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生物分子马达 被引量:12
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作者 舒咬根 欧阳钟灿 《物理》 CAS 北大核心 2007年第10期735-741,共7页
生物分子马达处在生命与纳米两学科的交叉点上,注定会成为本世纪基础研究的主角之一。生物分子马达的研究尽管经历了150多年,但突破性进展出现在最近二十年,这既得益于单分子技术的发展,更要归功于物理学家、生物化学家、医学家及计算... 生物分子马达处在生命与纳米两学科的交叉点上,注定会成为本世纪基础研究的主角之一。生物分子马达的研究尽管经历了150多年,但突破性进展出现在最近二十年,这既得益于单分子技术的发展,更要归功于物理学家、生物化学家、医学家及计算学家等的联合交叉研究。文章回顾了分子马达研究的历程,展示了主要成果,也提出了面临的问题。 展开更多
关键词 分子马达 持续性 自动性 力学化学耦合
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转动分子马达:ATP合成酶 被引量:12
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作者 舒咬根 欧阳钟灿 《自然杂志》 北大核心 2007年第5期249-254,共6页
生物分子马达处在生命与纳米两学科的交叉点上,注定会成为21世纪基础研究的主角之一。ATP合成酶是最精妙的生物分子马达之一,有关它的研究尽管经历了60多年,但突破性进展出现在最近10年,部分原因是单分子技术的发展,更要归功于物理学家... 生物分子马达处在生命与纳米两学科的交叉点上,注定会成为21世纪基础研究的主角之一。ATP合成酶是最精妙的生物分子马达之一,有关它的研究尽管经历了60多年,但突破性进展出现在最近10年,部分原因是单分子技术的发展,更要归功于物理学家、生化学家及计算学家等的联合交叉研究。本文回顾了ATP合成酶研究的历程,展示了主要成果,也提出了面临的问题。 展开更多
关键词 分子马达 ATP合成酶 结合变换机制 自动性 力学化学耦合
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分子发动机研究进展 被引量:5
3
作者 王宏斌 王金发 zsu.edu.cn 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2000年第3期265-269,共5页
分子发动机是利用化学能 /化学势进行机械作功的生物大分子 ,包括线性分子发动机与旋转式分子发动机两大类 .它们参与了胞质运输、DNA复制、基因转录、ATP合成 /水解等一系列重要生命活动过程 .
关键词 分子发动机 晶体结构 单分子技术 光捕获技术
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驱动蛋白的研究进展 被引量:9
4
作者 潘章 陈静 +3 位作者 耿轶钊 张辉 覃静宇 纪青 《生命科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期350-356,共7页
驱动蛋白是一类典型的分子马达蛋白,它在胞内运输、有丝分裂、细胞形成、细胞功能等方面起着至关重要的作用.驱动蛋白不仅负责运输各种膜细胞器、蛋白复合体、mRNA等以保证细胞的基本活性,还在大脑的发育、记忆功能以及神经元的活性等... 驱动蛋白是一类典型的分子马达蛋白,它在胞内运输、有丝分裂、细胞形成、细胞功能等方面起着至关重要的作用.驱动蛋白不仅负责运输各种膜细胞器、蛋白复合体、mRNA等以保证细胞的基本活性,还在大脑的发育、记忆功能以及神经元的活性等方面扮演着极其重要的角色,可以说驱动蛋白是生命体系赖以生存的基础之一. 展开更多
关键词 驱动蛋白 分子马达 胞内运输 肿瘤
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纳米生物技术 被引量:9
5
作者 靳刚 应佩青 《自然杂志》 北大核心 2001年第4期211-214,共4页
纳米生物技术是纳米技术和生物技术相结合的产物 ,本文主要从生物芯片、分子马达、纳米探针。
关键词 生物芯片 分子马达 纳米探针 纳米生物材料 纳米生物技术 硅虫昌体管
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激光双光镊在单分子生物物理中的研究进展 被引量:4
6
作者 巩凡 任煜轩 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第15期229-253,共25页
光镊采用聚焦的激光束束缚微米、纳米级的粒子,具有亚皮牛级的力分辨率和亚毫秒级的时间响应,在单分子生物物理中具有广泛的应用.通过化学耦链将生物大分子连接到高分子微球上,光镊可以测量大分子的伸长以及受力,进而研究DNA-蛋白质相... 光镊采用聚焦的激光束束缚微米、纳米级的粒子,具有亚皮牛级的力分辨率和亚毫秒级的时间响应,在单分子生物物理中具有广泛的应用.通过化学耦链将生物大分子连接到高分子微球上,光镊可以测量大分子的伸长以及受力,进而研究DNA-蛋白质相互作用、蛋白质折叠及分子马达机械化学性质等动态过程.简要介绍光镊的基本原理和常见的单分子光镊几何构型,并以双光镊为例,介绍如何设计和搭建光镊设备、所涉及的技术原理、稳定性与降噪处理方法以及分辨率测试方法.以国家蛋白质科学研究(上海)设施的双光镊实验装置为例,论述双光镊在单分子生物物理中的应用及进展.最后,对单分子光镊技术的发展前景作出展望. 展开更多
关键词 生物光学 双光镊 单分子 蛋白质折叠 分子马达 光学力
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MEMS微电机综述 被引量:7
7
作者 戴福彦 张卫平 +4 位作者 陈文元 刘凯 马高印 肖奇军 张忠榕 《微电机》 北大核心 2009年第8期61-64,68,共5页
介绍了驻极体微电机、静电感应微电机、电晕微电机、磁阻微电机、永磁微电机、超声波微电机、分子马达和纳米马达等几种微电机的结构、原理、技术指标和国内外发展应用概况。
关键词 微电机 微机电系统 微机械 驻极体 分子马达
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基于分子马达生物传感器技术的副溶血性弧菌分子分型方法的初步研究 被引量:7
8
作者 张捷 李兆杰 +10 位作者 王煜 张惠媛 陆琳 王静 刘岩 顾德周 汪琦 张昕 王佩荣 乐加昌 陈广全 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1279-1289,共11页
【目的】建立基于分子马达技术的简便快速的分子分型方法,对携带和非携带毒力基因的副溶血性弧菌进行快速分类。【方法】以F0F1-ATPase为核心构建分子马达,以副溶血性弧菌毒力基因tdh、trh和种特异性基因tlh、toxR为靶基因设计4个探针... 【目的】建立基于分子马达技术的简便快速的分子分型方法,对携带和非携带毒力基因的副溶血性弧菌进行快速分类。【方法】以F0F1-ATPase为核心构建分子马达,以副溶血性弧菌毒力基因tdh、trh和种特异性基因tlh、toxR为靶基因设计4个探针。通过生物素-亲和素系统将探针与分子马达连接构建F0F1-ATPase分子马达生物传感器,对10株副溶血性弧菌分离株进行分类,并与PCR-电泳-凝胶成像结果进行比较;同时对生物传感器的检测灵敏度和特异性进行研究。【结果】10株试验菌株中10株tdh阳性,0株trh阳性,而10株菌都携带tlh和toxR,与PCR-电泳-凝胶成像结果一致;分子马达生物传感器的最低检测限为1 pg/反应体系,且能够对副溶血性弧菌特异性识别,PCR-电泳-凝胶成像方法的最低检测限为10 pg/PCR反应体系。【结论】建立了基于分子马达的分子分型方法,能够对副溶血性弧菌的致病性进行快速诊断,检测灵敏度比PCR-电泳-凝胶成像方法高了10倍,而且特异性非常高。该方法简便、快速、省时、省力,适用于地方疾控部门和口岸检疫部门的基层实验室开展副溶血性弧菌监测和流行病学溯源工作。 展开更多
关键词 副溶血性弧菌 分子马达 分子分型 毒力基因
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Biasing fluctuation model for directional stepping motion of molecular motor 被引量:3
9
作者 BAO Jingdong 1 and ZHUO Yizhong 2 1. Beijing Meteorological College, Beijing 100081, China 2. China Institute of Atomic Energy, Beijing 102413, China 《Chinese Science Bulletin》 SCIE EI CAS 1998年第22期1879-1882,共4页
The biasing fluctuation model with a colored noise is presented to study the directional stepping motion of the molecular motor. The expression of probability current is obtained in the adiabatic approximation. The fo... The biasing fluctuation model with a colored noise is presented to study the directional stepping motion of the molecular motor. The expression of probability current is obtained in the adiabatic approximation. The force velocity relation and the stepping motion for motor are simulated by Monte Carlo method. 展开更多
关键词 molecular motor STEPPING MOTION BIASING force COLORED noise LANGEVIN equation.
全文增补中
纳米材料中的界面现象
10
作者 阮文娟 李悦 郭东升 《大学化学》 CAS 2024年第1期80-86,共7页
在课程教学中融入科学前沿实例不仅可以阐明所学基本原理的实际意义,还可以为基本原理的灵活应用提供范例,启发学生独立思考能力。界面化学是物理化学课程中的重要学习内容,但由于在常规尺度的多相体系中界面现象并不显著,学生对该部分... 在课程教学中融入科学前沿实例不仅可以阐明所学基本原理的实际意义,还可以为基本原理的灵活应用提供范例,启发学生独立思考能力。界面化学是物理化学课程中的重要学习内容,但由于在常规尺度的多相体系中界面现象并不显著,学生对该部分知识常有忽视。近年来纳米材料已成为国内外研究的热点。纳米材料由于其高界面分子比例而表现出更为显著的界面现象。将界面化学的基本原理应用于纳米材料的研究中,已取得了一系列令人瞩目的成果。本文首先对附加压力、接触角等相关界面现象的基本原理进行梳理,然后分别介绍根据这些基本原理所发展出的分子马达、光控微流控器件、液体门控技术以及超疏水表面四项科技突破。 展开更多
关键词 界面现象 分子马达 光控微流控器件 液体门控技术 超疏水表面
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分子马达不等间距四态跃迁模型 被引量:4
11
作者 展永 吴魏霞 +2 位作者 赵同军 关荣华 梅俊平 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2003年第3期416-421,共6页
用主方程方法研究分子马达一维周期性四态不等间距随机跃迁模型 ,得出稳态情况下分子马达的漂移速度V、扩散系数D及随机参数r,将三者随ATP的浓度 [ATP]及外力F的变化进行了曲线拟合 ,并同大量实验结果进行了比较 。
关键词 分子马达 不等间距 跃迁模型 动力学 蛋白质
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分子陀螺的设计、合成与组装 被引量:4
12
作者 邓超 韩军 +2 位作者 滕明瑜 赵德阳 王乐勇 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1021-1034,共14页
近来,科学家设计合成了系列分子水平的陀螺。类似于儿童玩具陀螺仪,这种分子陀螺由一个转子、一个定子框架和连接定子和转子的轴组成。定子框架通过自身的刚性结构为中心转子的转动提供足够的内在自由度,得以对内部的转子实施保护,并使... 近来,科学家设计合成了系列分子水平的陀螺。类似于儿童玩具陀螺仪,这种分子陀螺由一个转子、一个定子框架和连接定子和转子的轴组成。定子框架通过自身的刚性结构为中心转子的转动提供足够的内在自由度,得以对内部的转子实施保护,并使得分子陀螺成为一个理想的分子转子。当转子上有偶极矩时,则可能在外来电、磁、光的刺激下进行定向转动,成为分子马达。化学家们通过X射线晶体衍射技术、动态核磁技术、理论计算化学、热力学分析等方法表征了分子陀螺的各种特征,并积极探索其潜在的应用价值。本文着重介绍分子陀螺以及超分子陀螺的发展历史和研究进展。 展开更多
关键词 分子陀螺 超分子陀螺 分子转子 分子马达 分子机器
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新型分子器件——分子马达 被引量:3
13
作者 蔺洪振 杨俊林 +1 位作者 白凤莲 朱道本 《物理》 CAS 2000年第8期476-480,共5页
分子马达是人们为了得到纳米尺度的机械部件所设计合成的一种新型复合体系 .目前化学家们正采用逐渐组装即“自下而上”的方法对其进行探索研究 .以分子结构和运动特点为标准可将现有分子马达分为分子转子、分子传动装置、分子开关、分... 分子马达是人们为了得到纳米尺度的机械部件所设计合成的一种新型复合体系 .目前化学家们正采用逐渐组装即“自下而上”的方法对其进行探索研究 .以分子结构和运动特点为标准可将现有分子马达分为分子转子、分子传动装置、分子开关、分子梭、分子转门、分子棘齿等几类 .文章介绍了在双键分子体系的研究中Koumura等人的开创性工作以及Kelly等人在三叶轮分子体系的研究方面所取得的突破性进展 ,同时还展望了分子马达的发展前景并指出了此领域所面临的挑战 . 展开更多
关键词 分子马达 分子机械 分子器件
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应用主方程方法研究分子马达的定向运动 被引量:3
14
作者 冯娟 卓益忠 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期418-428,共11页
利用主方程的方法,研究了在一维三态周期跳跃模型下分子马达的定向运动。首先假定马达在任意两个相邻状态之间的跃迁距离(substeps)相等,对于给定的任意初始分布,得出了与时间有关的几率分布的解析表达式,包括到达稳态之前的所有的瞬态... 利用主方程的方法,研究了在一维三态周期跳跃模型下分子马达的定向运动。首先假定马达在任意两个相邻状态之间的跃迁距离(substeps)相等,对于给定的任意初始分布,得出了与时间有关的几率分布的解析表达式,包括到达稳态之前的所有的瞬态过程,由此可获得马达在各个时刻的漂移速度v、扩散系数D以及描述马达随机性质的随机参数r(randomness parameter)。同时还计算了马达到达稳态所需要的特征时间。根据马达的运动特点,我们又把以上结果推广到了不等间隔的情况,并引入了外力分配系数θj+和θj-来表征外力对跃迁率的影响程度,以便于研究马达在拖动负载运动时的动力学行为,使之更符合生物化学的实际。并把计算结果(漂移速度v和随机参数r分别随[ATP]和外力f的变化关系)同实验进行了比较,与实验值符合较好。 展开更多
关键词 分子马达 跳跃模型 几率分布 转换速率
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纳米生物机器人研究与进展 被引量:2
15
作者 蒋怀伟 王石刚 +2 位作者 徐威 张治洲 贺林 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期569-574,共6页
介绍了纳米生物机器人相关领域的研究概况,给出了本小组基于病毒的纳米生物机器人的概念模型,对其中的关键技术和方法进行了分析,总结了目前存在的主要难题和可能的解决途径,最后展望了纳米生物机器人未来的发展方向.
关键词 纳米生物机器人 分子马达 驱动器 生物传感器 自装配
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分子机器的回顾与展望——2016年诺贝尔化学奖简介 被引量:4
16
作者 黄甫 赵伟 +1 位作者 车延科 江华 《化学教育》 CAS 北大核心 2016年第22期1-5,共5页
1983年,让-皮埃尔·索瓦日将2个环形分子连接在一起形成链·并将其命名为索烃。2个互锁的环可以彼此相对移动,这是第一个分子机器的雏形。1991年,詹姆斯。弗雷泽’斯托达特制备了一种轮炕,并展示了分子轴上的分子环能够沿... 1983年,让-皮埃尔·索瓦日将2个环形分子连接在一起形成链·并将其命名为索烃。2个互锁的环可以彼此相对移动,这是第一个分子机器的雏形。1991年,詹姆斯。弗雷泽’斯托达特制备了一种轮炕,并展示了分子轴上的分子环能够沿着轴移动。基于轮炕,他设计研发了分子电梯和分子肌肉等分子机器。1999年,伯纳德·费林加成为第一个开发分子马达的人,并且根据它设计制造出分子汽车。基于上述3位科学家在分子机器研究领域的杰出贡献,他们分享了2016年诺贝尔化学奖。 展开更多
关键词 分子机器 索烃 轮烷 分子马达 诺贝尔化学奖
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旋转型单分子机器 被引量:3
17
作者 王光霞 车延科 江华 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第6期909-918,共10页
分子机器是一种分子水平上的机器,它是一类通过外部刺激(如化学能、电能、光照等)将能量转化为可控运动的分子器件。由于人工分子机器在纳米科技领域的应用越来越普遍,已经引起人们的广泛关注。人工合成的分子机器在模拟机器运动时主要... 分子机器是一种分子水平上的机器,它是一类通过外部刺激(如化学能、电能、光照等)将能量转化为可控运动的分子器件。由于人工分子机器在纳米科技领域的应用越来越普遍,已经引起人们的广泛关注。人工合成的分子机器在模拟机器运动时主要有线性运动和旋转运动两种基本运动方式,本文重点介绍了几种旋转型的单分子机器,包括分子齿轮、分子转门、分子闸和分子棘轮、分子马达等。这类分子机器的结构特点是由轴、转子和定子三部分组成,其运动特点是转子通过轴围绕定子进行双向或单向旋转。本文在介绍这类分子转子的同时,简单讨论了其设计理念和在溶液状态下所表现出的动力学行为,同时还展望了分子转子和分子马达的发展前景和面临的挑战。 展开更多
关键词 分子机器 分子转子 分子马达 三蝶烯 旋转运动
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pH敏感型智能高分子单链力学性能研究 被引量:3
18
作者 于淼 赵武 +1 位作者 张凯 郭鑫 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第4期500-505,共6页
pH敏感高分子是智能高分子的重要分支,基于其体积、质量或者弹性等参数随pH值变化的性质,可以应用在生物、化学和微/纳机械等多个领域.现有研究多集中在应用领域,缺乏从更深层次的机理上的研究,因此亟需在分子水平上对pH敏感高分子的环... pH敏感高分子是智能高分子的重要分支,基于其体积、质量或者弹性等参数随pH值变化的性质,可以应用在生物、化学和微/纳机械等多个领域.现有研究多集中在应用领域,缺乏从更深层次的机理上的研究,因此亟需在分子水平上对pH敏感高分子的环境敏感机理进行研究.本工作基于控制变量实验法,利用基于原子力显微镜的单分子力谱技术(SMFS)对pH敏感型高分子聚丙烯酸(PAA)在pH变化前后的单分子力学弹性进行对比研究.结果表明,随着pH值增加,PAA单链构象经历了从塌缩到完全伸展的改变,并获得了不同构象之间的能量差,由此提出了一种全新的分子马达(开关)的设计概念.本工作的研究结果有望为设计多重响应新型聚合物和智能传感器提供理论基础和数据支持. 展开更多
关键词 单分子力谱 pH敏感高分子 构象变化 分子马达 分子开关 智能传感器
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分子马达运动:生命滑动的乐章 被引量:4
19
作者 郭晓强 《自然杂志》 2019年第1期56-62,共7页
生命在于运动,因此运动对生命而言具有至关重要的意义。肌球蛋白、动力蛋白和驱动蛋白是三种重要的分子马达,负责肌肉细胞和非肌肉细胞的运动。肌球蛋白与肌动蛋白间滑动构成肌肉收缩的基础;动力蛋白和驱动蛋白沿微管运动在细胞内物质运... 生命在于运动,因此运动对生命而言具有至关重要的意义。肌球蛋白、动力蛋白和驱动蛋白是三种重要的分子马达,负责肌肉细胞和非肌肉细胞的运动。肌球蛋白与肌动蛋白间滑动构成肌肉收缩的基础;动力蛋白和驱动蛋白沿微管运动在细胞内物质运输,有丝分裂、减数分裂中染色体分离过程和细胞骨架动力学方面发挥重要作用。分子马达突变或缺陷可导致遗传性神经病变、严重型肌病和呼吸道慢性感染等发生。因此,分子马达运动的相关研究成果为多种疾病治疗提供新的策略。文章回顾了分子马达的研究历程、生物学作用和应用意义。 展开更多
关键词 分子马达 运动 滑动模型 肌肉收缩 物质运输
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分子马达随机跃迁暂态特征 被引量:3
20
作者 吴魏霞 赵同军 +1 位作者 展永 关荣华 《河北工业大学学报》 CAS 2003年第2期15-20,共6页
用主方程方法研究分子马达一维周期性四态等间距随机跃迁模型,得出在任意位置任意时刻马达几率分布的解析表达式;讨论了分子马达随机跃迁的暂态特征及其特征时间,得出几率随时间的演化规律由跃迁速率常数和初始条件共同决定,而到达稳态... 用主方程方法研究分子马达一维周期性四态等间距随机跃迁模型,得出在任意位置任意时刻马达几率分布的解析表达式;讨论了分子马达随机跃迁的暂态特征及其特征时间,得出几率随时间的演化规律由跃迁速率常数和初始条件共同决定,而到达稳态的特征时间只由跃迁速率常数决定. 展开更多
关键词 分子马达 几率分布 暂态特征 特征时间
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