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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"纳米流体装置",作为直接控制溶液中单个分子的一种手段,已经引起了人们的兴趣。由大阪都立大学工程研究生院的Yan Xu副教授领导的一个联合研究小组已经成功地通过施加外部压力打开和关闭纳米流体装置中的一个纳米阀来调节溶液中单个分子的流动。单分子阀的工作原理示意图,Cy3在纳米通道中的单分子流动研究小组制造了一个纳米流体装置,其顶部是一块薄薄的柔性玻璃板,底部是一块带有小结构的硬质玻璃板,以此形成纳米通道和纳米阀座。通过向柔性玻璃片施加外部压力来打开和关闭阀门,他们成功地直接操纵和控制了溶液中单个分子的流动。他们还发现,当他......阅读全文

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

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

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

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

单分子力谱定量解析泛素修饰对基因调控研究获进展

  人类基因组包含大约31.6亿个DNA碱基对,线性DNA分子作为庞大遗传信息的载体一般都比较长(人类一条染色体的DNA长度约为2米),生命通过组蛋白将DNA分子有序组织压缩形成微米级别的染色质存储到细胞核中。核小体是染色质的结构和功能的最基本单元,其中DNA缠绕在组蛋白巴聚体周围约两圈,完成对D

单分子器件电子输运通道调控及其巨磁阻效应研究获进展

  信息技术的成功发展离不开电子学器件的小型化。对器件小型化的追求促使了人们对单分子器件的研究和理解,以求最终实现以单分子为基本单元构筑电路。单分子器件已经成了在纳米尺度研究各种有趣物理现象和机制的平台。在原子尺度上对单个原子/分子的量子态实现精确操纵以及对其物性实现可控调制一直是凝聚态物理及其应用

PRL-高鸿钧谢心澄等-单分子自旋态量子调控研究

量子调控研究是国家中长期科技发展战略规划的重要内容。近日,中科院物理所纳米物理与器件实验室高鸿钧研究组与谢心澄研究员及英国利物浦大学Werner A. Hofer教授合作在单分子自旋态的量子调控研究中取得新进展。他们发现在酞菁铁分子Kondo效应中由于分子中心铁原子在金属表面的吸附位置不同对Kond

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

科研人员在单分子水平实现光场和电场对器件的调控

  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

单分子力谱定量解析泛素修饰对基因调控研究的新进展

  人类基因组包含大约31.6亿个DNA碱基对,线性DNA分子作为庞大遗传信息的载体一般都比较长(人类一条染色体的DNA长度约为2米),生命通过组蛋白将DNA分子有序组织压缩形成微米级别的染色质存储到细胞核中。核小体是染色质的结构和功能的最基本单元,其中DNA缠绕在组蛋白巴聚体周围约两圈,完成对DN

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。

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

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

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

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

免疫诊断趋势:化学发光方兴未艾,单分子免疫成突破口

免疫诊断是IVD中规模最大的子领域,占比35%左右,增长迅速,是当下推动IVD行业发展的主要动力。▲IVD行业各个细分领域在整体市场中的占比免疫诊断的技术历经了多个发展阶段,从放射免疫、酶联免疫、免疫胶体金到化学发光技术(主要是直接化学发光和电化学发光)、流式荧光技术等。市场对该板块的技术革新反应明

AUTOMAX阀门

  Automax 阀门自动化系统包括各种齿条和齿轮、拨叉式支架和电动执行器,可安装于回转阀门、插口和蝶阀上面。除了包含多种类型的执行器,Automax 产品系列还提供完整的阀门自动化软件包,全面覆盖定位器、电磁阀、NAMUR 附件、限位开关和工程解决方案,以满足用户安装硬件的需要。   主

AUTOMAX阀门

  Automax 阀门自动化系统包括各种齿条和齿轮、拨叉式支架和电动执行器,可安装于回转阀门、插口和蝶阀上面。除了包含多种类型的执行器,Automax 产品系列还提供完整的阀门自动化软件包,全面覆盖定位器、电磁阀、NAMUR 附件、限位开关和工程解决方案,以满足用户安装硬件的需要。   主要产品

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

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。

化学所在生物分子马达组装体性能调控方面取得新进展

  以活性生物大分子为构筑基元,利用分子组装策略设计与构建仿生体系,模拟或调控生命体基本单元的结构和功能,已成为化学与生命科学交叉的前沿和热点。生命体活动所必需的能量来源是三磷酸腺苷(ATP),一般情况下由旋转生物分子马达蛋白ATP合酶在跨膜质子梯度势的推动下合成。  在国家自然科学基金委、科技部和

化学所绿色溶剂中分子聚集与功能调控研究取得新进展

  超临界CO2和离子液体是具有许多特性的绿色溶剂。在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的大力支持下,化学研究所胶体、界面与化学热力学院重点实验室的研究人员在绿色溶剂中分子聚集与功能调控研究方面取得新进展。  传统乳液一般由有机溶剂(油)、水和表面活性剂所形成。由于有机溶剂一般具

化学所利用分子间弱相互作用调控生物传感研究获进展

  弱键相互作用分子间是自然界实现化学选择性的基础。设计和调控分子间弱相互作用将为基于生物传感的活体分析化学研究提供新的思路。  中国科学院化学研究所活体分析化学院重点实验室研究员毛兰群课题组长期致力于利用调控分子间弱相互作用,发展活体分析化学新原理和新方法的研究。利用氨基酸分子间的离子对相互作用,

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

单分子消除反应的反应机理

第一步是底物分子的离去基团离去,生成中间体碳正离子,这一步较慢;第二步是溶剂分子夺取碳正离子β-氢,生成烯烃。由于反应的速率控制步骤只与一个底物分子有关,是单分子过程,在反应动力学上是一级反应。 例子:单分子消除反应

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

单分子操作实现近乎完美控制

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