处于太赫兹频段的电磁波表现出许多极具发展前景的特点,如非电离、“指纹”谱、对弱共振敏感、对非极性物质穿透性强等特性,并逐步发展成物理、信息、材料、生物、化学等学科基础与应用研究关注的热点.然而,在生物、化学物质的传感检测应用中,当待测物尺度小于入射太赫兹波长时,微小扰动和细微特征难以被太赫兹波检测到,并且无法与太赫兹波之间产生充分的相互作用,这无疑阻碍了太赫兹生物化学传感检测技术的进一步发展.而太赫兹超材料的迅速发展提供了解决这一问题的全新思路.近年来,一系列基于太赫兹超材料的研究工作与新材料、新结构、新
水是万物生命之源,认识水的太赫兹吸收谱是太赫兹技术在生物医学上应用的前提,太赫兹频率的选择对高效、低能耗地实现太赫兹的生物效应至关重要.水的复杂氢键网络使得其具有较宽的太赫兹吸收峰,因此有必要研究水的氢键网络动力学与其太赫兹吸收谱之间的关系,然而这方面的研究仍然非常缺乏.采用分子动力学模拟方法,本文研究了不同水模型在常温常压下的太赫兹吸收谱,并且进一步基于温度研究了水的太赫兹吸收谱对氢键网络强弱的依赖性,发现温度的升高会使氢键网络的太赫兹吸收谱发生红移,这表明氢键网络的太赫兹吸收谱的中心频率与氢键相互作用
为分离纯化与鉴定动物肠道内益生菌并进一步了解动物机体内微生态环境和微生物组成结构,采集兰州市榆中县夏官营镇的荷斯坦泌乳牛粪便,从中分离、纯化优势菌种,并通过形态观察、革兰氏染色和一系列生理生化实验进行检测.通过检测鉴定出生长性能好、产酸能力强且适合动物机体生长代谢的五株益生菌(嗜热链球菌、乳杆菌、芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、片球菌)和大肠杆菌.此研究以期为动物胃肠道内微生态系统及益生菌的分离鉴定提供参考.
对邻氨基苯甲酸重氮化反应进行热稳定性DSC、反应量热RC1、重氮化反应完成液的绝热量热测定,并从分解热、严重度、可能性、矩阵风险评估和反应工艺危险度五个方面对该反应进行了反应安全风险评估.实验结果表明,重氮化反应完成液分解热为188.44 J/g,反应过程中ΔTad为25.9 K,Tp为2℃、MTT为100℃、TD24为29.9℃,MTSR为22.5℃,故反应过程Tp
太赫兹电磁波辐照,包括其短波段红外波辐照,因具有无创和非电离特性在生物科学中展现出广泛和重要的应用前景.细胞膜是生物细胞保持完整性和内稳态的重要生物屏障,也是太赫兹辐照时电磁场首先作用到的细胞结构,细胞膜对电磁场的响应是大部分太赫兹生物效应产生的机理.本文首先论述了太赫兹辐照应用的安全性及其在生命医药、神经调节以及人工智能领域中应用的新前景,然后从太赫兹电磁辐照下磷脂膜的介电响应特性、细胞膜离子通道蛋白的离子跨膜输运、磷脂膜上大分子及离子的跨膜输运、以及太赫兹辐照下细胞膜生物效应的潜在应用和作用四方面,对
基于全球地表气温资料,分别构建了El Ni?o和La Ni?a事件对应的全球气温关联网络,并分析网络结构特征的差异,探究可能的成因.结果表明,与La Ni?a事件气温网络(简称La Ni?a网络)相比,El Ni?o事件气温网络(简称El Ni?o网络)中格点温度序列间的相关性减弱,气温网络的连通度显著降低,连通性下降,在热带和南温带区域连通性变化尤为显著.赤道东太平洋、赤道西太平洋、赤道印度洋和赤道大西洋的网络连通度相对较大,在El Ni?o网络中的减少异常明显,是导致两类网络结构特征差异性的4块关键区
甲烷水合物具有分布范围广、资源储量大、能量密度高、清洁无污染等特点,因此一经发现便得到人们的广泛关注.虽然如此,甲烷水合物的开采存在较多的困难,主要涉及笼型甲烷水合物的分解过程,因此本文通过分子动力学模拟,探索太赫兹电磁波对该水合物分解的特异性影响.通过分析甲烷水合物中水分子的振动谱,发现其区别于体相水在低温下的特异性振动峰.通过引入频率与该振动峰中心频率一致的太赫兹波发现,该电磁场会破坏甲烷水合物原有的氢键网络,降低甲烷周围水分子的配位数,从而使甲烷分子从水笼中脱离.进一步地,对序参数F4的分析也证明,
太赫兹散射式扫描近场光学显微镜(scattering-type scanning near-field optical microscopy,s-SNOM)在生物纳米成像、太赫兹纳米光谱学、纳米材料成像以及极化激元的研究中有着广泛的应用前景.原子力显微镜探针作为太赫兹s-SNOM的重要组成部分,起着近场激发、探测、增强等关键作用.但是在测量过程中,探针与样品的相互作用会影响测量结果.本文通过仿真和实验,分别揭示了太赫兹s-SNOM中探针与样品相互作用对近场激发、近场探测以及太赫兹近场频谱的影响.首先,研究
在缺失数据下得到了Topp-Leone分布参数的极大似然估计和区间估计,并对参数进行假设检验得到了拒绝域.在不同的损失函数下分别给出了参数的Bayes和E-Bayes估计的表达式.最后用Monte-Carlo方法模拟得到了各种参数估计的均值和均方误差.结果表明,Bayes和E-Bayes估计的精度比极大似然估计高,并随着样本量的增加置信区间的平均长度和均方误差都逐渐减小.
用于细胞培养的常规培养皿无法直接用于激光共聚焦显微镜的观察,在很大程度上限制了细胞水平上的太赫兹生物效应研究的开展.本文采用了对太赫兹吸收率低的材料—环烯烃聚合物(COP),与聚二甲基硅氧烷(PDMS)进行共键合,借用软蚀刻、光刻、等离子清洗和高温高压孵育技术将两种材料整合成新型微流控芯片,并利用该微流控芯片探索太赫兹对肠道细胞的生物效应.该微流控芯片可实现肠上皮细胞Caco-2的动态培养,原位免疫荧光染色及激光共聚焦显微镜的直接观察,为太赫兹细胞水平的生物效应研究提供了高效便捷的实验环境.研究中将微流控