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Construction and Application of DNAzyme-based Nanodevices

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Chemical Research in Chinese Universities 2023年第1期39卷 42-60页

作者： WANG Bo WANG Menghui PENG Fangqi FU Xiaoyi WEN Mei SHI Yuyan CHEN Mei ke guoliang ZHANG Xiao-Bing State key Laboratory of Chemo/Biosensing and Chemometrics College of Chemistry and Chemical EngineeringHunan UniversityChangsha410082P.R.China College of Materials Science and Engineering Hunan UniversityChangsha410082P.R.China Institute of Basic Medicine and Cancer(IBMC) Chinese Academy of SciencesHangzhou310022P.R.China

The development of stimuli-responsive nanodevices with high efficiency and specificity is very important in biosensing,drug delivery,and so *** are a class of DNA molecules with the specific catalytic *** to their unique catalytic activity and easy design and synthesis,the construction and application of DNAzymes-based nanodevices have attracted much attention in recent *** this review,the classification and properties of DNAzyme are first *** construction of several common kinds of DNAzyme-based nanodevices,such as DNA motors,signal amplifiers,and logic gates,is then systematically *** also introduce the application of DNAzyme-based nanodevices in sensing and therapeutic *** addition,current limitations and future directions are discussed.

关键词： DNAzyme Nanodevice Biosensor Therapy

Photoactivatable Cell-Surface DNAzyme Sensor for Real-Time Monitoring of the Metal Ion-Induced AβAggregation

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CCS Chemistry 2023年第9期5卷 1999-2011页

作者： Lu Liu Mei Zhang Qiming Rong Mengyi Xiong Huang Su Xuhua Zhao guoliang ke Xiao-Bing Zhang Molecular Science and Biomedicine Laboratory State Key Laboratory of Chemo/Biosensing and ChemometricsCollege of Chemistry and Chemical EngineeringCollaborative Innovation Center for Chemistry and Molecular MedicineHunan UniversityChangsha 410082 Department of Biochemistry and Molecular Biology Shanxi Medical UniversityTaiyuan 030001

Precisely monitoring the distribution and local fluctuation of metal ions,which play vital roles in many physiological and pathological processes,contributes largely to the study of metal ion-induced ***,current reactive fluorescent sensors can hardly realize the monitoring of metal ions in situ due to the premature activation and aimless dispersion of the sensors,which hinder their applications in biological ***,we report a photoactivatable cell-surface DNAzyme sensor to monitor metal ions in the microenvironment of living cells or tissues with high spatial resolution and temporal *** sensor can efficiently anchor to the cell membrane through amphipathic interaction,and the activity of the sensor can be restored after the irradiation by light,which avoids false positive signals from the reaction with metal cofactors during ***,the properties of the sensor were investigated either in buffer or on amodel cell surface,inwhich the sensor responded to Zn2+with superior temporal and spatial resolution under light ***,the sensor was applied tomonitor the dynamic changes ofmetal ions during the formation of Aβaggregates in the cellular microenvironment of brain cells and brain *** strategy provides a potential tool to understand the roles ofmetal ions in the progression of diseases,such as Alzheimer’s disease.

关键词： DNAzyme photoactivatable controllability cell-surface Aβaggregates brain tissues

Experimental Study on Gas Flow Uniformity in a Diesel Particulate Filter Carrier

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Fluid Dynamics & Materials Processing 2024年第1期20卷 193-204页

作者： Zhengyong Wang Jianhua Zhang guoliang Su Peixing Yang Xiantao Fan Shuzhan Bai ke Sun Guihua Wang School of Energy and Power Engineering Shandong UniversityJinan250061China State key Laboratory of Engines Tianjin UniversityTianjin300072China Weichai Power Emission Solutions Technology Company Limited Weifang261043China China·Shandong·YYO Emission Control System Co. Ltd.Liaocheng252100China

A Diesel Particulate Filter(DPF)is a critical device for diesel engine exhaust products *** using active-regeneration purification methods,on the one hand,a spatially irregular gas flow can produce relatively high local temperatures,potentially resulting in damage to the carrier;On the other hand,the internal temperature field can also undergo significant changes contributing to increase this *** study explores the gas flow uniformity in a DPF carrier and the related temperature behavior under drop-to-idle(DTI)condition by means of bench *** is shown that the considered silicon carbide carrier exhibits good flow uniformity,with a temperature deviation of no more than 2%with respect to the same radius measurement point at the outlet during the regeneration *** the DTI test,the temperature is relatively high within r/2 near the outlet end,where the maximum temperature peak occurs,and the maximum radial temperature gradient is located between r/2 and the *** these quantities grow as the soot load increases,thereby making the risk of carrier burnout ***,it is shown that the soot load limit of the silicon carbide DPF can be extended to 11 g/L,which reduces the frequency of active regeneration by approximately 40%compared to a cordierite DPF.

关键词： DPF flow uniformity DTI silicon carbide carrier soot load

Framework nucleic acid-based confined enzyme cascade for efficient synergistic cancer therapy in vivo

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Science China Chemistry 2021年第4期64卷 660-665页

作者： Gezhi Kong Meng Zhang Mengyi Xiong Mei Chen Chan Yang Yan Zhao Yue Yang Zilong Zhao Zhi-Ling Song Liang Gong guoliang ke Xiao-Bing Zhang Weihong Tan Molecular Science and Biomedicine Laboratory State Key Laboratory of Chemo/Biosensing and ChemometricsCollege of Chemistry and Chemical EngineeringCollaborative Innovation Center for Chemistry and Molecular MedicineHunan UniversityChangsha 410082China College of Materials Science and Engineering Hunan UniversityChangsha 410082China key Laboratory of Optic-electric Sensing and Analytical Chemistry for Life Science Ministry of Education/Shandong Key Laboratory of Biochemical Analysis/College of Chemistry and Molecular EngineeringQingdao University of Science and TechnologyQingdao 266042China Hunan key Laboratory of Biomedical Nanomaterials and Devices College of Life Sciences and ChemistryHunan University of TechnologyZhuzhou 412007China

Artificial enzyme cascade systems with confinement effect are highly important in synthetic biology and ***,a framework nucleic acid-based confined enzyme cascade(FNA-CEC)for synergistic cancer therapy in vivo was *** FNA-CEC consisted of glucose oxidase and horseradish peroxidase precisely assembled on an addressable DNA tetrahedron scaffold within few *** oxidase(GOx)can trigger efficient glucose depletion for tumor starvation therapy,and increase the local concentration of H_(2)O_(2) in situ for enhanced downstream horseradish peroxidase(HRP)-activated prodrug *** to the spatial-confinement on DNA tetrahedron scaffold,the efficiency of intermediate metabolites transportation between the enzyme cascades was ***,FNA-CEC was applied for efficient synergistic cancer therapy in vitro and in *** a simple and efficient approach,the FNA-CEC is expected to expand the toolbox of technologies in synthetic biology and biomedicine.

关键词： DNA nanotechnology DNA nanostructures drug delivery enzyme cascade cancer therapy

家庭化迁移对流动人口就业质量的影响及机制研究

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人口学刊 2024年第4期46卷 99-112页

作者：沈可张国梁复旦大学社会发展与公共政策学院上海200433

近20年来流动人口家庭化迁移趋势逐渐增强,已经取代个体迁移成为我国人口迁移的主要模式。现有研究已关注家庭化迁移对流动人口就业的影响,但大多仅聚焦流动人口就业概率或者工作收入等方面,缺乏对就业质量影响的考察,对家庭化迁移影响... 详细信息

近20年来流动人口家庭化迁移趋势逐渐增强,已经取代个体迁移成为我国人口迁移的主要模式。现有研究已关注家庭化迁移对流动人口就业的影响,但大多仅聚焦流动人口就业概率或者工作收入等方面,缺乏对就业质量影响的考察,对家庭化迁移影响就业的机制分析也有待进一步完善。在以人为核心的新型城镇化战略稳步推进的背景下,探究家庭化迁移如何影响流动人口就业质量对于促进流动人口市民化、提升城镇化质量具有重要意义。本文基于2018年中国流动人口动态监测调查(CMDS)数据,从工作收入、工作强度、工作保障、单位性质、就业身份五个维度构建流动人口就业质量综合指数,并采用多元线性回归模型实证检验家庭化迁移对流动人口就业质量的影响及其作用机制、调节因素。研究发现:家庭化迁移对流动人口就业质量具有显著的负面影响,但随着家庭化迁移程度的加深,这种负面影响会逐渐减弱;从就业质量各子指标来看,家庭化迁移虽然提高了流动人口的收入水平,但也显著增加了其劳动强度,降低了其工作保障、单位稳定性与职业层级;异质性分析结果表明家庭化迁移对流动人口就业质量的影响具有明显的性别差异与年龄差异,其对女性、中年流动人口就业质量的负面影响大于男性、青年和中老年流动人口;中介效应结果表明家庭化迁移既因增加流动人口的家庭照料负担和经济负担而降低了其就业质量,也因增强其居留意愿而提高了流动人口的就业质量,但前两条路径的作用力度大于第三条路径;调节效应结果表明家庭化迁移对流动人口就业质量的影响因随迁家庭成员而异,母亲随迁会显著降低家庭化迁移对就业质量的负面冲击,而父亲随迁会加剧这一负面冲击。针对流动人口面临的“团圆”和“乐业”两难抉择,政府应致力于推进公共服务均等化,完善流动人口的就业、生活保障,特别是保障女性流动人口的就业权益,满足流动人口对子女托育、教育、父母养老等需求,促进迁移家庭的社会融入,推动其市民化进程。

关键词：流动人口家庭化迁移就业质量

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基于DNA纳米结构的细胞间相互作用的调控

高等学校化学学报 2021年第11期42卷 3284-3294页

作者：胡灵殷垚柯国梁张晓兵湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室长沙410082

细胞通过化学信号、电子交换和直接接触等方式交换彼此之间的物质和信息,以调节生命体的生长发育.因此,细胞间的相互作用研究与调控在细胞功能的机制研究和疾病的诊断及治疗等领域具有非常重要的意义. DNA纳米结构具有易合成、易修饰、... 详细信息

细胞通过化学信号、电子交换和直接接触等方式交换彼此之间的物质和信息,以调节生命体的生长发育.因此,细胞间的相互作用研究与调控在细胞功能的机制研究和疾病的诊断及治疗等领域具有非常重要的意义. DNA纳米结构具有易合成、易修饰、可编程性设计及生物安全性高等优点,有望实现操作简单、精确可调、智能响应的细胞间相互作用调控,受到了广泛关注.本文综述了寡核苷酸链杂交、受体-配体结合和核酸适体靶向识别等基于DNA纳米结构的细胞组装策略,总结了pH调控、金属离子调控和DNA链激活等细胞间相互作用的调控手段,并重点介绍了其在细胞间作用力的测量和成像、体外组织模型的构建、细胞间的通讯交流和细胞免疫治疗等领域的应用.最后对该领域进行了总结和展望,希望为相关研究提供有益参考.

关键词：脱氧核糖核酸纳米结构细胞间相互作用细胞组装调控手段

聚丙烯酰胺/羧甲基壳聚糖/羟基化氮化硼复合水凝胶的制备以及导热传感性能

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功能高分子学报 2024年第2期37卷 130-137页

作者：刘浩辰柯桂嫔黄蓓曹峥成骏峰陶国良刘春林常州大学材料科学与工程学院材料科学与工程国家级实验教学示范中心江苏常州213164 常州大学怀德学院江苏靖江214500

利用丙烯酰胺(AM)和羧甲基壳聚糖(CMCS)构建双网络结构,采用浸泡六水合三氯化铁(FeCl_(3)·6H_(2)O)溶液的策略,并引入羟基化氮化硼(OH-BNNS),通过两步法制备出复合水凝胶(PAM/CMCS-Fe^(3+)/OH-BNNS)。通过扫描电子显微镜和傅里叶变换... 详细信息

利用丙烯酰胺(AM)和羧甲基壳聚糖(CMCS)构建双网络结构,采用浸泡六水合三氯化铁(FeCl_(3)·6H_(2)O)溶液的策略,并引入羟基化氮化硼(OH-BNNS),通过两步法制备出复合水凝胶(PAM/CMCS-Fe^(3+)/OH-BNNS)。通过扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪对水凝胶进行了结构表征,并通过电子万能材料试验机对其进行了力学性能以及自回复性能的测试,最后还通过导热系数测试仪以及热红外成像仪对其导热性能进行了测试。研究表明,该水凝胶具有超柔韧性、良好的导热性、吸水性、优异的机械强度和自回复性能。OH-BNNS的引入使复合水凝胶在力学和热响应中都表现出明显的增强,其导热系数最大能达到0.514 W/(m·℃)。

关键词：羧甲基壳聚糖羟基化氮化硼聚丙烯酰胺热响应机械增强

多信息关联的辫状河储层夹层预测方法研究:以南苏丹P油田Fal块为例

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地学前缘 2018年第2期25卷 92-98页

作者：王敏穆龙新赵国良客伟利邹荃康楚娟中国石油勘探开发研究院北京100083

辫状河储层的夹层预测是油藏描述的重点内容。目前夹层的预测主要集中于夹层发育模式研究和心滩坝体的构型单元解剖,且多运用单一的预测方法。南苏丹P油田辫状河储层夹层类型多、规模差异大、分布复杂,定量表征难度较大,在文献调研的基... 详细信息

辫状河储层的夹层预测是油藏描述的重点内容。目前夹层的预测主要集中于夹层发育模式研究和心滩坝体的构型单元解剖,且多运用单一的预测方法。南苏丹P油田辫状河储层夹层类型多、规模差异大、分布复杂,定量表征难度较大,在文献调研的基础上,从夹层的沉积成因入手,依据不同沉积方式形成的沉积砂体及其内部泥质夹层形态与结构不同的特点,综合岩心、测井与地震等多种资料,提出多信息关联的辫状河储层夹层预测方法。在密井网区建立骨架剖面与三角网小剖面,运用测井资料的垂向高分辨率与地震资料的横向强连续性特征确定不同类型夹层的井间发育规模;在建立岩相模型的基础上,以隔层厚度分布图为约束条件,采用确定性建模方法建立稳定泥岩隔层分布模型;以沉积微相研究结果和夹层规模预测结果为约束条件,采用随机建模方法分别在砂岩相和泥岩非隔层相中模拟心滩坝、河道和各类型夹层的分布;最终确定了研究区主要存在4种成因类型的夹层,并在多信息关联的基础上建立反映多类型夹层空间分布的辫状河储层精细地质模型。研究发现,对于厚度大于2m的夹层可以通过井震结合的方法验证其井间规模,定量确定不同层位、不同类型夹层顺物源与切物源的发育规模,为夹层模型的建立奠定基础;基于克里金插值方法建立的岩相概率模型增加岩相模型准确率至94%;以隔层厚度平面分布图为约束条件的确定性建模方法可准确建立砂组及小层间隔层分布模型;在各成因类型夹层井间规模预测的基础上,基于目标的随机模拟方法可以针对不同成因类型夹层的发育形态、数量、规模和趋势分别设定模拟参数,确定性与随机性相结合,实现了辫状河储层精细地质模型的建立。同时,对相关储层的夹层预测具有一定的指导作用。

关键词：辫状河夹层成因类型井震结合夹层预测

中国环流三号聚变加料超声分子束注入系统有效距离研究

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原子能科学技术 2024年第S1期58卷 174-181页

作者：肖国梁陈程远刘生晖殷娇许可朱毅仁王驰宇冯北滨钟武律核工业西南物理研究院四川成都610225 东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096 四川轻化工大学四川自贡643002

中国自主研发的超声分子束注入技术在国际聚变装置中广泛应用,其中有效距离(即注入器出口至第1马赫盘的距离)是关键设计指标,尤其需保证此距离大于注入器至等离子体边界间的距离。本文针对中国环流三号(HL-3 Tokamak)的超声分子束系统... 详细信息

中国自主研发的超声分子束注入技术在国际聚变装置中广泛应用,其中有效距离(即注入器出口至第1马赫盘的距离)是关键设计指标,尤其需保证此距离大于注入器至等离子体边界间的距离。本文针对中国环流三号(HL-3 Tokamak)的超声分子束系统进行了有效距离的深入研究。仿真结果显示,实际运行条件下,影响有效距离的关键因素是气源压力。模拟揭示了有效距离与气源压力间存在1/2幂指数关系,与常规超声分子束束流的定标规律相符,但在高压力比条件下,原定标关系可能低估有效距离。通过修正后的定标关系,研究表明中国环流三号装置中超声分子束系统的有效距离即使在小气源压力9×10^(4) Pa下也能满足注入器至等离子体边界距离的要求。

关键词：超声分子束注入有效距离中国环流三号聚变加料