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大斯托克斯位移荧光染料研究进展

材料导报 2024年

作者：郑森哲董文坤陈东凌世生乔旭升樊先平浙江大学材料科学与工程学院硅及先进半导体材料全国重点实验室浙江大学-安旭生物联合研发中心杭州安旭生物科技有限公司

染料作为一种重要的荧光材料，被广泛应用于目标物的标记与染色。然而，市售荧光染料的斯托克斯位移往往很小，其荧光信号容易受到背景激发光与染料自吸收的的干扰。过去的几十年间，许多大斯托克斯位移荧光染料被设计、合成和应用，多... 详细信息

染料作为一种重要的荧光材料，被广泛应用于目标物的标记与染色。然而，市售荧光染料的斯托克斯位移往往很小，其荧光信号容易受到背景激发光与染料自吸收的的干扰。过去的几十年间，许多大斯托克斯位移荧光染料被设计、合成和应用，多种扩大斯托克斯位移的机理被提出、发展和验证。本文综述了四种增大斯托克斯位移的机理，并梳理出基于三类不同骨架的大斯托克斯位移荧光染料，从引入取代基与扩大共轭体系的角度分析了大斯托克斯位移的来源。最后，总结了大斯托克斯位移荧光染料的研究进展，并以具有代表性的荧光染料为例，分析基于不同机理的大斯托克斯位移荧光染料分子的构建思路与光物理过程。

关键词：荧光染料大斯托克斯位移激发态分子内质子转移分子内电荷转移能量转移

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黄原胶和瓜尔胶降解菌的筛选

黄原胶和瓜尔胶降解菌的筛选

作者：董文坤天津大学

学位级别：硕士

黄原胶和瓜尔胶是在石油开采过程中重要的工作液增稠剂,对其有效的降解或降粘即破胶是石油开采过程的关键工序。高温油田一般采用化学氧化剂破胶,对于低温油田,采用化学方法破胶效率较低,而且带来严重的环境和地质破坏。生物酶法则提供... 详细信息

黄原胶和瓜尔胶是在石油开采过程中重要的工作液增稠剂,对其有效的降解或降粘即破胶是石油开采过程的关键工序。高温油田一般采用化学氧化剂破胶,对于低温油田,采用化学方法破胶效率较低,而且带来严重的环境和地质破坏。生物酶法则提供了一条安全、有效的破胶途径。筛选能够有效降解黄原胶和瓜尔胶的微生物和获得高效、稳定的具有破胶能力的酶是开发酶破胶剂的前提。另外,由于低聚糖和寡糖具有抑菌、抗肿瘤、改善微生态等多种生理活性,黄原胶和瓜尔胶降解菌的筛选,能够为黄原胶寡糖和瓜尔胶寡糖的生产和活性研究提供有效的酶的来源。为了解决低温油田的破胶难题,开发针对低温油田有效的酶破胶剂,分离到能够降解黄原胶和瓜尔胶形成寡糖的酶,本课题通过大量的筛选工作,从土壤中筛选出X1,X2,X4,X11四株具有一定黄原胶降解利用能力的微生物和两株能够高效降解瓜尔胶的菌G3和G5。初步鉴定X1,X2,X4,X11和G5为霉菌,而G3为革兰氏阴性细菌。X1,X2,X4,X11四株菌在黄原胶培养基中发酵时,培养基的黏度下降较慢,降粘作用并不高效。通过对一株降粘效果相对优良并能够耐高温(45℃)的X4的培养条件进行优化,发现培养基使用有机氮源,初始pH值为6.0,培养温度在30℃时降粘作用都有较大提高,发酵60h的培养基相对黏度降为原有的20%。X4经过紫外诱变后,从中筛选得到黄原胶降解能力更强的两个突变菌株X4.14和X4.15,发酵60h后培养基相对黏度降到了原来的13.4%和13.1%,降粘能力有了进一步的提高。对X4的初步的降解机理研究发现,X4发酵液能够改变黄原胶底物粘性和透明度。质谱和层析实验表明,发酵过程生成透明的多糖液可能是由于黄原胶侧链末端的丙酮酸化甘露糖基被降解所致。而且由于在发酵过程中没有检测到还原糖,黏度缓慢下降,推测该菌可能还产生一种降解主链的酶,可能为纤维素酶,但酶活较低。由此推测,X4先通过某种酶将黄原胶侧链末端甘露糖基消去,使得黄原胶稳定的侧链缠绕主链的双螺旋构象破坏,再由纤维素酶将主链缓慢水解。筛选得到的能降解瓜尔胶的两株菌G3和G5都表现了很好的降粘效果。G3和G5分别在36h和24h内将相对粘度约为6.5瓜儿胶培养基的黏度都降到1左右。实验表明,这两种菌都可能大量分泌能够高效降解瓜尔胶的内切酶,能够在较短的时间内将瓜尔胶水解。氮源利用实验表明,G3能够很好的利用蛋白胨,菌体生长较快,发酵液的还原糖生成的效率和含量上都优于其他试验氮源,而对于G5,生理酸性盐NH4Cl使得发酵液pH值在36h迅速下降到3.0以下,发酵液中的还原糖量也被耗尽。进一步实验表明,G5能够耐受pH值为3.0的酸性环境。因此可以说明,NH4Cl为G5的最佳氮源,以NH4Cl为氮源时,还原糖量被耗尽是由于菌体大量生长的缘故。在研究pH值对G3和G5的影响时发现,G3适宜生长培养基为中偏碱性,发酵的最佳初始pH值为8.0;G5适宜生长培养基为中偏酸性,发酵的最佳初始pH值为6.0。G3和G5分别具有的耐碱和耐酸的性质,而且都能耐受45℃的高温,其酶具有开发为不同油田环境下的酶破胶剂的可能。

关键词：黄原胶瓜尔胶多糖降解寡糖酶破胶筛选

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土钉墙在深基坑开挖支护中的应用

科技资讯 2009年第14期7卷 90-91页

作者：董文坤胜利油田胜利工程建设(集团)有限责任公司山东东营257000

介绍了土钉墙的构造和适用范围、土钉墙的常用设计方法、土钉墙的施工与土钉墙支护结构失衡机理与对策。并结合具体的工程实例讨论了土钉墙在基坑支护方案中的施工工艺与施工中的难点与重点。为土钉墙的施工、设计提供了参考。

关键词：土钉墙基坑支护应用

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稀土上转换纳米颗粒荧光编码微球研究进展

中国稀土学报 2023年

作者：王思源董文坤陈东凌世生乔旭升樊先平浙江大学材料科学与工程学院硅及先进半导体材料全国重点实验室浙江大学-安旭生物联合研发中心杭州安旭生物科技有限公司

荧光编码微球在生物检测与标记领域有着多重应用需求，与市售有机染料编码的液相芯片及量子点编码微球相比，稀土上转换纳米颗粒由于具有较大的反斯托克斯位移与光稳定性、零背景噪声与单波长激发等优点，是更好的替代品。本文分别从上... 详细信息

荧光编码微球在生物检测与标记领域有着多重应用需求，与市售有机染料编码的液相芯片及量子点编码微球相比，稀土上转换纳米颗粒由于具有较大的反斯托克斯位移与光稳定性、零背景噪声与单波长激发等优点，是更好的替代品。本文分别从上转换纳米颗粒的表面改性、荧光编码微球的复合方式以及荧光编码微球的性能调控及进一步功能化与应用等方面来介绍近年来基于上转换纳米材料荧光编码微球技术的研究进展。最后，我们对上转换纳米颗粒编码微球技术存在的挑战和可能的解决方案进行总结，并对该技术的发展方向及应用前景进行展望。

关键词：上转换纳米颗粒荧光编码微球有机-无机复合

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稀土掺杂单色上转换发光纳米晶材料研究进展

中国稀土学报 2023年

作者：冀皓丽陈东董文坤凌世生乔旭升樊先平杭州安旭生物科技有限公司浙江大学材料科学与工程学院硅及先进半导体材料全国重点实验室浙江大学-安旭生物联合研发中心

稀土掺杂单色上转换发光纳米晶材料具有色纯度高、免受其他信号串扰的特点，在生物检测和荧光编码领域展现独特的优势。本文主要对调控稀土掺杂上转换发光纳米晶实现单色发光的途径以及稀土单色上转换红、绿、蓝光研究现状进行了较系统... 详细信息

稀土掺杂单色上转换发光纳米晶材料具有色纯度高、免受其他信号串扰的特点，在生物检测和荧光编码领域展现独特的优势。本文主要对调控稀土掺杂上转换发光纳米晶实现单色发光的途径以及稀土单色上转换红、绿、蓝光研究现状进行了较系统的总结，主要包括：引入其他离子改变能量传递方式、选择合适的基质、包覆惰性壳层、引入第三种材料作为配体吸收杂峰发光。最后，提出了稀土单色上转换发光材料今后可能的研究和发展方向。

关键词：稀土单色上转换发光纳米晶