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非变性质谱相关技术的研究进展

质谱学报 2022年第6期43卷 754-767,I0005页

作者：谭聪睿徐伟北京理工大学生命学院北京100081

蛋白质与其他分子的相互作用几乎在所有的生命活动中起着核心调控作用,这些相互作用力和形成的蛋白质复合物是现代生命科学的研究重点。由于传统的生物物理技术对蛋白质复合物和相互作用的研究存在样品纯度要求高的限制,因此迫切需要新... 详细信息

蛋白质与其他分子的相互作用几乎在所有的生命活动中起着核心调控作用,这些相互作用力和形成的蛋白质复合物是现代生命科学的研究重点。由于传统的生物物理技术对蛋白质复合物和相互作用的研究存在样品纯度要求高的限制,因此迫切需要新技术的出现,为结构生物学和相互作用组学的研究提供补充。质谱技术可以从原理上对混合样品进行检测,降低对样品纯度的要求,其中非变性质谱展现出强大的连接与互补作用。本文从样品制备、离子源、质量分析器、质谱联用技术等4方面介绍非变性质谱相关技术及近年来的研究进展,并总结分析未来面临的挑战以及发展方向。

关键词：非变性质谱(native mass spectrometry) 电喷雾电离离子淌度蛋白质复合物蛋白质相互作用

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基于DBSCAN与网格搜索的雷电定位算法

应用气象学报 2019年第3期30卷 267-278页

作者：梁丽雷勇张帅弛李涛庞文静王志超中国气象局气象探测中心北京100081 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

定位精度是评价雷电定位网络的重要指标之一,定位算法直接影响雷电探测结果的精度。雷电监测系统探测数据误差不可避免,传统定位算法不具备抗误差干扰能力,迭代计算易发散,定位结果精度不高。为了满足实际应用需求,提出一种新的雷电定... 详细信息

定位精度是评价雷电定位网络的重要指标之一,定位算法直接影响雷电探测结果的精度。雷电监测系统探测数据误差不可避免,传统定位算法不具备抗误差干扰能力,迭代计算易发散,定位结果精度不高。为了满足实际应用需求,提出一种新的雷电定位算法DG-LLA (DBSCAN and grid-search lighting location algorithm),在定位计算中引入DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)方法与网格搜索方法。通过仿真与国家雷电监测网实际定位结果对比分析定位算法性能。结果表明:到达时间差(time difference of arrival,TDOA)法和Tayloir级数展开法定位误差较大,仿真区域的均方根误差分别为982 m和668 m;定位中引入DBSCAN方法后,均方根误差明显减小为406 m,引入DBSCAN方法和网格搜索方法后,均方根误差减小为349 m;在相同回击数据条件下,算法DG-LLA与国家雷电监测网相比定位数量更多,回击数据的利用率从43. 4%提升到51. 5%,新增定位结果周围雷达回波特征较强,定位精度更高。

关键词：雷电定位聚类分析 DBSCAN 网格搜索

基于实测重力异常和地形数据确定重力梯度的研究

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地球物理学报 2013年第7期56卷 2245-2256页

作者：刘金钊柳林涛梁星辉叶周润苏晓庆中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉430077 中国科学院大学北京100049

本文利用澳大利亚北领地West Arnhem Land地区实测重力异常数据并联合DEM(9″)和SRTM3(3″)地形高程数据,使用移去-恢复技术和Stokes积分方法计算了该地区两条剖面的重力梯度及其功率谱密度,使用FFT方法解算了整个地区的重力梯度值,结... 详细信息

本文利用澳大利亚北领地West Arnhem Land地区实测重力异常数据并联合DEM(9″)和SRTM3(3″)地形高程数据,使用移去-恢复技术和Stokes积分方法计算了该地区两条剖面的重力梯度及其功率谱密度,使用FFT方法解算了整个地区的重力梯度值,结果证明了联合重力异常数据和高分辨率地形高程数据能有效地提高重力梯度的解算精度;功率谱密度的计算结果与国外成熟的重力梯度功率谱密度模型相吻合,表明高于0.3Hz频率范围的功率谱密度可看做噪声,为重力梯度数据处理中噪声的辨别和剔除提供了借鉴,另外对重力梯度辅助导航基准图的构建以及重力梯度测量系统的标定提供了有益的探索.

关键词：重力梯度移去-恢复法 SRTM3 Stokes积分功率谱密度

基于EDXRF的土壤中痕量镉的快速检测方法研究

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光谱学与光谱分析 2018年第8期38卷 2600-2605页

作者：陈吉文倪子月程大伟刘明博廖学亮杨博赞岳元博韩冰李小佳钢铁研究总院北京100081 钢研纳克检测技术股份有限公司北京100094

对于土壤中重金属元素的检测,传统的化学分析方法测试周期长,前处理复杂,使用的强酸还会对环境造成二次污染,能量色散X射线荧光光谱法具有无损、快速、前处理简单、仪器轻便等优点,特别适合现场快速检测,但用该方法对镉元素进行检测时,... 详细信息

对于土壤中重金属元素的检测,传统的化学分析方法测试周期长,前处理复杂,使用的强酸还会对环境造成二次污染,能量色散X射线荧光光谱法具有无损、快速、前处理简单、仪器轻便等优点,特别适合现场快速检测,但用该方法对镉元素进行检测时,通常用到的K系特征线能量较大,普通能谱的检出限较高。基于能量色散X射线荧光光谱技术,研究了土壤中痕量重金属镉的快速检测方法,通过选择合适的仪器部件,搭建仪器测试系统,综合考虑待测元素的谱峰强度和相对强度,对仪器结构和测试条件进行优化。研究表明,峰强度随着管电流的升高基本上是线性增加的,而相对强度则没有明显的变化,对于镉的测试,在光管条件允许的情况下选择尽可能大的管电流进行测试,之后,综合考虑镉的峰强度和相对强度随滤光片厚度以及管电压的变化情况,使用理论标准偏差确定测试最优条件为:管电压为55kV,管电流为48μA,滤光片为1.25mm钼片;测试时间会影响测试结果的相对标准偏差,在测试时间小于500s时,峰强度的相对标准偏差随着测试时间的增加是降低的,在测试时间大于500s时,峰强度的相对标准偏不再有明显的变化趋势,由于测试结果的相对标准偏差越小,测试结果的短期精密度越好,仪器的重现性就越好,因此测试时间最终选择为500s;样品测试条件也会对测试结果产生影响:随着测试薄膜厚度的增加,镉的峰强度和相对强度均是降低的,根据实验结果,最终选择厚度为12.5μm的聚酯膜进行测试;镉的峰强度和相对强度随着样品质量的增加而增加,在样品质量大于3g时,镉的峰强度随样品质量的增加变化比较缓慢,相对强度则没有明显的变化,选择样品的质量大于3g进行测试;随着含水量的增加,镉的峰强度和相对强度均会略有降低,因此水分会对测试结果产生影响,对土壤样品的测试应该风干或烘干。使用以上经过优化的测试条件,用国家标准样品和电感耦合等离子体质谱法定值的样品绘制工作曲线,线性相关系数可达0.993;使用镉含量为1.12mg·kg-1的国家标准样品GSD-10测试11次,测试的结果的标准偏差为0.09,相对标准偏差为8.22%;用高纯二氧化硅测试方法检出限,可达0.16mg·kg-1,小于国标一级土壤的限值;测试实际样品,并与电感耦合等离子体质谱法测试的结果进行对比,测试结果的一致性较好。通过对仪器结构和样品测试条件进行优化,基于能量色散X射线荧光光谱法对土壤中痕量重金属镉的检出限有了很大的降低,对污染地区土壤镉的快速筛查及大面积测定意义重大。

关键词：能量色散X射线荧光光谱法土壤镉检测

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基于闭环控制的太赫兹时域光谱快速采集

激光与光电子学进展 2015年第4期52卷 44-51页

作者：黄战华胡子晓何明霞龙宁波刘洋天津大学光电信息技术教育部重点实验室天津300072

太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术作为一种快速发展的新型光谱分析方法在诸多领域备受关注。目前传统THz-TDS检测时间慢,数据采集量低。为了提高THz-TDS检测速度与精度,根据等效采样原理,设计了一种基于闭环控制的快速THz-TDS数据采集系统... 详细信息

太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术作为一种快速发展的新型光谱分析方法在诸多领域备受关注。目前传统THz-TDS检测时间慢,数据采集量低。为了提高THz-TDS检测速度与精度,根据等效采样原理,设计了一种基于闭环控制的快速THz-TDS数据采集系统。该系统可进行快速连续扫描采集,步进扫描时通过光学延迟线的信号反馈来实时获取其位置信息,完成自动化快速扫描。通过每步连续采集多个数据点来提高单步采集的准确性。结果表明,该系统充分利用了光学延迟线的硬件性能,可实现最高500 k Hz的数据采集,步长5 mm时单步连续采集1000个数据时间仅为86.34 ms,系统能够对太赫兹时域脉冲信号进行高精度自动化快速采集。

关键词：光谱学太赫兹时域光谱数据采集闭环控制连续扫描步进扫描

能量色散X射线荧光光谱仪和简化的基体效应校正模型测定土壤、沉积物中重金属元素

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冶金分析 2018年第4期38卷 1-10页

作者：殷惠民杜祯宇李玉武李国会国家环境分析测试中心中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所

用于测定土壤、沉积物样品中无机元素的波长色散X射线荧光光谱法(WD-XRF)基体效应校正经验模型中,通常需要Mg、Al、Si、Ti、K、Fe、Ca等常量元素测定结果。针对能量色散X射线荧光光谱法(ED-XRF)应用方案,如果能将参与基体效应校正的元... 详细信息

用于测定土壤、沉积物样品中无机元素的波长色散X射线荧光光谱法(WD-XRF)基体效应校正经验模型中,通常需要Mg、Al、Si、Ti、K、Fe、Ca等常量元素测定结果。针对能量色散X射线荧光光谱法(ED-XRF)应用方案,如果能将参与基体效应校正的元素个数压缩,不考虑Mg、Al、Si等轻元素,其分析成本和时间将明显得到优化。实验探讨了简化基体效应校正模型的可能性。基于康普顿散射和简化的基体效应校正模型,建立了土壤、沉积物样品中As、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Mn、V等重金属元素的ED-XRF测定方法。用5个土壤、9个沉积物标样认定值和3个土壤考核样品WD-XRF测定结果为基准,以HJ 780—2015质控要求为依据,评估了方法的准确度和精密度。目标元素分析结果准确度合格率94.1%100%,精密度合格率100%。基于经典的背景计数法和重复测定法评估了方法检出限。各项实验结果表明,ED-XRF可用于土壤重金属污染状况详查检测实验室质控工作。

关键词：土壤沉积物重金属能量色散X射线荧光光谱测试结果评估基体效应校正模型

热层析成像在乳腺癌模型早期筛查中的应用价值

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中国医学科学院学报 2020年第2期42卷 236-241页

作者：薛小伟李俊来薛少伟张程中国人民解放军总医院第二医学中心超声科北京100853 中国人民解放军总医院第一医学中心超声科北京100853

目的拟获得肿瘤生长过程中热层析与超声图像,对比分析热层析检出乳腺癌的能力,探讨乳腺癌产热的血管病理基础。方法分别用NOD/SCID小鼠及SD大鼠乳腺癌模型动物进行热层析、超声、超声造影检查。随后对肿瘤组织进行CD34染色,研究肿瘤产... 详细信息

目的拟获得肿瘤生长过程中热层析与超声图像,对比分析热层析检出乳腺癌的能力,探讨乳腺癌产热的血管病理基础。方法分别用NOD/SCID小鼠及SD大鼠乳腺癌模型动物进行热层析、超声、超声造影检查。随后对肿瘤组织进行CD34染色,研究肿瘤产热与微观血管的关系。结果热层析成像可以早于超声检查2~4 d发现肿瘤,肿瘤组织内CD34表达增高且血管增粗、增多、不规则。结论热层析成像可以早期发现肿瘤组织,具有早期筛查乳腺癌的潜力。

关键词：热层析成像乳腺癌超声

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三阴性裸鼠乳腺癌模型的构建及热层析检测

中国医学科学院学报 2016年第2期38卷 198-204页

作者：霍慧萍霍建彬万文博李俊来中国人民解放军总医院南楼超声诊断科北京100853 内蒙古巴彦淖尔市临河区人民医院保健科内蒙古巴彦淖尔015000

目的利用标记了荧光素酶和绿色荧光蛋白的人乳腺癌MDA-MB-231细胞系建立乳腺癌裸鼠移植瘤模型,用热层析成像仪联合超声对早期微小肿瘤进行检测。方法采用转染了慢病毒载体的人三阴性乳腺癌细胞系MDA-MB-231,经传代培养后接种于BALB/C裸... 详细信息

目的利用标记了荧光素酶和绿色荧光蛋白的人乳腺癌MDA-MB-231细胞系建立乳腺癌裸鼠移植瘤模型,用热层析成像仪联合超声对早期微小肿瘤进行检测。方法采用转染了慢病毒载体的人三阴性乳腺癌细胞系MDA-MB-231,经传代培养后接种于BALB/C裸鼠的左肩胛部皮下、右侧第4对乳房垫下及尾静脉注射,利用热层析成像仪和超声仪在肿瘤生长早期进行检测,并用小动物活体成像仪监测肿瘤细胞在裸鼠体内的生长情况。结果成功构建了三阴性乳腺癌裸鼠皮下、原位移植瘤及转移癌模型。利用热层析成像仪和超声仪同时检测微小肿瘤,热层析成像仪对微小肿瘤的检出要早于超声检出。结论热层析成像仪可以较早期地监测到肿瘤的生长变化,探测到异常组织,有望为人类早期乳腺癌的筛查提供一个方便、快捷、灵敏和可靠的检查手段。

关键词：三阴性乳腺癌动物模型热层析成像仪系统小动物活体成像系统

波长色散X射线荧光光谱谱线重叠和基体效应校正系数有效性判断及在土壤、沉积物重金属测定中的应用

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冶金分析 2018年第7期38卷 1-11页

作者：殷惠民杜祯宇任立军李玉武国家环境分析测试中心

波长色散X射线荧光光谱法(WD-XRF)基体效应校正模型中元素的选择对于仪器操作人员是个难题。校正模型中基体元素并不是越多越好。在用经验系数法建立校正模型时,提出用t值法判断参与谱线重叠和基体效应校正的元素有效性,并以建立土壤、... 详细信息

波长色散X射线荧光光谱法(WD-XRF)基体效应校正模型中元素的选择对于仪器操作人员是个难题。校正模型中基体元素并不是越多越好。在用经验系数法建立校正模型时,提出用t值法判断参与谱线重叠和基体效应校正的元素有效性,并以建立土壤、沉积物样品中As、Cr、Cu、Co、Ni、Pb、Zn、Mn、V等重金属元素的WD-XRF测定方法为例,先后利用t值法和未知样品的测试结果筛选、验证了基体校正模型,避免了反复尝试的盲目性。采用4个土壤标样、7个沉积物标样和3个土壤考核样评估了WD-XRF方法的准确度和精密度,结果符合实验室日常质控要求。分析方法可用于土壤中重金属污染状况详查检测实验室质控工作。作为经验模型法数理统计判断指标,t值法对其他领域建立WD-XRF基体校正模型也有借鉴意义。

关键词：土壤沉积物重金属波长色散X射线荧光光谱法基体效应校正模型 t值判别法