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DNA duplex membrane effect for the electrochemical detection of single-base DNA mutations

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Frontiers in Biology 2006年第2期1卷 203-207页

作者： luo chunxiong Mao Yongdong Ouyang Qi Laboratory for Biophysics and Biotechnology Department of PhysicsBeijing 100871China Center for Theoretical Biology Peking UniversityBeijing 100871China

Here we report a new method to detect DNA point *** method is based on the formation and deformation of double-stranded DNA(dsDNA)membranes on a gold *** can encage reporter molecules between the gold surface and the double-stranded DNA or keep them away from the gold *** these systems,Fe(CN)63−was used as the *** the temperature increases,a sharp electrochemical signal change in the melting curve of wild-type dsDNA *** a special temperature,the method gives 100:1 selectivity for the perfect complement and single base mutation ***,the system provides a simple and sensitive method to detect DNA point mutations without labeling targets.

关键词： membrane effect nano-compartment single mutation electrochemistry

Tuning the diffusion constant to optimize the readout of positional information of spatial concentration patterns

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Chinese Physics B 2024年第8期33卷 579-586页

作者：江嘉杰罗春雄刘峰 The State Key Laboratory for Artificial Microstructures and Mesoscopic Physics School of PhysicsPeking UniversityBeijing 100871China Center for Quantitative Biology Peking UniversityBeijing 100871China Wenzhou Institute University of Chinese Academy of Sciences Wenzhou 325001China Key Laboratory of Hebei Province for Molecular Biophysics Institute of BiophysicsSchool of Health Science&Biomedical EngineeringHebei University of TechnologyTianjin 300130China

Positional information encoded in spatial concentration patterns is crucial for the development of multicellular ***,it is still unclear how such information is affected by the physically dissipative diffusion *** we study one-dimensional patterning systems with analytical derivation and numerical *** find that the diffusion constant of the patterning molecules exhibits a nonmonotonic effect on the readout of the positional information from the concentration ***,there exists an optimal diffusion constant that maximizes the positional ***,we find that the energy dissipation due to the physical diffusion imposes a fundamental upper limit on the positional information.

关键词： pattern formation positional information mutual information diffusion

Rational design of escherichia coli chemoreceptor tar

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Rational design of escherichia coli chemoreceptor tar

Understanding *** chemotaxis at molecular level

生命的分子机器及其调控网络——2012年全国生物化学与分子生物学学术大会

作者： Shuangyu Bi Daqi Yu chunxiong luo Qi Ouyang Luhua Lai BNLMS State Key Laboratory for Structural Chemistry of Unstable and Stable SpeciesCollege of Chemistry and Molecular EngineeringPeking University Center for Quantitative Biology AAISPeking University College of Physics Peking University

Chemoreceptors in Escherichia coli are a family of membrane proteins that mediate its chemotaxis to diverse ***,one chemoreceptor with high level of specificity,senses L-aspartate as its native attractant.A series of evidences showed that attractant could gen-erate piston-like motion in Tar periplasmic domain and trigger chemotaxis ***,the details of how attractant molecules binding in the pocket to generate such conformational change are not well characterized,thus being the bottleneck for the re-ceptor rational design to change its *** this study,we performed experimental and computational studies to investigate

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新型多孔单细胞观测芯片设计及在细菌抗药性研究中的应用

生命的分子机器及其调控网络——2012年全国生物化学与分子生物学学术大会

作者： Shuangyu Bi Daqi Yu Guangwei Si chunxiong luo Qi Ouyang Yuhai Tu Luhua Lai Center for Quantitative Biology Peking University BNLMS State Key Laboratory for Structural Chemistry of Unstable and Stable SpeciesCollege of Chemistry and Molecular EngineeringPeking University

Chemotaxis is one of the essential functions of bacteria,which is also closely related to human development, infection,cancer metastasis,*** have studied the molecular mechanism of *** chemotaxis by screening novel chemoeffectors for its Tar receptor using combined computational and experimental *** is the major chemotaxis receptor in ***,which is responsible for the attractant response toward aspartate.A pistonlike model was proposed for the signalling process caused by *** order to understand the key interactions

关键词：

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北京大学学报（自然科学版） 2014年第3期50卷 439-444页

作者：姜香丹欧阳颀罗春雄北京大学微流与纳米技术研究中心北京大学人工微结构与介观物理国家重点实验室北京大学物理学院北京100871 北京大学定量生物学中心前沿交叉学科研究院北京100871

提出一种新型多孔单细胞观测芯片的设计和实现方法,结合多孔板操作简单和微流控芯片单细胞观测的优势,为微流控芯片的推广利用提供新思路。在芯片中设计由小孔、特定高度的培养腔室和栅栏组成的并排对称单元,这三层高度结构把细胞限制... 详细信息

提出一种新型多孔单细胞观测芯片的设计和实现方法,结合多孔板操作简单和微流控芯片单细胞观测的优势,为微流控芯片的推广利用提供新思路。在芯片中设计由小孔、特定高度的培养腔室和栅栏组成的并排对称单元,这三层高度结构把细胞限制在培养室单层固定生长。利用PDMS材料在等离子体处理后对液体的浸润性和对气体吸收的特性,在小孔加入菌液后细胞很快被自动吸入细胞培养室。只用10μL液体就可以完成长时间观测细菌所有单层形态变化过程以及高通量并行对比,实现不同大肠杆菌菌株在不同抗生素浓度下的并行对比分析。此芯片制作的方便性与能在单层细胞程度下实现高通量并行对比的优越性,使它在大肠杆菌的抗药性以及流式分选后期研究等方面应用前景十分广阔。

关键词：微流控芯片大肠杆菌单层生长高通量抗药性

Chiral detection of biomolecules based on reinforcement learning

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Opto-Electronic Science 2023年第1期2卷 1-10页

作者： Yuxiang Chen Fengyu Zhang Zhibo Dang Xiao He chunxiong luo Zhengchang Liu Pu Peng Yuchen Dai Yijing Huang Yu Li Zheyu Fang School of Physics Peking UniversityBeijing 100871China The State Key Laboratory for Artificial Microstructures and Mesoscopic Physics School of Physics&Center for Quantitative BiologyAcademy for Advanced Interdisciplinary StudiesPeking UniversityBeijing 100871China Academy for Advanced Interdisciplinary Studies Peking UniversityBeijing 100871China Wenzhou Institute University of Chinese Academy of SciencesWenzhou 325001China

Chirality plays an important role in biological processes,and enantiomers often possess similar physical properties and different physiologic *** recent years,chiral detection of enantiomers become a popular *** metasurfaces enhance weak inherent chiral effects of biomolecules,so they are used in chiral *** intelligence algorithm makes a lot of contribution to many aspects of ***,we propose a nanostructure design method based on reinforcement learning and devise chiral nanostructures to distinguish *** algorithm finds out the metallic nanostructures with a sharp peak in circular dichroism spectra and emphasizes the frequency shifts caused by nearfield interaction of nanostructures and *** work inspires universal and efficient machine-learning methods for nanophotonic design.

关键词： chiral detection metasurface deep learning cathodoluminescence

营养缺乏和碱性环境对粪肠球菌侵入人工微管系统的影响

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实用口腔医学杂志 2017年第1期33卷 49-53页

作者：孙晓强王淑静罗春雄侯本祥首都医科大学附属北京口腔医院牙体牙髓科 100050 北京大学定量生物学中心前沿交叉学科研究院

目的:研究不同环境因素对粪肠球菌侵入人工微管系统能力的影响和微流芯片的适用性。方法:采用软光刻技术制作微流芯片,观察细菌在牛脑心浸出液(BHI)、PBS和pH 10的情况下在微流芯片中的生长情况,测定和比较细菌在相应微管内的最大侵入... 详细信息

目的:研究不同环境因素对粪肠球菌侵入人工微管系统能力的影响和微流芯片的适用性。方法:采用软光刻技术制作微流芯片,观察细菌在牛脑心浸出液(BHI)、PBS和pH 10的情况下在微流芯片中的生长情况,测定和比较细菌在相应微管内的最大侵入深度。结果:粪肠球菌在营养缺乏和碱性环境下生长速度明显下降,侵入小管径微管的深度显著下降(P<0.01)。结论:营养缺乏和碱性环境可显著降低粪肠球菌侵入微管系统的能力。微流芯片具有高通量、平行对比和可观察性好等特点,有望为今后相关研究提供标准化的实验平台。

关键词：牙本质小管粪肠球菌微流芯片持续性根尖周炎

集成琼脂糖结构的微流芯片在菌群研究中的应用

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北京大学学报（自然科学版） 2009年第3期45卷 390-394页

作者：罗显佳罗春雄梁世博王铭聪陈勇季航欧阳颀北京大学微流与纳米技术研究中心北京大学物理学院北京大学人工微结构与介观物理国家重点实验室北京100871 北京大学元培学院北京100871 Ecole Normale Superieure 24 Rue Lhomond75231 ParisFrance 北京大学理论生物学中心北京100871

介绍集成琼脂糖结构的微流芯片的制作过程及其在菌群培养中的应用。设计了两种集成琼脂糖结构的微流芯片。第一种结构的芯片是恒化器(chemostat)微流芯片,可以用于研究杀菌动力学。这种微流芯片具有实现实时检测,简化实验操作,可以输出... 详细信息

介绍集成琼脂糖结构的微流芯片的制作过程及其在菌群培养中的应用。设计了两种集成琼脂糖结构的微流芯片。第一种结构的芯片是恒化器(chemostat)微流芯片,可以用于研究杀菌动力学。这种微流芯片具有实现实时检测,简化实验操作,可以输出耐药菌等优点,有潜力成为研究杀菌动力学的一种方法。为了获得与细菌数目有关的更多信息,第二种结构的芯片集成3个不同高度的培养室,采用测量荧光强度和光密度值(optical density value,OD value)的方法来表征不同高度培养室的细菌数目。结果表明,这两种方法测量得到的细菌生长趋势基本上是一致的。这两种结构的芯片具有易于加工,限制细菌在培养室内生长而且允许营养物质自由扩散等优点,为研究可游动细菌提供了一个简便的方法。

关键词：微流琼脂糖细菌光密度值种群恒化器