【摘 要】
:
在自然界中,手性选择是生物体进行生命活动的必不可少的规律之一。互为对映体的手性分子具有相同的化学式,但是两者具有不同的空间构型、光学活性和药理性能等。手性分子广泛存在于人体内、药物和日常化学品中,因此,开发方便、快速和灵敏的手性识别检测分析方法具有重要的研究意义。常用的手性识别研究方法主要包括色谱法,光谱法和传感器法。但这些方法存在操作复杂、灵敏度低、分子特异性差等缺点。表面增强拉曼光谱(SERS
论文部分内容阅读
在自然界中,手性选择是生物体进行生命活动的必不可少的规律之一。互为对映体的手性分子具有相同的化学式,但是两者具有不同的空间构型、光学活性和药理性能等。手性分子广泛存在于人体内、药物和日常化学品中,因此,开发方便、快速和灵敏的手性识别检测分析方法具有重要的研究意义。常用的手性识别研究方法主要包括色谱法,光谱法和传感器法。但这些方法存在操作复杂、灵敏度低、分子特异性差等缺点。表面增强拉曼光谱(SERS)法具有分析速度快、灵敏度高等特点,可以弥补上述方法的缺点。然而,由于一对对映体具有相同的拉曼光谱,普通的拉曼光谱仪器不能直接区分对映体,这在很大程度上限制了拉曼光谱在手性分析中的应用。近年来,一些研究表明具有手性的SERS基底可以诱导一对对映体产生差异化拉曼光谱,从而实现手性识别。因此,构建具有手性的金属纳米粒子SERS基底为推动拉曼光谱在手性识别中的应用提供了新的思路。大部分手性SERS基底主要通过手性有机分子对金、银纳米材料进行表面修饰,并和特定手性分子结合来实现手性识别。本工作着眼于发展新型的手性金纳米材料SERS基底,并建立基于化学反应的SERS手性识别新策略,主要研究内容和结果如下:1、利用手性二氧化硅合成手性金纳米颗粒,通过高温烧结等处理方法成功制备出没有有机分子修饰的手性金纳米粒子,将该金手性纳米粒子作为SERS基底实现对胱氨酸对映体分子的识别。在上述手性金纳米颗粒的SERS基底上,D-胱氨酸和L-胱氨酸的拉曼信号强度差异值可达3倍以上;而在非手性金纳米颗粒SERS基底上,两者之间的拉曼信号几乎相同。进一步采用密度泛函理论(DFT)对识别原理进行了探讨,初步发现手性识别和胱氨酸分子与手性金纳米颗粒的分子取向相关联,从而导致拉曼信号强度具有差异性。2、在液相还原法制备金纳米颗粒的过程引入手性半胱氨酸分子,从而一步法合成出了半胱氨酸修饰的金纳米颗粒。利用这类金纳米颗粒作为SERS基底,借助金表面的半胱氨酸和酪氨酸对映体发生手性相互作用,导致D-酪氨酸和L-酪氨酸的位于830 cm-1处的特征拉曼散射信号强度发生变化,从而实现了对酪氨酸的手性识别检测。此外,该类金纳米粒子也可以用于苯丙氨酸对映体的选择性识别。此外,该类金纳米粒子也可以用于苯丙氨酸对映体的选择性识别。3、在工作二的基础上,进一步发展出了一种基于氧化反应的SERS识别多巴对映体的分析策略。L-多巴在D-半胱氨酸修饰的金纳米颗粒SERS基底上的拉曼散射信号和其在L-半胱氨酸(L-Cys)修饰的金纳米颗粒SERS基底上的拉曼信号几乎相同。然而,在双氧水氧化L-多巴的过程加入上述两类金纳米颗粒SERS基底,最终收集到的SERS光谱具有显著的差异性,从而通过化学反应实现了手性识别和区分。
其他文献
长期以来,我国农业采取粗放型生产方式,农业经济发展建立在化肥、农药等生产要素高消耗、低利用和污染物高排放基础上,造成我国农业生态环境不断恶化,可持续发展严重受阻。因此,需要寻求生态友好的农业发展模式,突破当前农业发展面临的困境,循环农业遵循“3R”发展原则,保护生态环境,资源高效利用,是农业可持续发展有效模式之一。近年来,我国循环农业蓬勃发展,形成一些典型模式,需要科学依据评价这些模式应用的可行性
随着智能语音技术的快速发展和人工智能相关应用的兴起,声学场景分类(Acoustic Scene Classification,ASC)已逐渐被应用到人们的日常生活中,它是利用音频信号处理和深度学习技术完成对声学场景(家庭、公园、街道场景…)的识别与分类,从而达到识别周围环境的目的。针对声学场景分类问题,本文从3个角度展开研究,分别是基于传统声学表征的声场分类、基于端到端的声学建模及基于多特征系统的
随着工业化进程加快,纺织业市场需求量不断扩大,生态环境中存在大量难处理的印染纺织废水。本文以聚丙烯无纺布织物(PP)为基材,通过辐射接枝的手段接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)进行预处理,后续分别选择胺类和β-环糊精,针对GMA支链的环氧基团进行开环,分别制备了用于催化还原4-硝基苯酚的PP-g-EDA@Ag/Cu、PP-g-DEA@Ag/Cu和用于吸附双酚A和其他染料的PP-g-βCD。本论文主
代码异味是由开发人员不良的编程习惯或者违背设计原则而引入的深层次软件质量问题,是糟糕的代码或设计的体现。在实际的软件系统中,一个类或方法可能同时存在多种代码异味,且一些代码异味有一定的相关性,一起频繁出现的概率较大,它们之间的相互作用使得代码的可读性和可理解性降低,增加了软件系统的复杂度和可维护性难度,从而导致软件质量明显下降。此外,代码异味有多种出现形式,如方法级的代码异味往往引起类级的代码异味
人类的皮肤位于人体的表面,是影响外貌的重要因素,也是人体抵抗疾病侵袭的重要屏障。皮肤色素分离,通过分析人体皮肤的彩色图像,从图像中分别计算提取出,色素的相对含量和分布数据,其中包括皮肤中的两种主要色素:黑色素和血色素。皮肤镜的图像分割,目的是为了检测皮肤损伤区域的位置和边缘轮廓。随着计算机技术的不断发展,使用计算机分析皮肤色素分布,对化妆品和医疗行业有良好的辅助作用。同时,计算机辅助诊断广泛应用于
宫颈癌是一种高致死率的妇科疾病,严重危害着女性的健康。目前,针对宫颈细胞的处理方法的核心技术主要包括三大步骤,分别是细胞分割、特征提取和特征融合、细胞分类。传统的宫颈细胞处理方法的性能很大程度上取决于分割的准确性和手工制作特征的有效性,且任意一个环节的处理都会影响最终的检测效果。目标检测算法将目标分割和识别合二为一,不需要任何的预分割步骤,只要能够保证检测算法的有效性,就能够保证最终的检测效果,加
随着经济全球化、区域一体化的持续推进,信息网络、交通运输的飞速发展大大地压缩了城市间的时空距离,城市间交流频率增加、速度加快,原有地理空间结构被一种网络的关系所渗透和重构,大、中、小城市在不同空间尺度下互联形成了一种复杂多元的网络型空间组织形式——城市网络。以“流动空间”视角构建网络模型近年来成为城市网络主题下研究的新范式。具有定位服务的互联网应用连续、稳定地记录其用户的出行轨迹为城市网络研究提供
大自然是万物的生长之源,从古至今自然都给予了人们无尽的智慧与向往。人类从自我意识觉醒之初便一直对大自然加以学习和模仿,随着社会的不断演变与发展,人们原有的生活方式也需要随着周遭的变化而做出改变。一些不可预知灾难的发生时刻警醒着人们,使大家逐渐意识到生态环境的重要性,人与自然在某种程度上来说是不可分割的。而理想化生态设计的延伸实质上也可以理解为仿生设计,它们都是对自然界的各种形式进行学习,对生命体及
传统的新药研发面临着投入高、耗时长、成功率低的困境。根据《美国医学会杂志》提供的数据,开发新药的平均成本约为28亿美元,新药研发的平均时长约为14年。药物合成路线设计实质上是一个化学分子逆向合成问题,即如何利用化学原料库中常见的分子设计出合成路线以合成目标分子。目前药物合成路线设计的主要方法为在单步逆合成反应预测模型的基础上结合蒙特卡洛树搜索算法进行路径搜索。当前药物合成路线设计模型仍然面临诸多困
目前,大多数的公共场合都有监控摄像头的存在,如何利用这些监控视频数据来更好地方便人们的生活,成了计算机视觉领域研究者们需要思考的一个问题。我国早在21世纪初就建立了“天网系统”,那么在互联网时代下如何更加有效、更加高效地利用“天网系统”来对犯罪分子进行快速追踪和定位就成了计算机视觉领域亟需解决的问题;当幼儿在游乐园等人群密集的场所走失,如何运用监控视频大数据快速地帮助家长定位该儿童位置也是计算机视