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基于比色皿的微流控装置，集成纳米结构用于测量双局部表面等离子体共振（LSPR）信号
摘要： 利用局域表面等离子体共振现象的分光光度计是生物技术和生物分析领域中强大的测量工具。我们提出了一种可用于通用分光光度计的新型比色皿设计。这种新型比色皿设计只需几微升试剂即可进行测量，且可同时装载并测量两枚芯片。由于样品芯片通过螺丝机械固定，可轻松装卸，因此该新型比色皿可多次使用。这能在成本和时间方面为用户带来优势。我们通过信号增强和双信号检测验证了其在生物技术和生物分析领域应用的可能性。
关键词： 分光光度计、生物分析、纳米结构、微流控装置、生物技术、局域表面等离子体共振、LSPR
更新于2025-09-23 15:21:01
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荧光纳米金刚石 || 金刚石中的色心
摘要： 在本章中，我们将探讨与荧光纳米金刚石（FNDs）开发相关的关键特性及其在生物技术等众多领域的广泛应用。此前各章已从历史发展脉络出发，重点介绍了纳米技术特别是纳米碳材料的研究进展。通过第二章对纳米金刚石的总体介绍，我们了解了人造金刚石的常用制备方法以及所有金刚石和纳米金刚石共有的基本特性。在接下来两章（第三章"会发光"、第四章"可承载"、第五章"安全性"）中，我们将揭示纳米金刚石具备的独特性能——这些特性使其成为当前及未来快速增长的应用领域中的卓越材料。
关键词： 生物技术、荧光纳米金刚石、金刚石、纳米金刚石、色心
更新于2025-09-23 15:21:01
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由螺旋细菌模板化的等离子体纳米粒子组装体及其产生的光学活性
摘要： 吸附于螺旋细菌表面的等离激元纳米颗粒（NPs）可形成具有微米级螺距的NP螺旋体。其相关的手性光学效应可作为细菌检测的生物分析工具，并有助于深入理解不同尺度螺旋自组装结构的光谱行为。本研究报道了在空肠弯曲杆菌（一种以引发严重胃部感染著称的螺旋细菌）表面组装出具有微米级手性的对映纯螺旋体。该菌体呈现螺距1-2微米的右旋螺旋形态，可作为多种NP的通用模板。细菌本体在可见光、红光及近红外电磁波段未表现出可观测的旋转活性，但经金NP等离激元功能化修饰后，其分散体系在500-750纳米波长范围获得手性光学活性。时域有限差分模拟证实该手性光学活性源自金纳米颗粒的螺旋组装结构。这些手性结构所观测到的圆二色性峰位与先前报道的金NP及其分子/纳米尺度手性构建体的结果相吻合。本研究为利用细菌表面组装的手征等离激元颗粒开展生物分析提供了实验与计算路径。
关键词： 细菌、模拟、空肠弯曲菌、圆二色性、等离子体、介观尺度、金纳米粒子、生物技术
更新于2025-09-23 15:19:57
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从量子点到人类细胞的耗散自组装的普适性
摘要： 自组装研究的一个重要目标是开发一种普适方法学，使其适用于从微观到宏观几乎所有尺度的材料体系——无论初始条件、组分尺寸、形状及功能如何，都能获得定性一致的结果。本文介绍了一种耗散自组装方法学，该方法已在多种材料体系中得到验证：既包括经历剧烈布朗运动、简单被动且完全相同的量子点（仅含数百个原子），也涵盖具有复杂内部动力学、活跃且非均一的人体细胞（约含10^17个原子）。研究表明，自组装聚集体的自催化生长曲线呈现相同标度特征，而生长聚集体的界面涨落遵循普适的Tracy-Widom定律。文中还进一步展示了该技术在纳米科学与生物技术领域的应用实例。
关键词： 人类细胞、自组装、纳米科学、生物技术、特蕾西-威多姆定律、量子点
更新于2025-09-23 15:19:57
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利用荧光偏振技术快速简便地定量重组蛋白
摘要： 生物技术使得重组蛋白能够实现生产与商业化应用，这些蛋白可用于诊断、治疗及研究领域。例如单克隆抗体如今已成为快速增长的市场，2013年其750亿美元的营业额占生物制药化合物业务的近半份额。蛋白质定量是优化细胞培养条件并确保生产流程各环节符合规范的重要工作。对于治疗性药物而言，精确可靠的剂量控制对避免患者不良反应至关重要。现有的ELISA或HPLC等分析技术耗时且通常需要预纯化处理。在此背景下，业界亟需一种能像天平称重般快速、精准、可靠、稳定且操作简便的蛋白质定量技术。为此，我们开发了一种重组蛋白快速定量检测方法。该方法基于荧光偏振技术，几乎无需样本预处理。当小分子特异性荧光配体与其重组目标蛋白（如单克隆抗体）结合时，其荧光各向异性增强从而实现定量检测。该检测无需预先分离生物培养物，操作简便程度堪比使用天平称重。通过定期采样并采用荧光偏振检测法，我们成功监测了大肠杆菌发酵过程中代表性His标签蛋白的生产情况。
关键词： 荧光、重组蛋白、检测方法、生物技术、抗体
更新于2025-09-22 12:03:26
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利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱四种方法鉴定蛋白质
摘要： 一个面向高年级本科生或研究生的实验室实验，要求学生通过四种基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）方法——线性正离子模式、源内裂解、肽质量指纹图谱和源后衰变——来鉴定牛血清白蛋白、马肌红蛋白、牛钙调蛋白和牛细胞色素c。在三周的实验中，学生将亲身体验每种方法。该实验强调在使用MALDI-TOF MS鉴定蛋白质组靶标时，对蛋白质/肽段进行测序的重要性。
关键词： 质谱法、实践学习/教具、高年级本科生、实验教学、研究生教育/研究、生物分析化学、生物技术、分析化学、生物化学
更新于2025-09-19 17:13:59