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DNA片段分选微流控芯片发展现状

分析化学 2016年第4期44卷 569-578页

作者：李哲煜孙凯张笑颜刘绍琴江雷任南琪哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室

新一代测序速度越来越快,费用不断降低,但整个流程中还有不少瓶颈。最耗时且影响测序准确度和重复性的环节之一,就是在文库制备过程中,对打断的大量基因组DNA片段进行基于传统凝胶电泳的手工操作筛选。近几年市场上出现了几种目标片段... 详细信息

新一代测序速度越来越快,费用不断降低,但整个流程中还有不少瓶颈。最耗时且影响测序准确度和重复性的环节之一,就是在文库制备过程中,对打断的大量基因组DNA片段进行基于传统凝胶电泳的手工操作筛选。近几年市场上出现了几种目标片段自动分选仪器,并迅速被多家国际知名测序中心引入测试,从而引起了广泛关注。本文评述了DNA片段分选发展经历,包括凝胶电泳、毛细管电泳、特别是微流控芯片在分选精度和通量上的不断提升,并简要论述了DNA分选目前尚存在的问题。

关键词：毛细管电泳微流控芯片片段分选 DNA测序基因表达综述

在离子液体[BMIm][BF_4]中电沉积光亮金镀层（英文）

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无机化学学报 2018年第1期34卷 142-150页

作者：宋云鹤杨培霞连叶冯忠宝张锦秋安茂忠哈尔滨工业大学化工与化学学院城市水资源与水环境国家重点实验室哈尔滨150001

在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIm][BF_4])中以HAuCl_4·3H_2O为主盐、通过添加5,5-二甲基乙内酰脲(DMH)和胞嘧啶可得到色泽光亮、厚度达1.5μm的金镀层,沉积过程中阴极电流效率可达到100%。SEM和XRD测试结果表明,DMH和胞... 详细信息

在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIm][BF_4])中以HAuCl_4·3H_2O为主盐、通过添加5,5-二甲基乙内酰脲(DMH)和胞嘧啶可得到色泽光亮、厚度达1.5μm的金镀层,沉积过程中阴极电流效率可达到100%。SEM和XRD测试结果表明,DMH和胞嘧啶具有细化晶粒、平整镀层的作用。电化学测试结果表明,DMH可分别与Au3+、Au+形成配合物[Au(DMH)4]-、[Au(DMH)2]-,抑制了还原过程的表面转化步骤,从而增加了阴极极化,起到光亮镀层、细化晶粒的作用;胞嘧啶可在金核表面吸附,从而可以进一步光亮镀层、细化晶粒,与DMH有协同作用。循环伏安测试研究了镀液的电化学行为,研究表明在此体系中Au3+的还原为两步还原过程,分别为Au3+→Au+和Au+→Au。此外DMH和胞嘧啶的添加不会带来副反应。

关键词：金镀层离子液体电沉积 5-5二甲基乙内酰脲胞嘧啶

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纳米酶及其在生物医学检测领域的研究进展

分析化学 2021年第4期49卷 581-592页

作者：尉枫韩晓军城市水资源与水环境国家重点实验室哈尔滨工业大学化学与化工学院

天然酶是高度特异性的生物催化剂,可通过选择性催化特定反应而达到识别和检测的目的。然而,天然酶制备成本高、易失活,限制了其实际应用。纳米酶是一类具有类酶活性的纳米材料,可通过无机材料自身的催化活性实现模拟酶的仿生催化功能,... 详细信息

天然酶是高度特异性的生物催化剂,可通过选择性催化特定反应而达到识别和检测的目的。然而,天然酶制备成本高、易失活,限制了其实际应用。纳米酶是一类具有类酶活性的纳米材料,可通过无机材料自身的催化活性实现模拟酶的仿生催化功能,具有价格低廉、性能稳定、应用范围广泛等优点。基于纳米酶的生物医学检测具有灵敏度高、特异性强、检出限低等特点,展现出良好的发展前景。本文总结了目前主流的纳米酶材料,介绍了其在生物医学检测领域的研究进展,并展望了纳米酶在生物医学检测领域的发展方向。

关键词：纳米酶生物传感酶联免疫吸附分析生物医学检测评述

基于水资源分异特征及其敏感性分析的生态功能区划——以哈尔滨市辖区优控单元为例

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哈尔滨工业大学学报 2019年第8期51卷 73-79页

作者：李哲王立马放城市水资源与水环境国家重点实验室(哈尔滨工业大学)

为提高松花江流域哈尔滨市辖区优先控制单元的水资源科学管理能力,采用SWAT模型对水资源时空分异特征进行模拟,结果表明:研究区内水资源时空分布不均匀,年内汛期与枯水期径流占比分别为56%和16.1%,径流年际变化范围为725~2872m^3/s,多... 详细信息

为提高松花江流域哈尔滨市辖区优先控制单元的水资源科学管理能力,采用SWAT模型对水资源时空分异特征进行模拟,结果表明:研究区内水资源时空分布不均匀,年内汛期与枯水期径流占比分别为56%和16.1%,径流年际变化范围为725~2872m^3/s,多年平均径流量为1320m^3/s,研究区月降水量在6月和8月呈现显著的上升趋势.水资源空间分布结果表明,丰/平/枯年份各亚流域水资源分布情况不同,水资源贡献较大的区域主要集中在亚流域20和23,其中亚流域20在丰、平、枯年份对径流的贡献率均最大,分别为10.64%,8.2%和11.31%.根据亚流域水资源敏感性特征,将哈尔滨优控单元进一步细化为8个四级生态功能分区,并结合功能分区目标给出水资源管理与利用方案,籍以指导流域水资源管理与科学利用.

关键词：哈尔滨优控单元水资源时空分异生态功能区划 SWAT

铝盐、铁盐对侧流磷回收及生物除磷性能的影响

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哈尔滨工业大学学报 2020年第2期52卷 138-146页

作者：何黎南军祖学卉刘博涵城市水资源与水环境国家重点实验室(哈尔滨工业大学)

为研究铝盐、铁盐对厌氧释磷上清液中的磷进行化学回收潜能及对主流系统生物除磷性能造成的影响,设计两组平行运行的SBR反应器,分别以铝盐、铁盐作为侧流除磷药剂,对出水指标、污泥性能和磷回收情况进行分析.结果表明,两个系统的厌氧最... 详细信息

为研究铝盐、铁盐对厌氧释磷上清液中的磷进行化学回收潜能及对主流系统生物除磷性能造成的影响,设计两组平行运行的SBR反应器,分别以铝盐、铁盐作为侧流除磷药剂,对出水指标、污泥性能和磷回收情况进行分析.结果表明,两个系统的厌氧最大释磷率可以分别达到进水磷量的2.58倍与2.63倍,铝盐与铁盐在一个运行周期平均分别可以回收1.57倍、2.68倍的进水磷资源.整个实验过程中两个系统的COD去除效果均没有发生明显的变化.而由于侧流操作不断剥夺主流系统的磷,导致PAOs的胞内聚磷颗粒合成减少,厌氧释磷率下降,系统生物除磷性能受到抑制.因此,在停止磷的剥夺后,两个系统对TP去除率均明显下降.但由于铝盐对主流系统磷的剥离量较铁盐少,铝盐系统能快速恢复,而铁盐系统所需时间较长.侧流过程中,返回上清液中存在的少量Al 3+、Fe 3+促使两个系统的胞外聚合物质量分数均有明显增加,铝盐系统的胞外聚合物(EPS)质量分数相对侧流之前增加了62.93%,铁盐系统的胞外聚合物增加了94.52%.综上铝盐系统所受的影响较铁盐系统小,磷回收量少,但可以在较短的时间恢复并进行下一次侧流操作,最大化磷资源回收利用,降低时间成本.

关键词：侧流除磷磷资源回收化学沉淀胞内聚磷颗粒胞外聚合物

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磷脂类似物囊泡的制备及其人造细胞功能研究

分析化学 2023年第5期51卷 884-891页

作者：张明瑞韩晓军哈尔滨工业大学化工与化学学院城市水资源与水环境国家重点实验室

磷脂作为细胞膜的天然成分，广泛用于构建人造细胞。天然磷脂的合成与纯化过程复杂，而化学合成的磷脂类似物在结构上与天然磷脂相似，也可用于构建人造细胞。本研究利用叠氮-炔点击反应合成了磷脂类似物（磷脂类似物2），此磷脂类似物... 详细信息

磷脂作为细胞膜的天然成分，广泛用于构建人造细胞。天然磷脂的合成与纯化过程复杂，而化学合成的磷脂类似物在结构上与天然磷脂相似，也可用于构建人造细胞。本研究利用叠氮-炔点击反应合成了磷脂类似物（磷脂类似物2），此磷脂类似物可以形成囊泡，囊泡膜具有流动性，可模拟细胞膜结构。磷脂类似物囊泡具有包封性能，可包封小分子钙黄绿素和大分子罗丹明B异硫氰酸酯-葡聚糖。通过加入蜂毒素在膜上形成孔道，研究了钙黄绿素的泄露情况，模拟细胞内物质的跨膜运输。蜂毒素浓度为1.0、2.0、3.0、4.0和5.0μg/mL时，钙黄绿素的跨膜扩散系数分别为0.33、0.46、0.70、1.37和1.91μm2/s。通过包封葡萄糖氧化酶（GOx）和辣根过氧化物酶（HRP），构建了能够模拟细胞内代谢反应的人造细胞，Amplex Red在GOx-HRP的作用下发生酶级联反应，生成试卤灵。本研究为自下而上合成人造细胞提供了新的组装基元。

关键词：点击化学人造细胞钙黄绿素蜂毒素酶级联反应

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α-生育酚脂质体的配方优化及其稳定性分析

哈尔滨工业大学学报 2020年第12期52卷 116-125页

作者：徐伟丽朱元昊张玉琪唐寅朝韩晓军哈尔滨工业大学化工与化学学院哈尔滨150001 城市水资源与水环境国家重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150001

为保护α-生育酚的活性并提高其稳定性,以蛋黄卵磷脂和胆固醇为壁材,吐温80作乳化剂,采用薄膜水化法制备α-生育酚脂质体.以包封率、粒径及Zeta电位为考察指标,通过单因素试验分析磷脂与胆固醇的质量比、磷脂与α-生育酚质量比及无水乙... 详细信息

为保护α-生育酚的活性并提高其稳定性,以蛋黄卵磷脂和胆固醇为壁材,吐温80作乳化剂,采用薄膜水化法制备α-生育酚脂质体.以包封率、粒径及Zeta电位为考察指标,通过单因素试验分析磷脂与胆固醇的质量比、磷脂与α-生育酚质量比及无水乙醇体积对脂质体质量的影响.在单因素实验的基础上,以包封率为响应值,采用响应面法优化α-生育酚脂质体的配方,并探究各个因素对其稳定性的影响.结果表明,α-生育酚脂质体制备的最优工艺参数为:磷脂质量为280.00 mg,磷脂与胆固醇的质量比为6.22∶1,磷脂与α-生育酚的质量比为18.70∶1,无水乙醇体积为14.65 mL.在此条件下脂质体包封率为87.39±1.12%,平均粒径为181.30±3.45 nm(PDI=0.201±0.013),Zeta电位值为-38.90±0.32 mV.通过电镜观察α-生育酚脂质体为球形结构,大小均匀且有较好的分散性.稳定性分析显示脂质体在蔗糖浓度为0.5%及以下时可以很好地保持稳定,但pH、离子浓度、加热温度及时间、储藏温度及时间均显著影响其稳定性.结果表明脂质体可以很好的保持α-生育酚的活性并提高其生物利用率,有效扩大产品的应用范围.

关键词： α-生育酚脂质体响应面分析保留率稳定性

铁铜微电解处理Cu^(2+)-EDTA溶液及其机理研究

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哈尔滨工业大学学报 2018年第8期50卷 33-38页

作者：陈志强别旭峰温沁雪城市水资源与水环境国家重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090

电镀废水中常含有EDTA等络合剂,部分重金属呈现络合态,这给重金属的去除带来了极大的挑战.微电解法处理络合废水破络效果好,成本低廉.为此,采用铁铜微电解法处理EDTA络合铜溶液,通过微电解过程的金属离子变化及沉淀物红外光谱分析可知,... 详细信息

电镀废水中常含有EDTA等络合剂,部分重金属呈现络合态,这给重金属的去除带来了极大的挑战.微电解法处理络合废水破络效果好,成本低廉.为此,采用铁铜微电解法处理EDTA络合铜溶液,通过微电解过程的金属离子变化及沉淀物红外光谱分析可知,在微电解过程中主要变化为铁屑溶解、Fe2+和Fe3+质量浓度升高、Cu^(2+)质量浓度降低,并伴随EDTA质量浓度略微下降和Fe(OH)3沉淀生成;采用MINTEQ软件模拟Cu^(2+)、Fe2+和Fe3+与EDTA的络合形态分布,发现加入Fe3+能使EDTA与Cu^(2+)解络,Fe3+与Cu^(2+)摩尔比越大,p H越低,解络效果越好;在碱性条件下加入Fe2+能使EDTA与铜解络.Fe2+与Cu^(2+)摩尔比越大,p H越高,解络效果越好.结合实验和模拟结果可以明确Fe3+在酸性条件下的解络作用和铁屑对游离态Cu^(2+)的还原作用是微电解去除Cu^(2+)-EDTA的主要原因.

关键词：微电解 EDTA 络合 Visual MINTEQ 破络机理

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生物制氢技术的发展及应用前景

哈尔滨工业大学学报 2010年第6期42卷 855-863页

作者：任南琪郭婉茜刘冰峰哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室

介绍了生物制氢技术的几个基本方法.生物制氢技术作为一种可再生能源生产技术,主要包括暗发酵、光发酵、光解水和光暗发酵耦合生物制氢4种方法,菌种选育、工艺形式、工艺调控以及暗光发酵的耦合方式对高效、持续和稳定产氢至关重要.对... 详细信息

介绍了生物制氢技术的几个基本方法.生物制氢技术作为一种可再生能源生产技术,主要包括暗发酵、光发酵、光解水和光暗发酵耦合生物制氢4种方法,菌种选育、工艺形式、工艺调控以及暗光发酵的耦合方式对高效、持续和稳定产氢至关重要.对生物制氢技术近年的发展及现状进行了总结,并结合生物制氢领域存在的问题,展望了其发展前景.

关键词：生物制氢技术可再生能源暗发酵光发酵