【摘 要】
:
近年来,太赫兹技术在通信、安防、物质鉴定等多个领域的应用发展迅速,随之太赫兹辐射的生物损伤性成为人们密切关注且亟待研究的问题。蛋白酶在人体生理活动中扮演着不可或缺的角色,有关太赫兹辐射对碱性磷酸酶功能影响的研究较少,它们之间的相互作用机制也有待挖掘。因此,本文以碱性磷酸酶为研究对象,旨在研究太赫兹辐射(0.1 THz,13 mW/cm2)对碱性磷酸酶活性的影响,并从蛋白结构层面探索其相互作用机制,
论文部分内容阅读
近年来,太赫兹技术在通信、安防、物质鉴定等多个领域的应用发展迅速,随之太赫兹辐射的生物损伤性成为人们密切关注且亟待研究的问题。蛋白酶在人体生理活动中扮演着不可或缺的角色,有关太赫兹辐射对碱性磷酸酶功能影响的研究较少,它们之间的相互作用机制也有待挖掘。因此,本文以碱性磷酸酶为研究对象,旨在研究太赫兹辐射(0.1 THz,13 mW/cm2)对碱性磷酸酶活性的影响,并从蛋白结构层面探索其相互作用机制,论证太赫兹辐射在酶活性层面的生物安全性。论文的主要内容和创新点总结如下:1.自行设计并搭建应用于溶液样本辐射实验的太赫兹辐射系统,其中重点为使用马吕斯定律降低太赫兹偏振光的功率密度,以减少辐射热效应的影响。2.研究太赫兹辐射对碱性磷酸酶活性的影响。基于对硝基磷酸苯二钠法,分别改变酶溶液的温度(28-45℃)和太赫兹辐射时间(0-40 min)后检测酶活性的变化。与热处理实验结果对比,推断非热效应是短时间段(约25 min以内)太赫兹辐射降低碱性磷酸酶活性的原因。不同浓度(5 U/m L,7 U/m L,9 U/m L)的酶在20 min的太赫兹辐射下活性降低。3.为了聚焦于研究太赫兹辐射非热效应的作用机制,基于荧光光谱法,紫外-可见吸收光谱法和太赫兹时域光谱法,通过表征蛋白质芳香基的紫外吸收峰与荧光发射峰、肽键的吸收峰与碱性磷酸酶溶液的太赫兹吸收系数,分析太赫兹辐射(20 min)对不同浓度酶溶液中碱性磷酸酶构象的影响。三种光谱结果显示辐射后的酶构象发生变化,推断太赫兹辐射通过改变碱性磷酸酶的构象影响其活性。研究推进了0.1 THz波段的辐射与碱性磷酸酶相互作用研究的发展,为太赫兹辐射酶的生物效应问题提供了新的研究思路,在生物医学安全性的角度为太赫兹技术的广泛应用奠定基础,并且表明了太赫兹光谱技术在检测碱性磷酸酶溶液结构领域的巨大潜力。
其他文献
基于叶尖定时原理的叶片振动在线监测系统已成为航空发动机部件和整机实验中叶片振动监测和评价的最有效手段,叶尖定时传感器作为叶片振动在线监测系统的传感元件,安装于发动机机匣上,端部直接与发动机内部气流接触,工作温度范围由风扇级200℃直至涡轮级1300℃。目前常用的叶尖定时传感器主要分为光纤式、电涡流式以及电容式,其中光纤式叶尖定时传感器具有体积小、宽带宽、精度高等优点,具有很好的工程应用价值。但目前
光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感在交通运输、能源安全、结构工程等领域有着重要的应用。基于扫频光源的FBG传感解调系统因具有高信噪比、高解调速率等优势被广泛研究。本文研究一种基于循环移频环路的扫频光源,并研究基于此扫频光源的FBG传感解调方法。基于循环移频环路的扫频光源扫频速率快、线性度高、扫频步长精确可控,能有效提高FBG传感解调系统的解调速率、解调线性度和解调
随着机器视觉在智能制造中的广泛应用,复杂工业场景对三维测量系统的精度、鲁棒性等方面提出了更高的要求。线结构光三维测量系统中,视觉传感器标定与中心线提取是影响测量结果的关键技术,因此需要对现有方法存在的问题进行研究并加以解决。针对传统基于二维靶标的视觉传感器标定方法存在鲁棒性较低且无法直接度量精度的问题,引入掩码模板与相机模型对标定过程进行改进,激光平面拟合精度评价结果显示,与传统方法相比,改进后方
作为计算机视觉领域的重要研究方向之一,人脸关键点检测被广泛应用于人脸编辑、人脸姿态估计、人脸重建、疲劳驾驶检测和人脸识别等任务。然而现有的人脸关键点检测算法存在不能同时兼顾检测精度和网络轻量级的问题。为此,本文基于卷积神经网络设计了一种轻量级的人脸关键点检测网络——LFLDNet,并引入知识蒸馏的思想,利用复杂的教师网络指导LFLDNet进行训练,提高了LFLDNet的检测精度;同时提出了一种像素
汽轮机在火力发电、冶金、化学、舰船动力等领域应用广泛,带冠整体叶盘作为汽轮机核心部件,易受变工况和恶劣工作环境影响产生振动并导致疲劳失效,因此实现汽轮机带冠整体叶盘振动在线监测至关重要。然而,由于叶冠互相碰撞、摩擦消耗了带冠整体叶盘周向能量,使其振动形式主要表现为轴向振动,传统振动测量方法难以利用径向布置的传感器实现蒸汽介质中汽轮机带冠整体叶盘轴向振动测量,同时振动测量结果极易受温度、间隙等因素影
动叶片是汽轮机的核心做功元件,汽轮机末级带冠叶片长期处于湿蒸汽、高温氧化腐蚀、水滴冲击等恶劣环境下,其工作状态直接关系汽轮机的运行安全和效率。叶尖间隙测量是汽轮机叶片状态监测的核心内容,然而受限于带冠叶片的特殊结构及湿蒸汽等恶劣环境的影响,目前尚无有效测量方法能够满足汽轮机带冠叶片叶尖间隙在线测量需求。因此,本文提出了一种基于电涡流传感的汽轮机带冠叶片叶尖间隙在线测量方法,利用带冠叶片接缝处磁导率
海底管道是海洋油气资源开发的重要运输载体。海底管道长期服役于复杂的海洋环境中,管道发生腐蚀风险的不可避免。腐蚀缺陷使管道的壁厚局部变薄,管道的承载能力下降,管道容易发生泄漏、断裂等失效事故。海底管道一旦发生油气泄漏事故,不但影响石油天然气的运输,并给国家和社会带来严重的经济损失,还会对当地海洋生态环境造成严重的次生灾害。因此,含腐蚀缺陷海底管道的失效压力分析一直是油气管道运输安全的主要问题之一,为
光与物质互作用的相关研究一直是物理界广泛关注的课题之一,这方面的系统研究最早可追溯到光电效应的发现。20世纪60年代激光的发明,将光与物质互作用的研究带入了一个全新的时代。随着激光技术的不断发展,激光的强度不断提高,已经远远超过能将原子分子等直接电离的电场强度;激光脉冲宽度持续缩短,实现了从纳秒、皮秒到飞秒再到阿秒的飞跃发展。在这种超短超强激光作用下,原子或分子会通过吸收光子能量而被电离或解离。可
纳米技术的重点是纳米级结构的设计。纳米材料在工业、生物医学和环境领域的应用越来越重要。生物纳米反应器是一种模拟自然区域化的纳米材料,区域化即细胞的各种生物分子通常都限制在一定的区域内,不同区域负责不同的功能,如细胞的能量代谢主要是发生在线粒体内,蛋白质的合成则在细胞质内进行;而区域化对于隔绝有毒的中间反应物、提高反应效率及防止不同反应的相互影响等方面都起到了重要的作用。病毒、铁蛋白、细菌微室和某些
液滴撞击液体表面现象广泛见于自然界及工业应用之中。尽管液滴撞击液体表面是一个经典的流体力学问题,也经过了长时间广泛的研究,但是由于液滴与液体表面的相互作用及复杂的流动过程使得其具体的动态过程仍未被充分理解。本文通过高速摄影与图像处理技术研究粘性液滴撞击液体表面的过程,重点关注液面上方的飞溅、射流及液冠的形成和液面下方液滴的互溶形态等问题。一般认为,当液滴撞击液池时会有沃辛顿射流产生。然而本研究中使