|
搜索
搜 索
高等教育領域數字化綜合服務平臺
耦合分子振子同步化的能量代價及其最優設計原理的研究
北京大學物理學院/定量生物學中心歐陽頎課題組在Nature Physics發表題為“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章網址：https://www.nature.com/articles/s41567-019-0701-7）文章，揭示了互相耦合的分子振子達到同步化所需的熱力學代價，表明分子振子的同步化需要額外能量耗散，并揭示了能量耗散與所能達到的最優同步化效果及耦合的最佳設計之間的關系。 振子之間的同步化現象在自然界是非常普遍的現象，許多非線性理論與實驗很好地回答了很大一部分非線性振子中的同步化問題。然而，對于分子振子而言，他們的振蕩節律由隨機的、大噪聲的生化反應所決定，與之前相對成熟的非線性理論所涉及的情況有所不同。這類分子振子的同步化規律，尤其是同步化所需的熱力學代價尚不明確。 歐陽頎課題組與美國IBM T. J. Waston 研究中心/北京大學定量生物學中心杰出訪問教授的涂豫海教授展開合作研究，首次在理論上闡明了實現分子振子同步化所需的熱力學代價。該研究提出一個簡單而普適的隨機理論模型，假設不同的分子振子之間被一些額外的分子間化學反應耦合起來從而使彼此的相位相互靠近，用以描述一般的可產生同步化振蕩的分子振子。在這個理論模型中，研究者們找到了單分子穩定振蕩狀態的概率密度的解析解，由此計算了不同條件下的能量耗散，并通過平均場近似得到了該振蕩出現同步化現象的條件。通過比較不同條件下的能量耗散，研究者發現，若要實現分子振蕩的同步化，除去驅動單個分子振蕩的能量以外，還必須要有一部分不為零的額外的能量耗散。除此以外，當外界條件給定能量耗散的大小時，雖然可以通過調整模型中的參數達到各種不同的同步化效果，但是可以達到的最優的同步化效果由給定的能量耗散所限制。當能量耗散小于一個臨界值時（這個臨界值大于驅動單個分子振蕩的能量）同步化是不可能的，給定的能量耗散越大，所能達到的最優同步化效果越好。該結論具有一定的普適性。隨后研究者在藍藻的生物鐘系統中檢驗了該理論，驗證了生物體內的分子振蕩體系確實需要額外的能量來實現同步化。 北京大學物理學院博士生，歐陽頎課題組的張東良為該文章的第一作者，涂豫海教授為通訊作者，合作者包括歐陽頎教授和美國加州圣地亞哥分校的博士后曹遠勝博士。
北京大學
2021-04-11
新型高分子納濾膜技術在農村水處理中的應用研究
本項目擬通過建立復合納濾膜多層結構的協同設計方法，豐富復合納濾膜制備的理論基礎，提升納濾膜的分離性能，形成一批具有自主知識產權的高性能納濾膜制備技術，并實現規模化生產，促進納濾膜分離技術的廣泛應用。
南京工業大學
2021-01-12
一種多巴胺衍生物及分子印跡聚合物制備方法和應用
本發明公開了一種多巴胺衍生物及分子印跡聚合物制備方法和應用。所述多巴胺衍生物包括丹磺酰多巴胺、咔唑磺酰多巴胺等。多巴胺衍生物由熒光發色劑前體與多巴胺通過磺化反應合成。利用所述多巴胺熒光衍生物制備熒光分子印跡聚合物，所得的熒光分子印跡聚合物，集特異性樣品預處理和熒光檢測于一體，與多孔酶標板聯用，組建熒光傳感器，根據加樣前后熒光淬滅值的改變，直接測定環境水樣中的系列酸性有機污染物，包括雙酚 A 和 2,4-二氯苯氧乙酸。
華中科技大學
2021-04-14
鋰鹽調控人BMSC成骨－成脂反向分化、增加骨量的分子機理
獨自擁有。
四川大學
2016-04-29
牙體硬組織原位修復和遞送活性物質用高分子材料
本項目從仿生模擬蛋白質促進牙本質及牙釉質再礦化的角度出發，合成表征一系列具有不同代數及改性基團的PAMAM型樹枝狀高分子，考察其對牙本質及牙釉質再礦化過程中晶核形成、礦物質沉降和富集的促進作用及其作用機理，包括相關的細胞、動物實驗研究。主要研究成果如下： 1.成功合成了磷酸和羧酸改性的聚酰胺-胺樹枝狀高分子（PAMAM-PO3H2和PAMAM-COOH）。通過體外和體內實驗研究發現，這兩種改性的PAMAM都能誘導牙本質和牙釉質礦化，修復受損牙體硬組織。 2.成功合成了阿倫磷酸（ALN）改性的羧酸化聚酰胺-胺樹枝狀高分子ALN-PAMAM-COOH，并通過體外模擬實驗及動物實驗發現ALN-PAMAM-COOH具有原位誘導牙釉質再礦化的功能，并對HA有強特異吸附和誘導再礦化的功能，且誘導礦化四周后的牙釉質表面硬度可恢復至95.5%，涂層附著力強。 3.在進一步研究中發現，羧酸改性的四代聚酰胺-胺樹枝狀大分子能同時實現藥物緩釋和誘導受損牙本質礦化的功能，利用樹枝狀高分子本身可載藥的特點將三氯生載入PAMAM-COOH，制備的復合體系可以吸附在牙本質表面。可實現三氯生的緩慢釋放并能同時誘導牙本質礦化，因此該材料同時具有負載活性物質（如抗菌藥物）和修復受損牙齒的功能。
四川大學
2016-04-20
肖偉烈團隊在二萜類抗炎活性分子研究方面取得重要進展
項目成果/簡介:云南大學教育部自然資源藥物化學重點實驗室肖偉烈團隊在具有抗炎活性的天然小分子研究方面取得新進展，圍繞巨噬細胞NLRP3炎癥小體和NF-κB信號通路，從多種藥用植物中發現了一系列結構新穎、活性顯著的二萜類化合物。 該團隊從大戟科大戟屬植物澤漆（Euphorbia helioscopia）中發現三個具有重排Jatrophane-型骨架的新穎二萜衍生物， Euphopias A–C。其中Eup
云南大學
2021-01-12
一種受阻酚/受阻胺分子內復合型抗氧劑的合成方法
本發明提供了一種受阻酚/受阻胺分子內復合型抗氧劑的合成方法，包括以下步驟：將化合物I溶解在溶劑A中，加入二氯亞砜，進行取代反應，反應結束后，減壓蒸餾除去溶劑A和未反應的二氯亞砜，得到化合物II；使用溶劑B分別溶解化合物II、化合物III，混合，進行酰胺化反應，然后加入縛酸劑，繼續反應，待反應結束后過濾，洗滌，真空干燥，得到受阻酚/受阻胺分子內復合型抗氧劑。本發明反應原料易得，方法簡便，收率高，產物分子內含有受阻酚抗氧化基團和受阻胺光穩定劑官能團，提高了聚合物的抗氧化性。
浙江大學
2021-04-13
一種以天然高分子為主要成分的環保絮凝劑
本發明涉及一種以天然高分子為主要成分的環保絮凝劑，屬于水處理絮凝劑技術領域。絮凝劑組分及各組分的重量份數如下：殼聚糖－木質素或殼聚糖－黃腐酸接枝共聚物60～75份，羧甲基淀粉15～30份，蒙脫土5份，活性炭5份。該絮凝劑主要由天然高分子制得，具有環保不產生二次污染的特點，而且價格低廉，對重金屬離子和有機污染物去除率高，絮凝沉降速度快。社會效益:環保，無污染經濟效益：在高端水處理行業中成本更低
青島大學
2021-04-13
人才需求:化學工藝、化學合成、高分子等相關專業、領域人才
化學工藝、化學合成、高分子等相關專業、領域人才
山東世紀陽光科技有限公司
2021-09-08
人才需求：高分子材料專業，本科及以上學歷，5名
高分子材料專業，本科及以上學歷，5名
山東如悅醫療科技有限公司
2021-08-30