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单分子三维取向超分辨成像技术进展(特邀)

激光与光电子学进展 2024年第6期61卷 247-259页

作者：赵睿航卢晋国家纳米科学中心中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室北京100190

超分辨显微成像技术自诞生以来,凭借其优异的纳米级空间分辨率,已成为生命科学研究中精准揭示复杂生命现象的重要成像技术。其中,基于单分子定位的超分辨成像策略,使得定位、观察、研究单个探针分子独特的理、化、光学性能成为可能。偏... 详细信息

超分辨显微成像技术自诞生以来,凭借其优异的纳米级空间分辨率,已成为生命科学研究中精准揭示复杂生命现象的重要成像技术。其中,基于单分子定位的超分辨成像策略,使得定位、观察、研究单个探针分子独特的理、化、光学性能成为可能。偏振作为荧光信号的一个重要特性,近年来伴随着单分子三维取向成像技术的发展,逐步在单分子成像和超分辨领域中展示出诸多新颖且重要的应用特性。本文总结了单分子三维取向超分辨成像技术的最新进展,介绍并分析了两类主要的单分子三维取向荧光显微技术——基于荧光吸收与辐射偏振调制的单分子三维取向成像方法以及利用点扩散函数工程将单个荧光分子的三维取向信息编码到荧光图像上的成像策略。此外,还探讨了应用于活细胞或单颗粒的其他类型的超分辨取向成像技术。最后,针对单分子三维取向超分辨成像技术发展与应用前景面临的挑战,进行了总结与展望。

关键词：显微单分子荧光超分辨成像单分子空间取向单分子定位显微术

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单分子三维取向超分辨成像技术进展

激光与光电子学进展 2024年

作者：赵睿航卢晋中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室国家纳米科学中心

自从超分辨显微成像技术诞生以来，凭借其优异的纳米级空间分辨率，已经成为生命科学研究中精准揭示复杂生命现象的重要成像技术。其中，基于单分子定位的超分辨成像策略，使得定位、观察、研究单个探针分子独特的理、化、光学性能成为... 详细信息

自从超分辨显微成像技术诞生以来，凭借其优异的纳米级空间分辨率，已经成为生命科学研究中精准揭示复杂生命现象的重要成像技术。其中，基于单分子定位的超分辨成像策略，使得定位、观察、研究单个探针分子独特的理、化、光学性能成为可能。偏振作为荧光信号的一个重要特性，近年来伴随着单分子三维取向成像技术的发展，逐步在单分子成像和超分辨领域中展示出诸多新颖且重要的应用。本文总结了单分子三维取向超分辨成像技术的最新进展，介绍并分析了两类主要的单分子三维取向荧光显微技术。首先介绍了基于荧光吸收与辐射偏振调制的单分子三维取向成像方法，其次讨论了利用点扩散函数工程将单个荧光分子的三维取向信息编码到荧光图像上的成像策略。此外，还探讨了应用于活细胞或单颗粒的其他类型的超分辨取向成像技术。文章最后针对单分子三维取向超分辨成像技术发展与应用前景中面临的挑战，进行了总结与展望。

关键词：显微单分子荧光超分辨成像单分子空间取向单分子定位显微术

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单分子三维取向超分辨成像技术进展（特邀）

激光与光电子学进展 2024年第6期 257-269页

作者：赵睿航卢晋国家纳米科学中心中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室

超分辨显微成像技术自诞生以来，凭借其优异的纳米级空间分辨率，已成为生命科学研究中精准揭示复杂生命现象的重要成像技术。其中，基于单分子定位的超分辨成像策略，使得定位、观察、研究单个探针分子独特的理、化、光学性能成为可能... 详细信息

超分辨显微成像技术自诞生以来，凭借其优异的纳米级空间分辨率，已成为生命科学研究中精准揭示复杂生命现象的重要成像技术。其中，基于单分子定位的超分辨成像策略，使得定位、观察、研究单个探针分子独特的理、化、光学性能成为可能。偏振作为荧光信号的一个重要特性，近年来伴随着单分子三维取向成像技术的发展，逐步在单分子成像和超分辨领域中展示出诸多新颖且重要的应用特性。本文总结了单分子三维取向超分辨成像技术的最新进展，介绍并分析了两类主要的单分子三维取向荧光显微技术——基于荧光吸收与辐射偏振调制的单分子三维取向成像方法以及利用点扩散函数工程将单个荧光分子的三维取向信息编码到荧光图像上的成像策略。此外，还探讨了应用于活细胞或单颗粒的其他类型的超分辨取向成像技术。最后，针对单分子三维取向超分辨成像技术发展与应用前景面临的挑战，进行了总结与展望。

关键词：显微单分子荧光超分辨成像单分子空间取向单分子定位显微术

基于转录组学探析艾灸防治病理性卵巢储备功能减退患者的作用机制研究

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基于转录组学探析艾灸防治病理性卵巢储备功能减退患者的作用机制...

作者：赵睿南京中医药大学

学位级别：硕士

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空腔石墨烯的盐模板制备及其吸波性能

电子科技大学学报 2024年第1期53卷 14-20页

作者：张强周成华张鸿鹄赵睿中石化石油工程技术服务股份有限公司北京100020 中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院德阳618000 电子科技大学材料与能源学院成都611731

目前电磁波辐射控制材料正朝着“薄、轻、宽、强”的方向发展。在此背景下,碳基吸波材料,尤其是石墨烯基电磁波吸收材料受到了大量的关注。为了解决制备特殊形貌的石墨烯的难题,实验采用固相热解法,利用氯化钠作为模板、无金属酞菁作为... 详细信息

目前电磁波辐射控制材料正朝着“薄、轻、宽、强”的方向发展。在此背景下,碳基吸波材料,尤其是石墨烯基电磁波吸收材料受到了大量的关注。为了解决制备特殊形貌的石墨烯的难题,实验采用固相热解法,利用氯化钠作为模板、无金属酞菁作为碳源,合成了空腔立方体状的少层石墨烯。在制备过程中,利用反溶剂法制备氯化钠立方体模板,利用溶剂分散无金属酞菁,实现了碳源与盐模板的均匀混合,探究了不同热解温度对电磁波吸收性能的影响。实验结果表明,700℃热解得到的产物,在填充装载度仅为4 wt%、模拟涂层匹配厚度为2.5 mm时有效吸收带宽高达6.7 GHz。该实验为新型低维石墨烯基电磁波吸收材料的大规模制备和应用研究提供了一条新思路。

关键词：电磁波吸收材料石墨烯酞菁盐模板法

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电感式火花放电气溶胶发生器的研制

电感式火花放电气溶胶发生器的研制

作者：赵睿北方工业大学

学位级别：硕士

近年来,随着经济、科技和工业技术的飞速发展,人们对元素分析方法的研究也日益深入。新型样品进样技术是提高仪器性能、拓展其应用范围的关键,而简便、快速的进样方法一直是科研工作者所追求的目标。目前电感耦合等离子体光谱仪(ICP-AES... 详细信息

近年来,随着经济、科技和工业技术的飞速发展,人们对元素分析方法的研究也日益深入。新型样品进样技术是提高仪器性能、拓展其应用范围的关键,而简便、快速的进样方法一直是科研工作者所追求的目标。目前电感耦合等离子体光谱仪(ICP-AES)进样方式大多以溶液进样为主,但溶液进样不仅存在复杂的前处理,而且会引入不必要的杂质造成干扰,且复杂的化学消解容易造成环境污染。本文提出了一种新型储能方式的火花烧蚀固体直接进样方法,利用电感作为储能元件,在间隙产生火花放电的方式,对待测样品进行烧蚀,从而形成亚纳米级气溶胶颗粒。样品气溶胶通过氩气吹扫进入ICP火炬,使其有效离子化,并用光谱仪器进行元素分析。此方式不仅避免了样品复杂的前处理及污染源的引入,且提高了灵敏度。首先,本文从传统的火花放电电路工作原理出发,探究了火花放电特征以及火花烧蚀样品的原理,研究了气溶胶产率与火花能量的关系,分析了气溶胶凝聚成细小颗粒的过程,建立电感火花放电电路等效模型,通过Matlab软件仿真模拟了电路等效公式,并利用控制变量法,分析电路模型中电感、电阻和电容等参数对火花放电电流的影响。其次,设计并加工了电感式火花放电气溶胶发生器的整体结构,装置包括以下几个模块:火花脉冲控制模块、高压脉冲击穿模块、电感储能放电模块、火花放电装置、氩气控制系统模块。在此基础上,经实验,研究了载气流量、单脉冲火花能量、储能电感参数对气溶胶颗粒大小与产率的影响;以及载气气流、单脉冲火花能量、传输距离和ICP功率对光谱强度的影响,并验证其精度、准确度与灵敏度。本文设计的电感式火花放电气溶胶发生器相比于电容储能型火花放电,电感式火花放电脉冲前沿陡化迅速,单脉冲火花能量在320m J,气溶胶产量增加,并在载气流速在1L/min以下产生的气溶胶粒径在200nm以内,使得气溶胶颗粒在ICP中有效电离;利用电感式火花放电气溶胶发生器直接进样,实现了ICP-AES同时测量C、P、S及其他合金元素,解决了样品中C、P、S溶于溶液后易挥发的难题;与溶液进样相比电感式火花放电气溶胶发生器直接进样灵敏度更高。

关键词：电感式火花放电元素分析直接进样气溶胶

基于出行活动效用的通勤走廊韧性恢复策略优化

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运筹与管理 2024年

作者：李雪岩张同宇李静赵睿北京联合大学管理学院北京联合大学城市轨道交通与物流学院北京交通大学经济管理学院

为降低站点停运等扰动事件对城市公交通勤走廊的影响，构建了考虑出行活动效用的公交通勤走廊韧性评估模型，分析了将时间因素纳入韧性评估体系的合理性；提出了以机动公交线路停站方案和发车频率为变量，通勤走廊韧性最大化与韧性恢复... 详细信息

为降低站点停运等扰动事件对城市公交通勤走廊的影响，构建了考虑出行活动效用的公交通勤走廊韧性评估模型，分析了将时间因素纳入韧性评估体系的合理性；提出了以机动公交线路停站方案和发车频率为变量，通勤走廊韧性最大化与韧性恢复成本最小化为目标的多目标优化模型，将出行活动效用模型与OD矩阵均衡算法进行有机结合刻画公交通勤走廊的韧性恢复过程，引入基于量子行为的粒子群算法求解韧性恢复的帕累托最优策略。将模型与算法应用于连接北京市主城区与城市副中心的1号线及其沿线公交构成的通勤走廊，研究发现：(1)引入活动边际效用可产生成本更低、韧性提升幅度更优的可行解；(2)相对于在地铁站点停运后仅增加发车频率或重复支援固有公交线路运力的做法，本文模型得到的可行解使通勤走廊的韧性得到了更大幅度的恢复，使拥挤状态得到疏解。

关键词：城市交通活动效用通勤走廊帕累托最优解韧性

基于多因子量化选股模型的采摘机器人学习策略研究

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农机化研究 2024年第4期46卷 188-192页

作者：赵睿中共鹤壁市委党校河南鹤壁458030

首先,基于多因子量化选股模型制定了采摘机器人学习策略;然后,利用多因子量化选股模型对蚁群算法进行了改进,并利用改进的蚁群算法对采摘机器人的路径规划进行了分析与研究。MatLab实验结果表明:此算法为采摘机器人规划了一条长度最短... 详细信息

首先,基于多因子量化选股模型制定了采摘机器人学习策略;然后,利用多因子量化选股模型对蚁群算法进行了改进,并利用改进的蚁群算法对采摘机器人的路径规划进行了分析与研究。MatLab实验结果表明:此算法为采摘机器人规划了一条长度最短、转弯次数最少的最优路径,移动过程中没有发生碰撞,证明算法对改善采摘机器人移动路径效果明显,使规划的路径更加合理。

关键词：采摘机器人学习策略路径规划蚁群算法多因子量化

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多肽功能化亲和微球的制备与线粒体高选择性分离分析

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色谱 2024年第6期42卷 555-563页

作者：陈建徐坤高涵赵睿黄嫣嫣北京分子科学国家研究中心中国科学院化学研究所中国科学院活体分析化学重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

线粒体作为细胞物质和能量代谢的主要细胞器,在维持细胞生理稳态中发挥关键作用,进而与诸多疾病的发生发展密切相关。从高度复杂的细胞组分中特异性分离分析线粒体,对于其功能解析、分子机制研究和化学干预具有重要意义,但仍存在困难与... 详细信息

线粒体作为细胞物质和能量代谢的主要细胞器,在维持细胞生理稳态中发挥关键作用,进而与诸多疾病的发生发展密切相关。从高度复杂的细胞组分中特异性分离分析线粒体,对于其功能解析、分子机制研究和化学干预具有重要意义,但仍存在困难与挑战。本研究以靶向多肽为识别元件,开展了线粒体亲和分离新材料的设计、合成和分析应用研究。以与线粒体膜具有特异性相互作用的线粒体穿透肽(mitochondrial penetrating peptide,MPP)为识别元件,通过引入空间手臂分子,设计合成了多肽亲和配基。以表面富含醛基的聚合物基质微球(matrix beads,MB)为亲和基质,建立了基于胺甲基化反应的多肽功能化亲和微球制备方法,该方法具有修饰反应条件温和、配基修饰效率高的特点。将所构建的亲和微球MB@MPP用于细胞破碎液中线粒体的直接分离,实现了完整线粒体的快速、高选择性和无损捕获。与商品化分离试剂盒相比,MB@MPP捕获的线粒体中标志蛋白富集效率更高,纯度更好。基于多肽功能化微球对线粒体高选择性分离能力,以线粒体代谢所需关键辅酶的前体小分子色氨酸和核黄素为目标,进一步建立了基于液相色谱-串联质谱的线粒体中活性小分子的分析检测方法,实现了激酶激动剂刺激前后线粒体中活性小分子含量及其动态变化分析,为线粒体功能解析和相关疾病分子机制研究提供了方法基础。

关键词：多肽亲和识别分离材料线粒体复杂体系液相色谱-串联质谱

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