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影像科学与光化学
 
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影像科学与光化学
 
2018年 36卷 6期
刊出日期:2018-11-15

论文
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2018 Vol. 36 (6): 0-0 [摘要] ( 16 ) [HTML 1KB] [PDF 239KB] ( 36 )
论文
467 袁晨燕, 安艳丽
细胞自发光探针载基因量子点的制备和成像研究
本研究的目的是验证量子点携带的荧光素酶在细胞内表达后,能否同时激发作为基因载体的量子点,从而构建基于量子点的活细胞自发光探针。利用壳聚糖修饰量子点构建基因运送载体CS-Qdots并对其进行表征;检测CS-Qdots能否被生物发光细胞在宏观距离上激发;并利用CS-Qdots运送真核细胞荧光素酶报告基因质粒pCMV-luciferase至肝癌细胞内,检测虫荧光素酶基因表达后生物发光波长的改变,在体内外成像中证明CS-Qdots是否被生物发光的能量激发。结果显示:制备的CdTe量子点和壳聚糖修饰后的CS-Qdots纳米颗粒在透射电镜下表现为分散均匀的晶体和球菌,CdTe量子点直径约为5 nm,CS-Qdots纳米颗粒直径约为20~30 nm。动态光散射分析显示,CdTe量子点和CS-Qdots纳米颗粒水合粒子直径分别为102.7±4.4 nm和583.0±13.7 nm。壳聚糖修饰后的量子点表面出现壳聚糖特有的基团,表面电荷也由-16.31 mV转为28.02 mV。光谱分析显示量子点具有很宽的吸收光谱和窄而对称的发射光谱。pCMV-luciferase质粒DNA和CS-Qdots结合后,凝胶阻滞实验显示,当CS-Qdots:pCMV-luciferase>10:1(质量比)时,质粒可与纳米颗粒完全结合。在体外发光细胞激发荧光实验中,CS-Qdots纳米颗粒可以被接种在细胞培养板上的生物发光细胞直接激发。以CS-Qdots作为基因载体运送pCMV-luciferase至肿瘤细胞内表达,在体内外的生物发光成像实验中,均证明成像信号的最大发射波长从生物发光的峰值560 nm跃迁至量子点的发射峰值630 nm,这一结果间接证实了在细胞内表达的生物发光信号可以直接激发作为基因载体的CS-Qdots纳米颗粒。本研究证实CS-Qdots可被细胞内生物发光能量以非结合的形式激发,载基因量子点纳米颗粒pCMV-luciferase/CS-Qdots可作为活细胞自发荧光成像的探针。
2018 Vol. 36 (6): 467-477 [摘要] ( 25 ) [HTML 1KB] [PDF 6715KB] ( 88 )
478 王凯霞, 徐炜, 贺庆国, 程建功
高选择性甲基苯丙胺蒸气检测用荧光探针的设计、合成及性能
冰毒,是本世纪的主流毒品之一,其检测对于社会稳定和人类健康具有重大意义。冰毒的有效成分是甲基苯丙胺(MA),针对MA分子中同时含有苯环和仲胺的结构特点,本文设计并合成了两种带有五氟苯甲酰基官能团的荧光探针:五氟苯甲酰基芘(5F-O-Py)和五氟苯甲酰基三苯胺(5F-O-TPA)。与苯环电性相反的五氟苯基对苯环的静电吸引,吸电子的羰基与富电子的仲胺间的选择性相互作用,这两种因素协同作用使得探针和MA接触更紧密,二者之间更容易发生光诱导电子转移(PET)过程,导致其荧光猝灭。研究发现,两种探针分子在对MA的传感性能上差别较大,其中5F-O-Py薄膜具有较大的比表面积和较好的通透性,能够与被检测物MA良好的接触,在饱和的MA蒸气中,300 s内荧光猝灭了68%,对MA蒸气的检测限可达3.73 ppm,且重复利用6次后仍然具有38%的猝灭响应。该传感薄膜抗干扰能力强,对与MA结构非常类似的模拟物可以有效区分。
2018 Vol. 36 (6): 478-488 [摘要] ( 24 ) [HTML 1KB] [PDF 5378KB] ( 61 )
489 曹建诚, 鲁富康, 刘敬成, 刘仁, 袁妍
基于D-A反应的光固化自修复聚氨酯涂料及其性能研究
以对苯基亚甲基双马来酰亚胺(BMI)和糠醇(FA)为反应单体,通过Diels-Alder反应制备得到带羟基的改性DA单体,再以不同分子量的聚碳酸酯二元醇(PCDL)、异佛尔酮异氰酸酯(IPDI)、改性DA单体为反应单体,得到聚氨酯预聚物,然后与甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)反应得到光固化自修复聚氨酯。利用傅立叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1HNMR)等表征了树脂的结构,同时考察了树脂的光固化性能。再以聚氨酯树脂为基体树脂,通过配方设计制备了光固化自修复凃料。通过超景深显微镜和热重分析仪(TGA)对涂料的基本性能、自修复性能、热性能进行了测试,结果表明:随着PCDL分子量的增加,涂层的硬度有所下降,而DA单体的引入赋予涂层自修复性能的同时可以提高涂料的硬度。
2018 Vol. 36 (6): 489-497 [摘要] ( 35 ) [HTML 1KB] [PDF 3474KB] ( 41 )
498 张战胜, 高杨晨, 沈敦璞, 谢垠蓬, 李明, 王猛
铕荧光配合物的合成及其在手印显现中的应用
分别以邻、间、对甲基苯甲酸(o-、m-、p-MA)为第一配体、邻菲罗啉(o-Phen)为第二配体,利用沉淀法合成了一系列稀土铕的三元荧光配合物。对该系列稀土铕荧光配合物的合成条件(配体种类、配体用量、体系pH、反应温度、反应时间)进行了优化。将最优条件下合成的[Eu(m-MA)3o-Phen)]荧光配合物粉末应用到常见光滑客体表面潜在手印的显现技术中。从显现的对比度、灵敏度、选择性等方面对手印显现效果进行了详细考察。结果表明,显现后的手印在254 nm紫外光的激发下,手印与客体之间的对比反差强烈,乳突纹线连贯清晰、细节特征反映明显,粉末只与乳突纹线部位吸附,基本不与小犁沟部位吸附。因此,本研究中基于铕荧光配合物的手印显现具有较强的对比度、灵敏度、选择性。
2018 Vol. 36 (6): 498-506 [摘要] ( 19 ) [HTML 1KB] [PDF 5783KB] ( 54 )
507 许向阳, 陈广学, 高媛
色温及亮度可调的四基色LED混合白光的方法研究
为满足配置高像素摄像头的成像设备进行成像质量检测时对照明环境的需求,本文研究了色温及亮度可调的LED光源配色技术及光源开发。选取红光、绿光、冷白、暖白LED作为四基色,设计实验装置实现色温及亮度连续可调白光光源的开发。本文研究的配色技术以四基色光源在满功率工作状态下的光谱功率分布、色品坐标和不同功率工作状态下光亮度为输入参数,依据格拉斯曼定律,以目标色温在黑体轨迹上的色坐标为函数值,以参与配光四基色的色坐标为系数、相对光亮度为变量,建立四基色配光模型。模型求解中首先以色差△UV ≤ 0.005作为第一优化目标,进行循环校正直至得到的混合光色与同色温黑体颜色的视觉匹配;然后以显色指数Ra ≥ 90作为第二优化目标,进行循环校正直至相关色温误差控制在100 K以内。对开发光源的测试结果表明:使用文中开发的色温及亮度可调的混光方法,可在达到目标色温与亮度要求的情况下实现色差△UV ≤ 0.003,显色指数Ra ≥ 91。
2018 Vol. 36 (6): 507-513 [摘要] ( 20 ) [HTML 1KB] [PDF 1660KB] ( 38 )
514 张玉才, 陈红曼, 邓人攀, 燕音, 苗志伟
Lindqvist型多酸-苯胺杂化固体的合成及光谱法检测维生素C
以Lindqvist型六钼多酸为无机组分、苯胺为有机组分,采用二环己基碳二亚胺(DCC)脱水法合成了共价键结合的六钼多酸苯胺杂化固体,采用核磁共振谱(1HNMR和13CNMR)、红外光谱(IR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)对产物进行了光谱分析。结果显示,与苯胺相比,杂化物UV-Vis光谱发生了较大程度的红移(37 nm),表明Mo与N之间形成了叁键结构,增强了体系的共轭效应。红外光谱表明杂化物仍保持Lindqvist型多酸的结构。通过紫外-可见光谱法检测不同浓度的维生素C,发现杂化物溶液多次循环后吸光度没有明显的改变,表明紫外可见探针可循环使用。
2018 Vol. 36 (6): 514-521 [摘要] ( 27 ) [HTML 1KB] [PDF 769KB] ( 72 )
522 许阳阳, 李治全, 安丰磊, 袁燕华, 刘仁
腰果酚缩水甘油醚改性碱溶性酚醛环氧丙烯酸酯的制备及应用
利用腰果酚缩水甘油醚与经酸酐酸化后的酚醛环氧丙烯酸酯反应,得到改性碱溶性酚醛环氧丙烯酸酯树脂,并将其应用到感光型阻焊油墨中。实验通过红外以及核磁氢谱证明了目标产物的成功合成。该改性树脂所制得的涂层具有优异的感光性、耐热性以及力学强度,同时柔韧性得到提升。将其应用到感光型阻焊油墨中,与用未改性碱溶性酚醛环氧丙烯酸酯树脂制得的油墨相比,在保持良好显影性和感光性的同时,解析度由140 μm提高到了85 μm,显影线条的最小侧蚀由37.1 μm降低到10.4 μm,展现了优异的抗蚀刻能力。
2018 Vol. 36 (6): 522-531 [摘要] ( 22 ) [HTML 1KB] [PDF 6133KB] ( 36 )
532 王娟娟, 魏学红
激光共聚焦显微技术在共定位应用中的常见问题
荧光共定位分析是当今生物显微成像中一个极为常见的技术。本文从以下4个方面详细介绍了使用Zeiss LSM880型激光扫描共聚焦显微镜(confocal laser scanning microscope,CLSM)进行共定位研究时常见的问题及解决方法:1.如何用共聚焦进行共定位实验;2.如何进行共定位分析;3.如何评价共定位;4.如何判定共定位结果。在共定位研究中,只要按照共定位实验的基本要求拍摄图像,并按照上述方法进行分析,便可得到准确可靠的共定位分析结果。
2018 Vol. 36 (6): 532-538 [摘要] ( 21 ) [HTML 1KB] [PDF 3413KB] ( 38 )
539 张若男, 池越, 张伟, 崔焘
结合方差稳定变换和PGPD去除磁共振图像Rician噪声
基于非局部自相似性块组学习的图像去噪(PGPD)算法去除高斯噪声效果优异,但是对于磁共振(MR)图像中Rician噪声的去除效果不理想。为此本文提出一种结合方差稳定变换和PGPD的新去噪算法FPGPD。该算法首先对含有Rician噪声的MR图像进行方差稳定变换,使噪声在变换域中近似服从高斯分布。用PGPD算法在变换域中去噪,最后经过方差稳定逆变换得到无偏去噪图像。理论分析和实验结果表明,FPGPD算法在去除MR图像中Rician噪声时比PGPD算法去噪性能好,具体体现为对图像细节和轮廓边缘保护得更好。
2018 Vol. 36 (6): 539-550 [摘要] ( 21 ) [HTML 1KB] [PDF 6448KB] ( 35 )
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