摘要：设计了一个三羧酸柔性配体L,其可提供捕获镧系金属的亲和力及调节配体的能级,并可用于合成同时具有高稳定性和双发射特性的柔性镧系金属有机骨架(Eu-MOF)材料。利用柔性配体到金属的不完全能量转移使得材料出现350 nm和623 nm处的强双发射,构筑了比例荧光传感平台。由于柔性配体不稳定的电子构型以及Eu^(3+)和Fe^(3+)之间的离子交换,Eu-MOF可用于对Fe^(3+)的比例荧光检测。Eu-MOF对Fe^(3+)的检出限为0.592μmol/L,并分别在1.0~60.0μmol/L和60.0~90.0μmol/L范围内呈线性关系,响应时间低至3 min。Eu-MOF对Fe^(3+)检测具有良好的选择性、抗干扰性以及可回收性,用于实际样品中Fe^(3+)检测,加标回收率为98.4%~102.6%。

摘要：抗冻蛋白能使生物体在寒冷环境下生存,具有极大的潜在应用价值。近年来,人们对抗冻蛋白开展了广泛的研究,但其抗冻机理还未明确。本文阐述了抗冻蛋白的功能特性和结构特征,并从结构的角度对其抗冻机制方面的分子模拟研究成果进行了综述。另一方面,对目前已知晶体结构的29个野生型抗冻蛋白的结构特性进行了分析,发现在整个抗冻蛋白表面和在冰结合位点处都存在亲水残基与水形成氢键和疏水残基与类冰结构特异性结合的特点。然后,探讨了抗冻蛋白的二级结构、冰结合位点残基的疏水性与抗冻活性之间的关系。最后,从结构的角度讨论了抗冻蛋白的机制和影响抗冻活性的因素并简要总结了仿生抗冻材料设计和应用的研究进展。

摘要：蛋白质-配体的结合过程伴随着复杂的结构变化,在分子模拟可及的时间尺度内难以完全捕获,这使得准确估计蛋白质-配体的结合自由能十分困难.一种有效的解决途径是采用几何约束减小需要采样的构象空间,再通过后处理方式扣除约束的影响.本文综述了三种几何约束策略——漏斗状约束、球形约束和七自由度约束与自由能计算算法结合准确计算结合自由能的原理和进展,重点概述理论严谨的七自由度约束的最新进展以及与Alchemistry或重要性采样方法的联用策略,最后,讨论了如何针对不同体系选择合适的计算策略以及蛋白质-配体准确结合自由能计算在药物设计等领域中的挑战和前景,并提出了将上述方法进一步运用于研究更复杂的蛋白质-蛋白质问题的可能性.

摘要：通过学生熟悉的羟醛缩合反应制备共价有机聚合物(COP)荧光材料;指导学生在实践中深化对理论知识的理解,学会自主思考和利用多种仪器分析荧光材料性质;引导学生发挥想象力,将荧光材料应用到与生活息息相关的信息加密中——“去伪存真”,体验化学的魅力。

摘要：大学化学专业课程思政教育是教师有意识、有计划地将思政元素与教学设计的各个环节深度融合,将高校思想政治教育融入课堂和课程教学设计各环节的一种实践探索过程。以仪器分析实验课程中的离子色谱实验作为教学设计案例,具体探讨了问题导向的线上线下教学方法,在学习目标设置、教学内容选择与呈现、教学活动开展等环节中将课程思政元素融入实验教学中。

摘要：作为一种新型的生物大分子软材料, DNA水凝胶近年来成为国内外多学科交叉研究的热点领域之一.基于DNA材料具有可编码性和功能单元丰富的特点,通过合理的序列设计以及多样化的修饰,可以在水凝胶中引入对不同类型刺激特异性响应的功能DNA结构和催化性DNA结构,从而得到具有多种功能的智能DNA水凝胶.这类材料可以在特定外界刺激下发生特异的响应性变化,材料组装具有高精准度的可控性,可满足分子识别、信号转换与放大、可控释放等诸多方面的应用需要,并具有良好的生物相容性和可降解性等优点,在生物医学特别是生化分析中具有重要的应用前景.本文总结了不同类型的智能DNA水凝胶以及其在生化分析方面的典型应用,并对该领域当前重要问题与未来前景进行了讨论与展望.

摘要：由南开大学化学学院科技创新协会面向低年级本科生举办的"我爱实验室"活动,旨在拓宽学生的专业知识领域、使学生深入了解科研前沿方向、培养学生科研素养等。基于实验室的研究方向,学生自主调研文献选题、设计实验过程、参与组会沟通、交流并解决实验中遇到的问题。课外科研实践活动的开展不仅提高了学生的实验技能,而且拓宽了学生的知识领域,更重要的是培养和提高学生进行科学研究的素养和能力。

摘要：细胞是生命活动的基本单位。随着材料学、化学和生物学等多学科交叉日益加深,借助活细胞内代谢途径合成无机纳米材料的研究受到广泛关注,同时也拓展了合成生物学的研究领域。然而,活细胞合成无机纳米材料主要以胞内生物大分子为模板,且依赖单一生化反应途径,产物的尺寸、形貌和性质均难以人为调控。自2009年,本课题组通过人为设计、巧妙耦合活细胞内的硒代谢途径和重金属离子解毒途径,发展出“时-空耦合”活细胞合成策略,在真菌、细菌和哺乳动物细胞内原位合成了不同组成、尺寸和性能的无机半导体荧光纳晶(量子点)。在从物质和能量代谢的角度研究活细胞合成机理的基础上,将活细胞合成体系简化,设计构建了无细胞的准生物体系,成功合成了多种纳米材料,同时也验证了“时-空耦合”策略的正确性。本文将总结评述“时-空耦合”活细胞合成量子点的策略、机理及其在生物标记、生物成像和病原微生物与重金属离子检测等方面的应用,并简要介绍准生物体系。同时,将阐明目前活细胞合成策略面临的挑战。随着合成生物学的发展,通过“时-空耦合”活细胞合成策略可以将无机功能材料“自然地”融入生物体系,赋予生物体系超常的能力,拓展合成生物学。

摘要：无机半导体纳米晶量子点以其独特的光学性质,在生物医学检测、显示器件、光催化等领域有广泛应用。以CdSe量子点的合成及光学性质调控为主题,设计一个科研型中级无机实验。以学生为主体,教师为主导,引导学生对科研中严苛的实验条件进行合理改良,拓宽学生眼界,训练学生科研创新及批判性思维,培养高水平化学科研后备力量。

摘要：疫情当前,如何应用信息技术手段进行有效的在线教学是教师和学生关注的重要问题。仪器分析课程是大学化学专业的一门重要基础课,在师生和生生都只能“云听见”或“云见面”的情况下,设计多种师生交互互动的教学环节有助于保证在线教学效果。作者以绪论课为例,介绍了教师按照O-AMAS理念“目标O+激活A+多元学习M+有效测评A+简要总结S”精心设计,充分调动学生学习积极性的做法,以及授课班级学生的反馈。