HRP引发酚类与淀粉接枝共聚物的制备及结构性能表征

降解淀粉和酚类在辣根过氧化物酶(HRP)/H2O2的催化作用下进行自由基接枝共聚反应,制备了淀粉和酚类接枝共聚物。研究了淀粉降解程度、酚类单体配比、HRP用量、反应温度和pH对接枝改性淀粉结构与性能的影响。研究结果表明,用α-淀粉酶降解后的淀粉15与12g间苯三酚(PG)和20g对羟基苯磺酸钠(HBS)在5mg HRP/H2O2引发体系下,在30℃及pH值为7.0时反应5h制备的酚类与淀粉接枝共聚物具有较好的性能,其水溶液的表面张力为26.6mN/m,所鞣制皮革收缩温度(Ts)达到了78℃。用FT-IR、1 H NMR、UV-Vis和GPC等方法对产物的化学结构进行了表征。     

不同真空处理时间对SOD、HRP和α-AMY活性的影响

将超氧化物歧化酶(SOD)、辣根过氧化物酶(HRP)和淀粉酶(α-AMY)置于真空环境中不同时间,测试真空对超氧化物歧化酶、辣根过氧化物酶和α-淀粉酶活性的影响.不同真空处理时间对酶蛋白活性有不同影响,在处理时间为3～15 min范围,超氧化物歧化酶、辣根过氧化物酶和α-淀粉酶相对活性基本上都呈降低的趋势.因此,在离子注入生物效应的研究中,应该考虑真空对生物体所产生的影响.     

HRP催化对羟基苯甲酸与对氨基苯磺酸共聚物的制备及性能研究

对羟基苯甲酸(PHBA)与对氨基苯磺酸(SAA)在辣根过氧化物酶(HRP)/H2O2催化下进行自由基共聚反应,合成了PHBA-SAA共聚物。研究了反应温度、体系pH、单体用量、HRP用量、H2O2滴加时间和反应时间对聚合反应的影响。在去离子水150mL与KH2PO4-K2HPO4缓冲溶液50mL组成的溶液中,当PHBA与SAA物质的量之比为2∶1且二者的用量为0.15mol、HRP用量为5mg、17g30%H2O2滴加时间为2h、体系的pH值稳定在8.0时,在30℃下反应3.5h得到了PHBA与SAA的共聚产物,其物质的量产率约为98%。通过FTIR、NMR和GPC表征了产物结构。提出了PHBA与SAA自由基聚合反应机理。应用结果表明,该产物具有助染、复鞣等性能。     

一种被动式微混合器的宏微建模方法与实验

建立了可用于被动式微混合器设计的宏微建模方法,利用分离变量法建立用于求解直通道内样品浓度分布的宏模型,采用宏模型计算微混合器的各段直通道内样品的浓度分布.运用有限元方法数值求解复杂的混合单元内样品的浓度分布,通过数值拟合和插值,交换宏模型与数值求解的计算结果.经过反复迭代,实现被动式微混合器的系统级求解.采用数控铣削在聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)平板上加工微通道,用热键合的方法实现微混合器盖片与基片的封装.在微混合器入口,输入3种不同浓度的荧光素钠盐溶液,形成样品浓度的准正态分布.采用激光诱导荧光观察和分析样品的混合效果.通过对比数值仿真和实验测试结果,验证了宏微建模计算方法的准确性.     

HRP/H2O2催化间苯二酚和3,5-二羟基苯甲酸的聚合及其结构与性能的关系

在辣根过氧化物酶(HRP)/H2O2的催化作用下间苯二酚(RE)和3,5-二羟基苯甲酸(DBA)通过自由基共聚反应生成酚类共聚物,研究了RE和DBA的配比对共聚物鞣剂性能的影响,用FT-IR、1 HNMR、13C NMR、GPC和UV等方法对酚类共聚物的分子结构进行了表征。水溶液中HRP/H2O2催化自由基聚合反应的显著特征是共聚物的相对分子质量容易控制,酚类聚合物苯环直接相连,结构内存在较大的共轭体系。应用结果表明酚类聚合物具有较好的鞣制效果,鞣制后的皮革收缩温度(Ts)达到了78.6℃,复鞣皮革非常柔软丰满。     

一种新型喷射混合器结构设计及应用的实验研究

为了提高喷射混合器的容积引射系数以满足混合升压式制冷复合循环间冷系统的需求,提出了基于经验公式的喷射混合器结构的设计方法,并设计出不同喷嘴布置的工作喷头,采用正交试验研究的方法对喷射混合器的容积引射系数进行了测量。     

一种用于测定材料微磁特性的便携探测器

本文介绍一种特殊的用于测定材料微磁特性的便携探测器,可用于评估无磁金属零件在机械加工前后的磁性变化.该仪器可以快速测量材料的微磁特性,测量过程简单,不需要制作特定样品.测量磁化率为3×10-3的316L不锈钢材料样品的不确定度为13.5％(k=1).此装置已经成功用于监测中国计量科学研究院普朗克常数测定装置的无磁金属元件磁性变化.     

建立一种准确测定氢气、氖气和氩气三元混合气含量的方法

介绍利用热导气相色谱分析仪测定氢气、氖气和氩气三元混合气中各组分含量的分析方法,试验结果计算表明,该分析方法能够满足电子芯片保护气产品质量检测的要求。     

一种用微弯曲实验测定内禀材料长度的新方法

提出了一种用微弯曲实验测定材料的与应变梯度塑性相联系的内禀长度的新方法.由一组不同的加载时曲率半径Ri和对应的卸载后曲率半径RFi的比值与Ri的关系,求出屈服强度与杨氏模量的比和硬化系数与杨氏模量的比;再应用这两个比值求出不同样品厚度的无量纲弯曲力矩与表面应变的实验关系曲线,对曲线拟合求出材料的内禀长度.将这种方法用于测定铝的内禀材料长度,研究其弯曲强度的尺寸效应,所得结果与前人用微弯曲和微拉伸两种实验方法得到的结果符合得很好.     

共固定化辣根过氧化物酶的最新研究进展

辣根过氧化物酶广泛应用于分析检测、有机合成、生物转化和食品工业等领域,目前对辣根过氧化物酶的研究主要集中在生物传感器领域.综述了近年来辣根过氧化物酶与其他酶以及非酶物质共固定化研究的最新进展,如葡萄糖氧化酶、胆固醇氧化酶和L-谷氨酸氧化酶等酶以及亚甲基蓝、琉瑾和苯胺红等非酶物质,展望了辣根过氧化物酶共固定在其他领域如有机合成领域的应用.     

辣根过氧化物酶固定化载体材料的研究进展

酶的固定化是酶工程领域的一个重要分支,而固定化酶的性能在很大程度上取决于载体材料的性质,因此研制开发性能优异的固定化载体材料成为了固定化酶技术最为活跃的研究方向之一.辣根过氧化物酶(HRP)是一类在生物传感器、有机合成和废水处理等领域有着广泛应用的酶制剂.人们对其固定化进行了大量的研究,取得了丰硕的成果,开发出了许多性能优异的载体材料.结合固定化HRP的应用,从天然高分子材料、合成高分子聚合物、无机材料及复合材料等方面综述了HRP固定化载体材料的研究进展.结果表明,载体材料的发展能有效地改善固定化酶的性能,并在扩大其应用范围的同时还可能带来固定化酶技术上的突破.     

高活性辣根过氧化物酶-金纳米偶联物的制备与表征

以辣根过氧化物酶（HRP）为模型,研究了一种新型的将蛋白分子固定在金纳米粒子（GNP）表面的方法,制备得到一种高活性的辣根过氧化物酶-金纳米粒子生物偶联物。采用水溶性碳化二亚胺法制备了生物素化辣根过氧化物酶在柠檬酸根离子稳定化的金纳米粒子表面,通过静电吸附链霉亲和素。生物素-亲和素体系方便地制备得到高活性的HRP—GNP生物偶联物,单位酶活力提高了10倍以上。HRP—GNP生物偶联方法在制备高活性的生物探针和固定化酶等领域具有广泛的应用前景。     

通道式微混合器的设计及性能

利用计算流体力学和数字图像处理技术,研究"Y"型通道式微混合器的结构及混合性能,分析了混合器结构尺寸和流动条件对混合过程的影响.数值模拟结果表明,在混合通道入口夹角为60°、通道宽度为200μm、注入速度为0.02 m/s的流动条件下,可以取得比较满意的混合效果.利用数值模拟对比了扭曲通道混合器、导流块和直通道结构对混合过程的影响,结果表明使用导流块可以显著提高混合效果.依照模拟计算结果,设计并用MEMS工艺制作了双侧壁有内肋块的通道式微混合器,并进行了流体混合实验,观测了混合过程.拍摄混合实验图像,对比标准浓度-图像灰度关系曲线后识别出拍摄点混合指数.识别计算的结果也证实了所设计混合器性能上的优越性.最后对实验结果误差进行了分析,说明了误差来源并给出了相应的改进措施.     

基于负载过氧化氢酶的介孔二氧化硅粒子的酶场效应晶体管生物传感器

制备了基于负载辣根过氧化氢酶(HRP)的介孔二氧化硅(MS)粒子的酶场效应晶体管(ENFET)用来检测过氧化氢浓度的生物传感器。不同孔径的MS粒子被用作固定酶的载体构造ENFET,显著改善了酶的固定量。用负载HRP的MS粒子修饰于离子敏场效应管的栅极制成的过氧化氢敏ENFET灵敏度较传统的直接固定HRP的ENFET有显著的提高。对不同孔径的MS粒子研究发现,扩孔的MS粒子的性能更好,同时还讨论了缓冲液浓度和pH值的影响。另外,由于在MS粒子表面组装了5个复层的聚电解质,生物传感器的稳定性良好。     

Investigation of Horseradish Peroxidase Kinetics in an “Organelle‐Like” Environment

In order to mimic cell organelles, artificial nanoreactors have been investigated based on polymeric vesicles with reconstituted channel proteins (outer membrane protein F) and coencapsulated enzymes horseradish peroxidase (HRP) along with a crowding agent (Ficoll or polyethylene glycol) inside the cavity. Importantly, the presence of macromolecules has a strong impact on the enzyme kinetics, but no influence on the integrity of vesicles up to certain concentrations. This particular design allows for the first time the determination of HRP kinetics inside nanoreactors with crowded milieu. The values of the Michaelis–Menten constant (K _m) measured for HRP in a confined space (encapsulated in nanoreactors) in the absence of macromolecules are ≈50% lower than in free conditions, and the presence of a crowding agent results in a further pronounced decrease. These results clearly suggest that activities of enzymes in confined spaces can be tuned by varying the concentrations of crowding compounds. The present investigation represents an advance in nanoreactor design by considering the influence of environmental factors on enzymatic performance, and it demonstrates that both encapsulation and the presence of a crowding environment increase the enzyme‐substrate affinity.     

有源消声头靠技术的研究进展及趋势

介绍了有源消声头靠技术的消声机理,从声学理论研究和实验研究两个主线出发,将近几年来有源头靠的理论研究、消声系统、控制器设计及相关算法等方面的研究成果进行总结,介绍了一些较为成功和有价值的实例与结果.最后,对未来一段时期为改善头靠消声性能的努力方向做出预测.     

Geospatial Analytics for COVID-19 Active Case Detection

Ever since the COVID-19 pandemic started in Wuhan, China, much research work has been focusing on the clinical aspect of SARS-CoV-2. Researchers have been leveraging on various Artificial Intelligence techniques as an alternative to medical approach in understanding the virus. Limited studies have, however, reported on COVID-19 transmission pattern analysis, and using geography features for prediction of potential outbreak sites. Predicting the next most probable outbreak site is crucial, particularly for optimizing the planning of medical personnel and supply resources. To tackle the challenge, this work proposed distance-based similarity measures to predict the next most probable outbreak site together with its magnitude, when would the outbreak likely to happen and the duration of the outbreak. The work began with preprocessing of 1365 patient records from six districts in the most populated state named Selangor in Malaysia. The dataset was then aggregated with population density information and human elicited geography features that might promote the transmission of COVID-19. Empirical findings indicated that the proposed unified decision-making approach outperformed individual distance metric in predicting the total cases, next outbreak location, and the time interval between start dates of two similar sites. Such findings provided valuable insights for policymakers to perform Active Case Detection.     

Horseradish peroxidase-modified porous silicon for phenol monitoring

In this study, horseradish peroxidase enzyme (HRP) was covalently immobilized on porous silicon (PSi) surface using multistep strategy. First, acid terminations were generated on hydrogenated PSi surface by thermal hydrosilylation of undecylenic acid. Then, the carboxyl-terminated monolayer was transformed to active ester (succinimidyl ester) using N-hydroxysuccinimide (NHS) in the presence of the coupling agent N-ethyl-N′-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC). Subsequently, the enzyme was anchored on the surface via an amidation reaction. The structure of the PSi layers was observed by scanning electron microscopy (SEM). Infrared spectroscopy (FTIR) and contact angle measurements confirmed the efficiency of the modification at each step of the functionalization. Cyclic voltammetry was recorded using the HRP-modified PSi as working electrode. The results show that the enzymatic activity of the immobilized HRP is preserved and in the presence of hydrogen peroxide, the enzyme oxidizes phenolic molecules which were subsequently reduced at the modified-PSi electrode.