改写教科书:张新星团队在大气微液滴中制备极不稳定的吡啶负离子
2021年12月8日,南开大学化学学院硕士研究生赵玲玲打开质谱仪,开展日常的实验。当天的实验内容是在微液滴表面使用吡啶(Py)捕捉空气中的二氧化碳。然而在开始收集数据的第一时间,赵玲玲就观测到了质量为79的吡啶负离子的质谱峰。她的导师张新星研究员指着电脑屏幕上最强的那个峰道:“吡啶负离子在大气里是不可能生成的,这瓶吡啶肯定是坏了。”…… 一些小分子的负离子极不稳定。本科普通化学原理和物理化学教科书均指出,像苯、吡啶这样的稳定分子,所有的成键轨道均被电子占满。若要得到它们的负离子,电子必须要填入能量极高的最低未占据轨道(LUMO),即π*反键轨道。然而这个过程需要吸收很大的能量,从而使得这些分子的电子亲和能(得到电子的能力)是很大的负值(如图1所示)。即使在极低温、高真空的环境中,科学家们此前也只通过电子照射吡啶蒸汽的方式观测到瞬态存在的吡啶负离子(Py-),并且估算了它的寿命和分子发生一次振动所需要的时间数量级相仿,即瞬间......阅读全文
改写教科书:张新星团队在大气微液滴中制备极不稳定的吡啶负离子
2021年12月8日,南开大学化学学院硕士研究生赵玲玲打开质谱仪,开展日常的实验。当天的实验内容是在微液滴表面使用吡啶(Py)捕捉空气中的二氧化碳。然而在开始收集数据的第一时间,赵玲玲就观测到了质量为79的吡啶负离子的质谱峰。她的导师张新星研究员指着电脑屏幕上最强的那个峰道:“吡啶负离子在大气里
液滴微流控:液滴制备系统
成功制备稳定、均一的液滴需同时具备三大关键要素:稳定的压力输出,精确的流量控制和合适的芯片设计。本文以十字型液滴芯片为例,介绍一种可靠的液滴制备系统,其示意图见下。液滴制备系统概览此液滴制备系统组成部分有:2个FLOW EZ压力泵,2个储液池,2个过滤器,2个流量传感器,1个芯片夹具,1个十字型液滴
液滴微流控:液滴制备方法
基于液滴的微流控系统,因其提供了方便处理微流体(μL,pL)的混合、封装、分选等多种操控的可行性,并适合高通量实验,在近几十年期间,得到高速发展。什么是液滴?液滴微流控有哪些应用?如何搭建液滴制备系统?有关液滴的诸多问题,将会是我们近期所要分享的内容。 什么是液滴?微流控里的液滴,可以理解为两种互不
液滴微流控(一):液滴制备方法
基于液滴的微流控系统,因其提供了方便处理微流体(μL,pL)的混合、封装、分选等多种操控的可行性,并适合高通量实验,在近几十年期间,得到高速发展。 什么是液滴?液滴微流控有哪些应用?如何搭建液滴制备系统?有关液滴的诸多问题,将会是我们近期所要分享的内容。 什么是液滴? 微流
液滴微流控(一):液滴制备方法
基于液滴的微流控系统,因其提供了方便处理微流体(μL,pL)的混合、封装、分选等多种操控的可行性,并适合高通量实验,在近几十年期间,得到高速发展。 什么是液滴?液滴微流控有哪些应用?如何搭建液滴制备系统?有关液滴的诸多问题,将会是我们近期所要分享的内容。 什么是液滴? 微流
液滴微流控:如何保证液滴的稳定性
液滴,因其微型化及高通量的特性,已成为一种用于微生物培养的有力工具,但在液滴中进行微生物的长期培养时,微生物的生长(生长速度及形态)及其分泌的各种代谢物,均会对液滴的稳定性造成一定的影响,可能会出现液滴“破裂”或者液滴互相融合现象,此外,部分微生物的生长对微环境特别敏感,液滴失去稳定性,便意味着我们
液滴微流控:在液滴中培养大肠杆菌
已有研究表明,使用氟化油进行油包水液滴制备,可用于长期细胞培养[1],相较矿物油,氟化油表现出更好的生物相容性[2],但要找到一种有效稳定液滴的表面活性剂,仍是一个挑战。本研究的目的是:通过在液滴中培养大肠杆菌(Escherichia coli),说明新型表面活性剂dSURF的生物相容性及液滴稳定表
南开大学张新星团队JACS:微液滴活化转化CO2新策略
近日,南开大学张新星研究员团队利用微液滴化学的独特性质,在无需任何催化剂的前提下,还原了五氟碘苯(C6F5I),使其生成阴离子自由基(C6F5I•-),并与CO2反应,快速生成五氟苯甲酸(C6F5CO2H)。该工作发表在近期的Journal of the American Chemical So
梳理近期那些改写教科书的研究
随着技术的不断发展,科学家们也不断发现目前生物医学教科书中记载的很多理论知识需要改写。为此,小编针对近期发生的教科书改写研究进行一番梳理,以飨读者。 1.Science:改写教科书!在禁食期间,脂肪细胞接管尿苷产 在哺乳动物进食、睡觉和禁食期间,它们如何维持两种生物学上至关重要的代谢物平衡?
改写教科书!云南大学最新Science
软体动物包含了巨大的差异,包括我们熟悉的蛤蜊和蜗牛,以及我们不太熟悉的具有复杂多成分骨骼的针孔动物(石鳖和蚓类)。古生代的化石表明,冠类软体动物是由生物矿化的壳和硬膜结合而成的(如鳞片、棘和针状体)。 2024年8月1日,云南大学马晓娅及牛津大学Luke A. Parry共同通讯在Scienc
Cell改写教科书:激素释放新途径
类固醇激素如睾酮和雌二醇,控制了动物生物学的各个方面,对于机体正常功能至关重要。由机体内分泌腺生成和分泌的这些胆固醇衍生物,被释放到血液中通过血液循环输送到各种器官的细胞处,在那里它们介导了各种各样重要的生理功能。 当前对于调控内分泌组织释放类固醇激素的机制知之甚少。一种普遍接受的观点是:简单
液滴微流控
加拿大液滴微流控和芯片实验室研究会主席,滑铁卢大学(University of Waterloo)机械与机电工程系教授Carolyn Ren博士,将在会议上发表关于一种高通量筛选分析使能技术——液滴微流控的主题演讲。她将描述几个运用纳升尺寸液滴进行高通量筛选的应用案例。Ren博士的实验室评估了气-液
Science改写教科书:首次发现温血鱼
美国NOAA渔业局的研究人员首次发现了完全的温血鱼类——月鱼。研究显示,月鱼全身流淌着温热的血液,就像哺乳动物和鸟类一样。热血让它们在寒冷的深海中具有特别的竞争优势。 这种银色的鱼有汽车轮胎那么大,分布在全世界的海洋中,居住在寒冷而幽暗的深海里。它们通过快速拍打红色的大胸鳍在水中游动。深海鱼通
Science新发现改写遗传教科书
复杂的遗传性状并不仅是由DNA序列变化所决定。来自格罗宁根大学生物信息学中心的科学家们以及他们的法国同行,证实在植物中表观遗传标记也可以影响诸如开花时间和植株株型等性状。此外,这些标记以一种稳定的方式多代传递。他们的研究结果发表在2月6日的《科学》(Science)杂志上。 我们一直被灌输
Nature-Medicine新发现改写医学教科书
当红细胞受损或到达正常寿命的终点时会发生什么,而铁是如何成为运送循环氧气的必要条件的?由麻省总医院(MGH)的研究人员领导的一项新研究,驳斥了过去关于老化或废弃红细胞在何地及如何被清除,及它们的铁原子保留下来供新细胞使用机制的认识。他们的研究结果在线发表在《自然医学》(Nature Medici
Science改写教科书:首次发现温血鱼
美国NOAA渔业局的研究人员首次发现了完全的温血鱼类——月鱼。研究显示,月鱼全身流淌着温热的血液,就像哺乳动物和鸟类一样。热血让它们在寒冷的深海中具有特别的竞争优势。 这种银色的鱼有汽车轮胎那么大,分布在全世界的海洋中,居住在寒冷而幽暗的深海里。它们通过快速拍打红色的大胸鳍在水中游动。深海鱼通
教科书改写!人类细胞可将RNA写入DNA!
现代生命科学的基本定律“中心法则”,指明了遗传信息的流动方向,除了极少数的逆转录病毒外,遗传信息从 DNA 到 RNA ,RNA 再到蛋白质。负责这种遗传信息单向流动的 DNA 聚合酶无法将 RNA 逆向写回 DNA ,然而,一项最新研究首次发现了人类 DNA 聚合酶将 RNA 逆向写回 DNA
颠覆教科书,DNA复制方式或遭改写
美国加州大学戴维斯分校和斯隆凯特林癌症纪念中心的研究人员首次捕捉到单个DNA分子的复制过程。尽管这段11秒的视频看起来像是一款上个世纪的视频游戏,但它清楚地记录下DNA复制时散发荧光的单链由左向右延伸的过程。 此前人们一直认为,DNA聚合酶构建DNA双链的过程是相互协调以某种方式协同工作的。然
Nature:改写教科书的进化学新发现
在最近一项研究中,昆士兰大学的科学家们已经颠覆了生物学家对动物进化史的百年认识。该研究发表在“自然”杂志上。 利用新技术研究多细胞动物的发育情况,他们的发现揭示了一个令人惊讶的事实。 “我们发现第一批多细胞动物可能不是现代海绵细胞,但更像是一群多能性干细胞”Degnan教授说:“可以说,动物王
Nature新发现改写病毒学教科书
一直以来病毒被分为两种类型,有外脂质包膜和无包膜的病毒。第一次,来自北卡罗来纳大学的研究人员发现甲型肝炎病毒,根据它是存在于宿主中还是环境中,呈现出两种病毒类型的特征。 “整个病毒学世界被分为两种类型:有包膜病毒和无包膜病毒。当你阅读所有的基础病毒学教科书之时,它会告诉你所有的病毒都是如此分
Nature子刊改写教科书,植物也能吃植物
植物的生长需要阳光和水分,小孩子都知道植物通过阳光土壤和水获取养分。日前Bielefeld大学Olaf Kruse教授的研究团队首次发现,绿藻Chlamydomonas reinhardtii不仅从事光合作用,还能够从其他植物获取能量,该发现颠覆了我们自小学习的教科书理论,有望对开发生物
改写教科书!90后PI以“神速”发《科学》
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504016.shtm 看着邮箱里的拒稿信,孙超愣了好几秒。 这是一封来自Science的拒稿信。附件中,三位审稿人给出了一致好评:“这是一项惊人的研究,可以预见,在发表后会有深远的影响力。”然而,
Cell惊人发现改写生物学教科书
来自约翰霍普金斯大学的研究人员说,他们发现在所有细胞中负责构建蛋白质的分子机器——核糖体有时候甚至会在信使RNA的非翻译区内合成蛋白质,这对长期以来为人们所接受的生物学理论提出了意外的挑战。 霍华德休斯医学研究所研究员、约翰霍普金斯大学医学院分子生物学与遗传学教授Rachel Green博士说
张新星团队揭示大气水中低价过渡金属高丰度的隐藏成因
高中化学常识告诉我们,在水溶液中,三价铁离子和二价铜离子是稳定的,而二价铁离子和一价铜离子或由于快速氧化,或由于歧化,在水溶液中无法稳定存在。然而,与这个常识截然相反的观察是,在大气水(云水、雾水、雨水)中,低价的铁离子和铜离子通常以较大的丰度存在,很多时候甚至可以高达90%以上。现阶段科学家们
第一届全国微液滴化学学术会议在天津圆满闭幕!
2026年3月27日至29日,以“小液滴,大变革——打造化学新范式”为主题的第一届全国微液滴化学学术会议在天津圆满举行。本次会议由江桂斌院士、张新星教授、王峰教授共同担任会议主席,天津市色谱研究会,南开大学有机新物质创造前沿科学中心、eScience编辑部、南开大学化学学院、天津微液滴创新科技有
东南大学赵远锦团队发《PNAS》:微针阵列的微流控液滴操控
近年来,由于其在能源、环境、生物医疗、化学反应等领域的应用价值,液滴操纵受到越来越多的关注。为了实现高效的液滴操纵,很多方法被开发出来,包括磁控制、电控制等。然而,这些方法大多数都高度依赖外部能量输入,且对液滴尺寸、特性要求很高。为了解决这些问题,研究人员提出了具有梯度润湿性的功能微结构表面。这
南开大学张新星团队再发JACS:微液滴质谱探索自发超快的CH/NH氧化偶联反应
近日,南开大学张新星研究员在微液滴质谱分析领域取得了又一重要突破,他们在室温下将一系列反应底物的水溶液喷雾成微液滴,生成了一系列的C-H/N-H氧化偶联产物,这些产物以自发和超快的方式惊人地产生。与相同的体相反应相比,反应速度加快了6个数量级。基于关键自由基中间体的质谱分析,他们认为微液滴表面存
液滴微流控芯片原理
在微流控芯片中,液滴是两相界面处的表面张力和剪切力共同作用形成的,根据分散相和连续相的不同,液滴可分为两种:油相中的水相微液滴(W/O)和水相中的油相微液滴(O/W)。形成液滴的方法可分为被动法和主动法两种。被动法是指通过控制微管结构和两相流速比来控制液滴的生成。主动法一般通过外加力来驱动和控制液滴
张新星团队再发JACS:一滴水促成百草枯自发超快降解
夺命百草枯——好用的除草剂,危险的杀人药 百草枯、敌草快等紫精类农药由于其毒性高、无解药、难以降解(在水中半衰期23周,在土壤中半衰期6年)的特性,涉及到的自杀、误食、投毒事件数不胜数,近年来在媒体和社交网络上臭名昭著。从中毒机制来看,紫精在人体内通过一系列电子传递反应生成大量具有高度氧化能力的活
Science深度对话,改写教科书上的遗传学规则
一直以来学生们被教授蛋白质的三维形状对于它的功能是至关重要的,但原来许多的蛋白质是以“混乱”的状态存在且具有功能。 如果你打开任何一本生物学教材翻到蛋白质的部分,你将会学到蛋白质是由氨基酸序列组成,序列决定了氨基酸链如何折叠成一种紧密的结构,且这种折叠蛋白质的结构决定了它的功能。换句话说,序列编码