摘要：硅橡胶是一类应用广泛的弹性体材料.然而由于其复杂的三维网络结构,难以实现硅橡胶的理性设计.本研究尝试从单分子弹性入手来建立从硅橡胶微观力学性质到宏观性能之间的关联.首先,通过基于原子力显微镜的单分子力谱实验测量了甲基乙烯基硅橡胶中2个主成分(硅氧烷链和碳-碳链)的单链弹性(包含熵弹性和焓弹性).随后,利用量子力学计算得出上述2种分子链的理论单链弹性.硅氧烷链和碳-碳链的实验曲线均能与理论曲线很好地重合,表明已成功获取了这2种分子链在准无扰环境中的基准弹性.然后,2个主成分的基准弹性同时被整合到传统的橡胶统计学模型中.最终,通过参数可调的新橡胶弹性模型(称作TCQMG模型)描述了3种不同硅橡胶在整个形变范围内的力学性能.此外,借助TCQMG模型模拟了多个交联网络参数对于硅橡胶力学性能的影响,且模拟结果符合实验结果.该模型不仅有助于理解硅橡胶的复杂交联网络结构,还能够为新型硅橡胶的理性设计提供指导.考虑到硅橡胶与其他弹性体在交联网络结构上的相似之处,TCQMG模型有望用于描述这些弹性体的宏观力学性能.

摘要：根据“气象航线的数学模式”设计了“PC-1211”计算机适用的气象导航程序。本文给出了它的流程图,并以九月份北太洋的气象,水文资料为例,介绍了如何运用“PC-1211气象导航程序”选择大连至白令海渔场的最佳月份航线。

摘要：目的:在细胞水平上探讨10-23脱氧核酶(DNAzyme)成为新型喉癌基因治疗药物的可能性。方法:设计合成针对原癌基因eIF4E mRNA编码区的1059位点的10-23DNAzyme,并对其进行硫代磷酸化修饰,经脂质体转染Hep-2细胞,倒置相差荧光显微镜观察Hep-2细胞对5-FAM荧光素标记10-23DNAzyme的摄取,流式细胞仪计算转染效率,半定量RT-PCR、western blot观察其对喉癌eIF4E基因表达的抑制效应。结果:倒置相差荧光显微镜观察在转染12、24、36、48h后,阳性转染的细胞均可发出绿色荧光,流式细胞仪检测转染效率分别为60%、85%、90%、89%;修饰的10-23DNAzyme作用于Hep-2细胞后可显著抑制eIF4E基因的表达,明显低于作为对照的转染空脂质体组和Hep-2细胞组(均P<0.05)。结论:经过硫代化修饰的10-23DNAzyme在细胞水平上能高效阻断eIF4E基因的表达,是一种高度特异性的、高效的基因治疗剂。

摘要：目的研究特异性脱氧核酶(10-23DNAzyme)对喉癌真核细胞起始因子4E(eukaryotici nitiation factor-4E,eIF4E)基因mRNA的体外切割作用。方法设计合成针对原癌基因eIF4EmRNA编码区的1102、1289、1226位点的3个10-23DNAzyme-eIF4E,用内切酶XhoI将含有eIF4E基因mRNA的pGEM-7zf+eIF4E质粒消化成线性。以此为模板体外转录出用[α-32P]UTP标记的靶eIF4E基因编码区mRNA。在37℃,pH7.5,Mg2+离子50mmol/L条件下,分别与3个10-23DNAzyme-eIF4E(1μmol/L)混合进行切割反应,并比较不同Mg2+离子浓度下酶对靶mRNA的切割活性。反应产物在8%变性聚丙烯酰胺凝胶上电泳分离并行放射自显影,应用凝胶成像分析仪评价酶的切割效率。结果在设定条件下,3个10-23DNAzyme-eIF4E对eIF4E基因mRNA均有切割活性,且随着Mg2+浓度越高,酶的切割活性增强。结论3个10-23DNAzyme-eIF4E能有效切割eIF4E基因编码区mRNA,且切割效率与Mg2+浓度有关。

摘要：为了实现基于纳米孔的低成本超快速DNA测序,需要研究受限空间内聚合物分子的构象机制、摩擦特性,同时要发展流体动力学模型以描述受限空间内生物分子的输运规律。在该年度,我们进一步发展了粗粒化分子动力学模拟模型,开展跨尺度流体动力学建模和计算,并且利用单分子力谱直接探测DNA的单分子界面摩擦力。主要研究结果如下:对DNA分子在石墨烯纳孔和氧化石墨烯纳孔中的穿孔过程进行了研究,发现氧化石墨烯纳孔有可能实现单链DNA分子的逐个碱基过孔;实验研究了多价离子溶液中的纳孔振荡电流信号、离子在纳尺度受限空间中的扩散系数以及低浓度下表面电荷平衡过程对扩散的影响,获得了多个重要结果;进行了纳米颗粒的过孔实验,获得颗粒过孔信号,同时发展了能更准确地预测纳孔介入电阻的理论模型;测量了不同Na Cl浓度下DNA的摩擦行为,发现随着浓度增加,DNA摩擦力减少,而DNA在低浓度下显示出较为舒展的构象;发现长链DNA分子具有更舒展的构象,同时链长对DNA摩擦力的影响不大;单分子力谱研究表明,双链DNA在重水和普通水缓冲溶液中的力学稳定性无显著性差异,而双链DNA在甲醇中会自动解螺旋,形成单链DNA。这些研究将加深我们对于DNA等生物分子在受限空间内受力的科学认识,为DNA分子过孔测序技术的发展提供理论依据和设计指导。