 ×10-6 kJ·nm12/mol ;A=5.96 × 10-3 kJ·nm6/mol;不同原子间A、B 有不同取值)当两原子彼此紧密靠

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

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

范德华方程的简介

范德华方程(van der Waals equation)是范德瓦耳斯方程的另一种翻译,简称范氏方程,是荷兰物理学家范德瓦耳斯(van der Waals,又译“范德华”、“凡德瓦耳”)于1873年提出的一种实际气体状态方程。

范德华方程的定义

范德华方程是荷兰物理学家范德瓦耳斯(van der Waals,又译“范德华”、“凡德瓦耳”)于1873年提出的一种实际气体状态方程。范德华方程是对理想气体状态方程的一种改进,特点在于将被理想气体模型所忽略的气体分子自身大小和分子之间的相互作用力考虑进来,以便更好地描述气体的宏观物理性质。

范德华力的分类

范德华力又可以分为三种作用力:诱导力、色散力和取向力。色散力色散力色散力(dispersion force 也称“伦敦力”)所有分子或原子间都存在。是分子的瞬时偶极间的作用力,即由于电子的运动,瞬间电子的位置对原子核是不对称的,也就是说正电荷重心和负电荷重心发生瞬时的不重合,从而产生瞬时偶极。色散力

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

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

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

PacBio单分子测序揭示丹参叶绿体DNA修饰的相互作用

  2014年6月10日,中科院药用植物研究所(IMPLAD)刘昶团队在《PLOS ONE》杂志上发表了利用PacBio测序技术揭示丹参(Salvia miltiorrhiza)叶绿体DNA修饰之间复杂相互作用的相关文章,该文章报道了丹参叶绿体中编码及非编码RNA的表达情况。这也是国内PacBio第

青岛能源所首次实现蛋白质中范德华作用的定量解析

  蛋白质是生命体重要组成成分和生命活动的重要执行者,在蛋白质中存在多种非共价相互作用协同工作进而稳定蛋白质结构及实现蛋白质的功能。其中,范德华作用是一种不可忽视的作用力。通常范德华作用可以根据蛋白质中结构参数如侧链基团之间的距离来推断,但是在科学实验中实现定量测量十分困难。   J-耦合常数的检测

内置“指南针”帮果蝇导航

  5月22日,发表在《自然》杂志的一篇论文报告了果蝇在导航过程中保持朝向感所依赖的神经回路。这项研究能为研究其他动物(比如蚂蚁、蜜蜂和啮齿类动物等)的空间导航能力带来启发,且能加深人们对大脑如何将变化中的输入整合为持续活动的理解。  包括鸟类、哺乳动物和昆虫在内的许多动物都能利用天生的朝向感找到环

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

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

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

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

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

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

细菌感染的指南针——降钙素原

    引起发热的众多原因中,细菌感染一直占有重要地位,如何从诸如病毒感染、自身免疫性疾病、支原体感染、药物热等诸多发热疾病中鉴别出细菌感染,一直是困扰临床大夫的一个难题。     近年来,一种生物标记物——降钙素原(procalcitonin,PCT)逐渐进入了众多临床医生的视线。由于其对

单原子存储和单分子逻辑开关技术获突破

《科学》:超高密度存储设备及分子级计算机指日可待  美国IBM公司在最新一期《科学》杂志上发表了两份研究报告,公布了其在单原子存储技术和单分子逻辑开关研究方面取得的技术突破。这是纳米技术领域两项最新的重大科学成就。 在第一份报告中,IBM科学家描述了在测量单个原子的磁各向异性特性方面取得的重大进展。

单分子单光子发射及其源阵列首次清晰展示

  记者从中国科学技术大学获悉,该校单分子科学团队的董振超研究小组,通过发展与扫描隧道显微镜(STM)相结合的单光子检测技术和分子光电特性调控手段,首次清晰地展示了空间位置和形貌确定的单个分子在电激励下的单光子发射行为及其单光子源阵列。国际学术期刊《自然·通讯》9月18日发表了这项成果。  单光子源

科学家制备范德华异质结

北京高压科学研究中心研究员李阔、郑海燕课题组通过偶氮苯分子晶体的高压拓扑聚合反应,首次合成了有序的范德华碳氮纳米带异质结。相关结果3月16日发表于《美国化学会志》。图片来源:《美国化学会志》范德华异质结是由两种或两种以上具有不同化学成分、结构或性质的材料通过范德华力结合而成的人工纳米结构,因其独特的

研究人员发现单分子回声

  华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室吴健教授团队与以色列魏兹曼研究所合作,利用超快飞秒激光和符合探测技术,首次实验观测到了单分子体系内的超快振动回声。该研究成果近日发表于《自然-物理》。  回声是一种常见的自然现象,存在于许多物理系统中,例如医学上利用电子自旋回声进行核磁共振成像。回声现

单分子芯片制备实验技术问世

北京大学化学与分子工程学院郭雪峰教授课题组研发出成熟的单分子芯片制备实验技术,主要揭示了石墨烯场效应晶体管的制备与单分子锚定两大关键步骤。这些技术生产的单分子器件具有普适性,将会催生新一代单分子电子设备,并与其他学科交叉融合,推动单分子交叉科学新领域的发展,例如单分子物理与化学基本物性、单分子化学反

单分子芯片制备实验技术问世

  北京大学化学与分子工程学院郭雪峰教授课题组研发出成熟的单分子芯片制备实验技术,主要揭示了石墨烯场效应晶体管的制备与单分子锚定两大关键步骤。这些技术生产的单分子器件具有普适性,将会催生新一代单分子电子设备,并与其他学科交叉融合,推动单分子交叉科学新领域的发展,例如单分子物理与化学基本物性、单分子化