利用侧链修饰寡聚DNA组装CdS有序纳米结构

基因cds区基因CDS区是指编码蛋白质所需的序列区域，也称为基因的编码区域。

在基因组的DNA序列中，CDS区域通常是具有生物学功能的关键部分。

CDS区域的准确性和完整性对于正确翻译基因蛋白质非常重要。

因此，对于许多基因的研究，CDS区域是非常有意义的。

CDS 区域是基因组学分析的基础，其在基因组中的定位有利于发现新的功能性基因，特别是与疾病相关的基因。

建立CDS区域数据库并开展基因组学分析，不仅有助于理解细胞分子调节的生理和病理变化，而且也为开发治疗方法提供了有力的信息。

CDS区域的特征在许多物种中已经得到了研究和确定，这些特征包括基因的起始和终止密码子、剪接位点和核心区域。

在一些物种中，CDS区域偏向于使用某些快速进化的密码子，这导致了相应的蛋白质序列愈加变异。

这也意味着CDS区域有可能会包含不止一种进化级别的分子标记，从而研究该区域在物种进化中的作用尤为重要。

除了CDS区域的重要性外，CDS区域也有一些独特的挑战。

例如，某些基因表现形式可能会引起剪接变异，因此需要进一步研究这种变异的作用以及其是否与疾病相关。

此外，由于在各个物种和个体中CDS区域的长度可能存在着显著差异，因此编写和维护CDS区域数据库也需要付出异常精细的努力。

对于CDS区域的研究，基因组测序技术已经成为了不可或缺的工具。

通过第三代测序技术（如PacBio和ONT）的开发，我们可以更加准确地测定CDS区域的长度、剪接形式以及进化情况。

在基因组测序技术的帮助下，我们能够了解基因中的所有区域，为生物的研究提供更加全面和准确的基础数据。

CDS区域的研究也为新药物研发提供了重要的信息。

根据基因CDS 区域的不同，我们可以将药物分为靶向转录过程的药物和靶向蛋白质的药物。

前者通常靶向基因的启动子、剪接或RNA的前体处理，后者则是靶向蛋白质编码的CDS区域。

通过研究基因CDS区域，我们可以确定药物的作用机制，从而提高靶向性和效能。

总之，基因CDS区域作为基因组的核心部分，对于基因定位、物种进化和药物研发都具有重要意义。

PCR引物设计流程（以扩增鹅PHIP基因编码区序列为例）一．流程图二．确定模板1.确定模板来源物种近亲物种：原鸡，绿头野鸭，鸽，雀，鹦鹉，蜂鸟等常用物种：灵长类（人，大猩猩，恒河猴），哺乳类（大鼠，小家鼠，猪，牛，羊，狗），爬行类（鳄，龟），两栖类（蛙，蟾蜍），鱼类（斑马鱼，亚马逊帆鱼）一般在每一类常用物种中选择一个物种，在近亲物种中选择2种以上作为模板。

如，扩增鹅PHIP基因选择以下物种序列为引物设计模板：鸡，鸭，人，小鼠，蟾蜍，斑马鱼。

2.利用NCBI得到各物种需扩增基因的模板序列A.进入NCBI主页/，选定搜索范围为“Gene”，关键词为“PHIP”，得到如下图搜索结果（也可在关键词中包含物种名，如“PHIP Anser”，物种的英文名和拉丁学名在搜索时都可使用）。

B.点击所需物种的PHIP基因，进入该基因的报告页面（以人PHIP基因为例）。

基因报告页面中部Refseq条目中显示该基因在NCBI中的参考序列，该条目下可得到mRNA序列。

如下图。

另，关于RefSeq条目的相关名词解释参考/refseq/about/。

C.需注意：对于同一基因的mRNA可能具有不同长度的剪切异构体，选择模板时不同物种应尽量选择同一异构体（一般选择最长的异构体）。

D.如需得到该基因所在基因组的序列信息（如扩增启动子区域时），在基因报告页面上部Genomic regions，transcripts，and products 条目下，点击Go to nucleotide选项下FASTA按钮可进入基因组（组装）序列页面。

E.在基因组（组装）序列页面中，默认仅显示跳转前基因的序列，在Change region show 条目中修改设置为Whole sequence得到基因组序列，在Send选项下保存即可。

3.整理下载的模板序列三．寻找保守区域保守区域的意义：基因的保守区域是指不同来源的同一个基因在某些区域没有差别或者差别很小。

应用DNA模版自组装CdS纳米线
施维林;马锡英
【期刊名称】《材料科学与工程学报》
【年(卷),期】2007(025)006
【摘要】近年来,由于具有双螺旋补偿结构,DNA分子作为智能模版被广泛应用于设计棒状或管状类的纳米结构.本文报道了应用DNA双螺旋模版将CdS纳米粒子自组装为CdS纳米线.制备的CdS纳米线由几根纳米线紧密缠绕在一起,也呈螺旋形结构,该结构在无机材料中是很少见的.该结构形成的主要原因归功于CdS纳米粒子和DNA分子间的强烈静电互作用,由于含自由基的CdS纳米粒子带负电荷,而氨基的DNA核酸根带正电荷.研究结果表明应用DNA模版制备纳米线是一种简便、高效的技术和方法.同时,DNA模版法也为从底上制备纳米级的材料和物体提供了广阔的空间.
【总页数】3页(P875-877)
【作者】施维林;马锡英
【作者单位】绍兴文理学院生命科学院,浙江,绍兴,312000;绍兴文理学院生命科学院,浙江,绍兴,312000
【正文语种】中文
【中图分类】Q811.2;O648.13;O766
【相关文献】
1.应用体外DNA同源重组技术构建pcDNA3.1-NGF和pcDNA3.1-TrkA [J], 张严;龚爱华;金洁;邵根宝;彭琬昕
2.CdS量子点自组装膜对DNA的界面传感 [J], 柯培林;孙向英
3.基于分子间裂分G-四链体-氯化血红素DNA酶自组装纳米线的\"Turn-on\"型汞离子传感研究 [J], 张何;赵智粮;傅昕;王青
4.利用鲑鱼精DNA为模板构建CdS纳米线 [J], 田玫;李丕春;杨文胜
5.用自组装方法制造DNA超导纳米线 [J],
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《DNA纳米结构的设计与构建》篇一一、引言随着纳米科技的发展，DNA纳米结构作为一种新型的纳米材料，因其独特的物理、化学和生物性质，受到了广泛关注。

DNA 纳米结构的设计与构建，不仅在基础科学研究领域具有重要价值，也在生物医学、纳米技术、材料科学等领域展现出广阔的应用前景。

本文将重点探讨DNA纳米结构的设计与构建的相关内容。

二、DNA纳米结构的基本原理DNA纳米结构是基于DNA分子的特殊序列进行设计和构建的。

DNA分子具有独特的双螺旋结构，其碱基序列可以通过互补配对原则进行精确的识别和结合。

这一特性使得DNA分子成为构建纳米结构的理想材料。

通过精确设计DNA序列，可以构建出各种形状和功能的纳米结构。

三、DNA纳米结构的设计DNA纳米结构的设计主要包括序列设计和结构设计两个部分。

1. 序列设计：根据所需构建的纳米结构的形状和功能，设计出相应的DNA序列。

这需要考虑到DNA分子的互补配对原则、稳定性以及与其他分子的相互作用等因素。

同时，还需要考虑到实验操作的可行性，如合成、纯化、标记等步骤。

2. 结构设计：在序列设计的基础上，通过计算机模拟和预测，确定DNA纳米结构的空间构型和功能。

这需要借助计算机辅助设计软件，对DNA分子的空间构型进行优化和调整，以达到最佳的构建效果。

四、DNA纳米结构的构建DNA纳米结构的构建主要包括以下步骤：1. DNA分子的合成与纯化：通过化学合成方法，得到所需序列的DNA分子。

然后通过纯化步骤，去除杂质，得到纯净的DNA分子。

2. DNA分子的自组装：将纯化的DNA分子按照设计的序列进行自组装，形成具有特定形状和功能的纳米结构。

这一步骤需要控制温度、浓度、时间等参数，以保证自组装的顺利进行。

3. 结构表征与验证：通过电子显微镜、原子力显微镜等手段，对构建的DNA纳米结构进行表征和验证。

这可以确定纳米结构的形状、大小、空间构型等参数，以及其功能的实现情况。

五、DNA纳米结构的应用DNA纳米结构在生物医学、纳米技术、材料科学等领域具有广泛的应用前景。

基于DNA的纳米结构自组装技术DNA是生物体内遗传信息的携带者，具有高度的可控性、高效的配对性和选择性，因此被广泛用于构建高度复杂和可控的纳米结构。

基于DNA的纳米结构自组装技术，具有高度的可预测性、可重复性和可扩展性，成为纳米传感、纳米计算、纳米医疗及纳米材料领域的研究热点。

一、DNA的纳米结构自组装技术介绍DNA纳米技术是指将DNA序列作为模板，在合适的化学条件下，通过配对、水解、重联等靶向修饰过程，形成具有特定空间结构和生物功能的高分子材料，进而实现自组装纳米结构。

其优点在于所需的DNA分子数量少、可程序性强、操作简单易控制、精度高和容易合成等等。

二、DNA纳米结构自组装的基本原理DNA双链以AT、CG配对的方式相互配对，在配对的过程中形成了平面结构。

而将单链DNA加入到这个系统中，由于两个单链DNA可以互相配对形成二级三维结构，当单链DNA逐渐增多，其间隔离子影响的减小，分子间的复杂质子形成，在适当的条件下就可以自组装成稳定的纳米结构，如球形、棒状、Y字形等等，在实验室已经实现了复杂的DNA结构自组装。

三、DNA纳米技术的应用1.纳米电路板技术DNA纳米技术有望实现基于分子的电路板，该技术可以将活细胞内的事件实现在电路板上的单分子水平上，有望发展成低耗高速、微型高精度的生物传感及数据储存芯片。

2.纳米医药DNA纳米技术还被用于制造新型的抗癌药物，目前的研究表明，利用DNA纳米结构，可以有效地实现纳米粒子的选择性目标治疗，达到增强抗癌效果和减少副作用的目的。

3.纳米催化DNA纳米结构自组装技术提供了做催化研究的可能性。

研究人员利用DNA合成可以自组装成各种简单结构、自然形态和超分子结构的性质，发现DNA自组装结构可以类比自然蛋白质结构，以同样的方式，也可以起到类似的催化功能。

四、DNA纳米技术面临的挑战1.设计和构建大型DNA结构是DNA纳米技术的主要困难之一。

虽然DNA可以在自然体内活动，并迅速地拼接和配对，但是，在大规模的DNA纳米结构自组装方面，存在着技术上的限制。

[Article]物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao )Acta Phys.鄄Chim.Sin .,2008,24(5)：749-754May Received:December 28,2007;Revised:February 21,2008;Published on Web:March 17,2008.∗Corresponding author.Email:jzzhou@;Tel:+86592⁃2189663.国家自然科学基金(20433040,20423002)资助项目ⒸEditorial office of Acta Physico ⁃Chimica SinicaDNA/CdS 纳米粒子复合体系的光谱和光电化学性质陈巧琳周剑章∗梁金玲林玲玲林仲华(厦门大学化学化工学院化学系,固体表面物理化学国家重点实验室,福建厦门361005)摘要：在水溶液中以DNA 作为模板和稳定剂,构筑了DNA 与CdS 纳米粒子复合体系(DNA/CdS NPC),研究DNA 的含量,单双链等对复合体系光电响应的影响,并综合TEM,UV ⁃Vis,IR 和荧光光谱等对其形貌和光谱性质进行表征.结果表明,CdS 纳米粒子(CdS NPs)与DNA 链之间主要通过静电作用结合;DNA 模板对CdS NPs 的禁带宽度没有影响;以DNA 模板合成的CdS NPs 具有较高的表面态密度,其对CdS NPs 的荧光有增强作用,而对光电流响应有抑制作用,并且DNA 在复合体系中的含量影响荧光增强和光电流减弱的程度.该复合体系在荧光标记检测和DNA 的定量分析方面可能具有应用前景.关键词：DNA/CdS 纳米粒子复合体系;光电化学性质;光谱性质中图分类号：O646Spectroscopic and Photoelectrochemical Properties of DNA/CdS Nanoparticle CompositesCHEN Qiao ⁃Lin ZHOU Jian ⁃Zhang ∗LIANG Jin ⁃Ling LIN Ling ⁃Ling LIN Zhong ⁃Hua(State Key Laboratory of Physical Chemistry of Solid Surfaces,Department of Chemistry,College of Chemistry and ChemicalEngineering,Xiamen University,Xiamen 361005,Fujian Province,P.R.China )Abstract ：DNA/CdS nanoparticle composites (DNA/CdS NPC)containing single or double strands and different concentrations of DNA were constructed in aqueous solutions.The effect of DNA on the photoelectrochemical properties of DNA/CdS NPC was investigated and the spectroscopic properties of DNA/CdS NPC were characterized by TEM,UV ⁃Vis,IR,and fluorescent spectrometry.The results showed that CdS nanoparticles (CdS NPs)were combined with DNA strands through the electrostatic interaction;DNA templates did not affect the band gap of CdS NPs;DNA ⁃templated CdS NPs had a higher density of surface states than that stabilized by Na 4P 2O 7,which enhanced the photoluminescence (PL)intensity whereas restrained the photocurrent response of CdS NPs.Besides,there was certain dependency of both the increase of PL intensity and the decrease of photocurrent response on DNA concentrations in DNA/CdS NPC.The composites were hopeful for applications in both fluorescent tagged detections and quantitative analysis of DNA.Key Words ：DNA/CdS nanoparticle composites;Photoelectrochemical property;Spectroscopic propertyDNA 和半导体纳米粒子通过合适整合而构筑的具有协同功能和性质的生物纳米系统———DNA/半导体纳米粒子复合体系,近年来逐渐成为研究的热点,其在纳米电子器件和生物传感器的研发,以及在生物学研究和医学诊断上,均具有重要意义.关于DNA/半导体纳米粒子复合体系的研究主要包括两大方面:其一是从DNA 分子的刚性结构出发,以DNA 作为模板构筑半导体纳米粒子链或纳米线[1-5],主要作为纳米电子器件的材料;或是从碱基互补配对的性质出发,构建图形化二维或三维网络模板,以749Acta Phys.鄄Chim.Sin.,2008Vol.24构筑半导体纳米集成器件,其中一种典型的结构是Willner小组构筑的网络结构(cross⁃linked structure)[6].其二是利用半导体纳米粒子作为标记物,通过电化学和光电化学手段实现对DNA定量和杂交的检测[7-10].对复合体系中DNA与半导体纳米结构界面相互作用的探索和研究,如DNA对纳米粒子的电子态的影响,复合结构的界面电荷转移机理等,将为该系统的分析和应用提供重要的基础[11].Coffer等[12]探讨了核苷酸稳定剂对CdS量子团簇的结构和光谱性质的影响;Jin等[3]研究了DNA模板上CdS粒子的结合位点.但二者之间相互作用的本质和细节尚需更进一步的研究和认识.光电化学检测方法在DNA领域的运用尚处于起步阶段,而利用该方法对DNA/半导体纳米粒子体系中相互作用的研究还未见报道.本文构筑了DNA/CdS纳米粒子复合体系(DNA/CdS NPC),采用光谱和光电化学方法,研究DNA与半导体纳米粒子之间的相互作用,以及相互作用对半导体纳米粒子的电子结构的影响.1实验部分1.1仪器和试剂小牛胸腺DNA(ds ctDNA)购自Sigma公司(OD260/OD280>1.8,链长2000-10000bp),溶于Tris缓冲溶液中(10mmol·L-1Tris+10mmol·L-1NaCl,pH= 7.0),储备液浓度100mg·L-1.单链ctDNA(ss ctDNA)由ds ctDNA热处理解链后制得.实验所用水溶液均用超纯水配制.TEM采用Tecnai F30场发射透射电镜(Philips⁃FEI);紫外⁃可见吸收光谱采用岛津UV⁃2100紫外⁃可见分光光度计;红外吸收光谱采用380傅立叶红外光谱仪(Nicolet);荧光光谱在F⁃4500型荧光光谱仪(Hitachi)上测得.光电实验采用自行研制的光电测试联用系统,具体由150W氙灯(Zolix)光源,光斩波器(EG&G,PAR,194A),单色仪(ARC,SpectroPro⁃275),恒电位仪(EG&G,PAR,273),锁相放大器(EG&G,PAR,5206),计算机控制系统等构成.电极的入射光强为18mW·cm-2,光斑大小0.1cm2,测量光电流-电位曲线和光电流谱.1.2实验方法空白CdS纳米溶胶(CdS NPs)的制备采用溶胶⁃凝胶法[13]:搅拌下将0.5mL0.01mol·L-1Na2S溶液逐滴加入含0.5mL0.01mol·L-1CdCl2和0.05mL0.1mol·L-1焦磷酸钠(Na4P2O7)的9.5mL Tris缓冲溶液中,CdS NPs最终浓度为0.5mmol·L-1;DNA/CdS NPC体系的制备方法是先将一定量的DNA储备液加入上述含等量Cd2+的缓冲溶液中,充分反应后再加入等量Na2S,在DNA链上形成CdS纳米粒子,体系中DNA的含量以最初合成的复合溶胶中DNA的浓度表示;由于当DNA浓度在0-20mg·L-1范围时,仅仅用DNA作模板及稳定剂不能形成稳定的溶胶,为方便比较,每个样品均加入了与上述空白CdS溶胶等浓度的Na4P2O7,当DNA浓度达到200mg·L-1及以上时,则无需额外加入稳定剂.所得溶胶直接用于TEM表征,以及紫外⁃可见吸收光谱和荧光光谱测试.溶胶经过浓缩及除盐后用于红外吸收光谱测试.光电化学实验中,将空白CdS NPs溶胶和DNA/CdS NPC溶胶均浓缩后转移于ITO导电玻璃(经亲水预处理)上制成研究电极,每片电极上CdS NPs的量为1滋mol,电解池采用三电极体系,对电极为铂丝电极,参比电极为SCE,电解液用PBS缓冲溶液(pH=7.0).2结果与讨论TEM形貌图(图1)显示CdS粒子在单双链DNA上均形成相对有序的排列,显示出“珠链”构型,且CdS粒子之间相挨得比较紧密.双链DNA与单链DNA上的CdS粒径均在30-40nm之间,大小较为接近,粒径分布也较均匀.图2为DNA/CdS NPC复合体系与空白CdS NPs体系的UV⁃Vis光谱.对于两种不同DNA的复合体系:(1)空白CdS NPs与DNA/CdS NPC中CdS 纳米粒子在350-500nm区间的吸收曲线几乎重叠,且当复合溶胶中DNA的含量变化时,CdS的主吸收带启动波长也未发生变化,吸收光谱中260nm 附近的吸收包含DNA链上碱基苯环结构的特征吸图1DNA/CdS NPC体系的TEM形貌图Fig.1TEM images of DNA/CdS NPC(a)ds ctDNA/CdS NPC;(b)ss ctDNA/CdS NPC750No.5陈巧琳等：DNA/CdS 纳米粒子复合体系的光谱和光电化学性质收,其值随着体系中DNA 含量增大而增大.DNA 浓度在20mg ·L -1以内时,CdS NPs 的启动波长基本不移动,即表明DNA 骨架对CdS NPs 的禁带宽度没有影响.(2)CdS NPs 的启动波长均在470nm 左右,与块体CdS 相比,蓝移了45nm,表现出量子尺寸效应[14].根据纳米CdS 禁带能与半径的关系曲线[15],CdS 纳米粒子直径在4.2nm 左右.进一步的高分辨TEM 图像显示直径30-40nm 的CdS 颗粒为表面有直径约数纳米的簇状突起的纳米“杨梅”.结合紫外可见吸收光谱数据和量子尺寸效应理论,我们认为图1显示的CdS 颗粒应是一些直径为4-5nm 粒子的聚集体,每个纳米“杨梅”大概跨越了10-12个DNA 螺旋.图3显示复合体系与DNA 的红外吸收光谱形状基本相同,归属于DNA 的一些特征谱峰均出现[16],并且谱峰位置几乎没有发生位移.如964cm -1处的谱峰归属于核糖鄄磷酸骨架的O —P —O 反对称伸缩振动;1063cm -1归属于磷酸的对称伸缩振动;1225cm -1归属于磷酸的非对称伸缩振动;1652cm -1归属于DNA 碱基中C 襒O 双键伸缩振动.因此,在ds ctDNA/CdS NPC 和ss ctDNA/CdS NPC 中,CdS NPs 与ds ctDNA 或ss ctDNA 之间应无化学键合作用.相关文献指出[12],当Cd 2+浓度较低(与DNA 上磷酸基团摩尔比小于0.5)时,Cd 2+与磷酸基团之间将形成配位键,但Cd 2+浓度较高时则情况不同.本复合体系中可能由于Cd 2+浓度较高,CdS 纳米粒子是以静电作用与DNA 链结合.荧光光谱(图4)显示:(1)空白CdS NPs 与复合体系的荧光发射波长均在550nm 左右,与相关文献相近[17];(2)单纯用焦磷酸钠保护的CdS NPs 溶胶的荧光强度最小,而与DNA 形成复合体系后,荧光强度增大,并且随着DNA 含量的增大,强度增大.(3)当DNA 浓度一致时,ss ctDNA/CdS NPC 体系的荧光强度大于ds ctDNA/CdS NPC.由光电流-电位曲线(图5)上看出,400nm 光照下,对于两种复合体系,阳极光电流均随着外加电位的增大而缓慢地增大,当体系外加电位E app 为200mV(vs SCE)时,光电流值已基本趋于最大值,因此后面的光电化学实验均采取E app 为200mV 进行.同时,随着DNA 在复合体系中浓度的升高,体系的光电流响应逐渐降低.实验中我们测试了空白CdS NPs 和复合体系光照下的开路电位,发现复合体系中DNA 含量增加时,体系的开路电位正移,表示复合体系的电子结构可能与空白CdS NPs 的不大相同,有较多的体相复合中心存在,即存在较多的体相缺陷.图6为DNA/CdS NPC 体系在200mV 电位下图2不同DNA 浓度时DNA/CdS NPC 体系紫外可见吸收光谱Fig.2UV 鄄Vis spectra of DNA/CdS NPC with different DNA concentrations(a)without DNA,(b)c DNA =5mg ·L -1,(c)c DNA =10mg ·L -1,(d)c DNA =20mg ·L -1;The insets are the partially enlargedspectra.图3ds ctDNA/CdS NPC (a),ss ctDNA/CdS NPC (b)和ds ctDNA (c)的红外吸收光谱Fig.3IR spectra of (a)ds ctDNA/CdS NPC,(b)ss ctDNA/CdS NPC,and (c)ds ctDNA751Acta Phys.鄄Chim.Sin.,2008Vol.24的光电流谱,插图A 和B 为光电流峰值与复合溶胶中DNA 浓度的关系图.图上显示,对于两种复合体系,DNA 浓度在0-20mg ·L -1区间时,光电流峰值均随着DNA 的浓度增大而逐渐减小.当DNA 浓度达到20mg ·L -1时,其光电流响应已经基本趋于0.光电流-电位曲线和光电流谱的结果显示复合体系中DNA 的引入起到抑制CdS NPs 光电响应的作用,为了进一步求证DNA 对CdS NPs 性质的影响,测试了空白CdS NPs 和复合体系暂态光电流响应.图7中在400nm 光照下,ds ctDNA/CdS NPC 和ss ctDNA/CdS NPC 的暂态光电流响应均显示了与光电流谱一致的变化趋势,即随着DNA 的浓度升高,光电流下降.此外，两种复合体系的暂态响应曲线上在光亮和光暗瞬间均分别出现尖锐的暂态光电流前峰和后峰,表示存在表面复合过程.空白CdS NPs 的暂态光电流响应也出现了类似的现象,说明图4不同DNA 含量时DNA/CdS NPC 体系荧光光谱Fig.4Fluorescence spectra of DNA/CdS NPC with different DNA concentrations(a)without DNA,(b)c DNA =5mg ·L -1,(c)c DNA =10mg ·L -1,(d)c DNA =20mg ·L -1,(e,f)c DNA =200mg ·L -1;λex =360nm图5不同DNA 含量时DNA/CdS NPC 体系光电流-电位曲线Fig.5Photocurrent-potential curves of DNA/CdSNPC with different DNA concentrations(a)without DNA,(b)c DNA =5mg ·L -1,(c)c DNA =10mg ·L -1,(d)c DNA =20mg ·L -1;λ=400nm图6不同DNA 含量时DNA/CdS NPC 体系光电流谱Fig.6Photocurrent spectra of DNA/CdS NPC withdifferent DNA concentrationsinset A and inset B:dependency of peak photocurrent on DNA concentrations;(a)without DNA,(b)c DNA =5mg ·L -1,(c)c DNA =10mg ·L -1,(d)c DNA =20mg ·L -1;E app =200mV752No.5陈巧琳等：DNA/CdS 纳米粒子复合体系的光谱和光电化学性质合成的空白CdS NPs 与DNA/CdS NPC 体系均存在表面态.复合体系存在较大量的表面态的结果也得到了荧光实验的证实.CdS 的荧光主要包括两种类型[18],一种是带边复合发射,波长较短,峰位于470nm 左右;另一种是由中间能级产生的表面态复合发射,波长较之带边发射红移,约在540nm 左右.本实验中荧光发射主要为表面态发射.dsDNA 和ssDNA 对CdS NPs 的荧光均有增强效应,且荧光强度会随dsDNA 或ssDNA 量的增加而增强,但dsDNA 和ssDNA 的影响不太相同.我们认为,荧光增强原因有两方面,一方面,以DNA 为模板兼稳定剂生成CdS 纳米粒子时,CdS 利用Cd 2+和DNA 链上带负电的磷酸基团连接,用焦磷酸钠作稳定剂时,CdS 粒子是整个被焦磷酸根包覆,二者结晶形成过程及纳米晶所处的化学微环境不同,复合体系可能引进较多的表面态及体相缺陷,表面态复合发光谱带强度增强.另一方面,由于DNA 链的固定作用,使吸附的CdS NPs 排列的有序度提高,其相互碰撞的几率也小于溶液中自由游离的焦磷酸钠保护的CdS NPs,因此减少了因CdS NPs 相互碰撞导致的荧光猝灭.实验中发现,在0.5mmol ·L -1CdS 溶胶中,当DNA 含量达到200mg ·L -1时,可以不添加任何额外稳定剂(如焦磷酸钠),完全由DNA 承担模板和保护剂的工作.此时的荧光强度比单纯用焦磷酸钠保护的CdS 溶胶高了一个数量级.DNA 浓度在0-20mg ·L -1范围时,由于此时DNA 还不足以承载所有CdS NPs,即除了在DNA 链上的CdS NPs,体系里尚存在相当一部分“自由”CdS NPs (外层包覆焦磷酸根离子),则荧光效应来自这两部分CdS NPs 的共同贡献,随着DNA 的含量增大,DNA/CdS NPC 比例增大,此部分CdS NPs 由于具有更高的表面态密度,其发光效率更高,则总体CdS NPs 的荧光效应增强,这便可以解释荧光随着DNA 量增大而增大的现象.对于当DNA 浓度一致时,单链DNA 体系的荧光强度比双链DNA 体系高的现象,则认为是由于双链DNA 的三级结构与单链DNA 不同,双链DNA 上CdS NPs 堆积比单链DNA 紧密,这可以通过TEM 实验结果证实(图1),从而ssDNA 链上的CdS NPs 相互碰撞的几率低于dsDNA 上的,CdS NPs 相互碰撞导致荧光猝灭的强度次序为ssDNA/CdS NPs <dsDNA/CdS NPs <Na 4P 2O 7/CdS NPs.同时考虑表面态密度的影响,CdS NPs 的荧光强度次序应为ssDNA/CdS NPs >dsDNA/CdS NPs >Na 4P 2O 7/CdS NPs.图4显示当ssDNA 与dsDNA 含量均达到200mg ·L -1时,复合体系的荧光强度相差达到了六倍之多.3结论实验条件下复合体系中DNA 与CdS 粒子之间无化学键合作用,主要通过静电作用结合;DNA/CdS NPC 中DNA 模板不影响CdS NPs 的禁带宽度;在以单链和双链DNA 作为模板和稳定剂合成的DNA/CdS NPC 体系均具有较高的表面态,表面态对CdS NPs 的荧光发射有增强作用,却减弱了光电响应;DNA 浓度一致时,单链DNA/CdS NPC 体系的表面态密度高于双链DNA/CdS NPC 体系.DNA/CdS NPC 体系具有高的荧光强度与低光电响应,在用于体内荧光标记检测时可以降低高活性光生电子和空穴对细胞的损伤.此外,DNA 在复合体系中的含量对于荧光增强和光电流减弱具有不同程图7不同DNA 含量时DNA/CdS NPC 体系暂态光电流响应Fig.7Photocurrent transient of DNA/CdS NPC with different DNA concentrations(a)without DNA,(b)c DNA =5mg ·L -1,(c)c DNA =10mg ·L -1,(d)c DNA =20mg ·L -1;姿=400nm;E app =200mV753Acta Phys.鄄Chim.Sin.,2008Vol.24度的影响,该性质在DNA的分析检测方面可能具有应用前景.References1Coffer,J.L.;Bigham,S.R.;Pinizzotto,R.F.;Yang,H.Nanotechnology, 1992,3:692Torimoto,T.;Yamashita,M.;Kuwabata,S.;Sakata,T.;Mori,H.;Yoneyama,H.J.Phys.Chem.B,1999,103:87993Jin,J.;Jiang,L.;Chen,X.;Yang,W.S.;Li,T.J.Chinese Journal of Chemistry,2003,21:2084Dittmer,W.U.;Simmel,F.C.Appl.Phys.Lett.,2004,85:6335Dong,L.Q.;Hollis,T.;Connolly,B.A.;Wright,N.G.;Horrocks,B.R.;Houlton,A.Adv.Mater.,2007,19:17486Willner,I.;Patolsky,F.;Wasserman,J.Angew.Chem.Int.Ed.,2001,40:18617Zhu,N.N.;Zhang,A.P.;He,P.G.;Fang,Y.Z.The Analyst,2003, 128:2608Xu,Y.;Cai,H.;He,P.G.;Fang,Y.Z.Electroanalysis,2004,16: 1509Katz,E.;Willner,I.;Wang,J.Electroanalysis,2004,16:19 10Wang,J.;Liu,G.D.;Polsky,R.;Merkoci,A.Electrochemistry Communications,2002,4:72211Chen,D.;Wang,G.;Li,J.H.J.Phys.Chem.C,2007,111:2351 12Bigham,S.R.;Coffer,J.L.Colloids Surfaces A:Physicochem.Eng.Aspects,1995,95:21113Salata,O.V.;Dobson,P.J.;Sabesan,S.;Hull,P.J.;Hutchison,J.L.Thin Solid Films,1996,288:23514Weller,H.Angew.Chem.Int.Ed.,1993,32(1):4115Weller,H.;Schmidt,H.M.;Fojtik,A.;Koch,U.;Baral,S.;Henglein,A.;Kunath,W.;Weiss,K.;Dieman,E.Chem.Phys.Lett.,1986,124(6):55716Liao,J.;Yu,B.;Cong,H.L.;Liu,H.W.;Cao,W.X.Modern Instruments,2007,3:32[廖杰,于冰,丛海林,刘虎威,曹维孝.现代仪器,2007,3:32]17Coffer,J.L.;Bigham,S.R.;Li,X.Appl.Phys.Lett.,1996,69(25):385118Premachandran,R.;Banerjee,S.;John,V.T.;McPherson,G.L.;Akkara,J.A.;Kaplan,D.L.Chem.Mater.,1997,9(6):1342754。

CdS纳米材料的制备及其电学性质研究近年来，纳米领域的发展引起了人们极大的兴趣和热情，纳米材料逐渐成为材料科学研究的热点之一。

CdS纳米材料作为一种新型半导体材料，具有许多优良的电学、光学性质，在光电领域、生物医学领域等方面具有广泛的应用前景。

本文将介绍CdS纳米材料的制备方法及其电学性质研究进展。

一、 CdS纳米材料的制备方法CdS纳米材料的制备方法主要包括物理和化学两种方法。

物理方法包括凝聚态法、气相法、水热法等，化学方法包括溶胶-凝胶法、水热法、微乳法等。

1、水热法水热法是一种简单、低成本的化学制备方法。

通过在高温高压下使CdS纳米晶体自组装形成，能够得到高质量的CdS纳米材料。

水热法制备CdS纳米材料的步骤主要包括如下几个步骤：（1）溶液混合：将Cd(NO3)2和Na2S溶解在去离子水中，得到CdS纳米材料的前体溶液。

（2）反应条件：将前驱体溶液放入高温高压反应体系中，在一定的反应时间内进行反应。

（3）沉淀和清洗：将反应后的CdS沉淀通过离心分离，用去离子水进行多次清洗，保证产品纯度。

2、微乳法微乳法是一种新型的化学制备方法，与传统的溶胶-凝胶法相比，微乳法可以得到更为均匀的CdS纳米材料。

其制备步骤如下：（1）制备微乳：将表面活性剂、油、水混合物通过高能超声波或机械搅拌等方法均匀搅拌，制备微乳。

（2）CdS纳米材料的合成：在微乳中加入Cd(NO3)2和Na2S溶液混合，充分混合后进行加热反应。

（3）清洗和分离：将反应产生的CdS纳米材料用去离子水洗涤清洗，并离心分离沉淀，得到CdS纳米粒子。

二、CdS纳米材料的电学性质研究CdS纳米材料的电学性质是其应用范围的决定因素之一，研究CdS纳米材料的电学性质对于其应用具有重要的意义。

CdS纳米材料的电学性质主要包括导电性、能带结构和光电特性等。

1、导电性CdS纳米材料的导电性受到其晶体结构和尺寸等多种因素的共同影响。

研究发现，CdS纳米材料呈现出明显的尺寸效应，纳米粒子尺寸越小，其导电性越强。

植物cds序列找功能域1.引言1.1 概述概述植物CDS序列是植物基因组中编码蛋白质的区域，具有重要的生物学功能和应用价值。

通过对植物CDS序列进行分析和研究，可以揭示植物基因功能和进化的机制，为植物的生长和发育提供理论基础和实践指导。

本文将从概述植物CDS序列的意义与应用以及功能域的重要性与应用的角度，对植物CDS序列中的功能域进行发现和分析，并探讨功能域对植物的生长和发育的影响。

通过深入研究植物CDS序列中的功能域，我们可以更好地了解植物的分子机制，为植物育种和生产提供指导，促进农业的可持续发展。

在本文的第一部分，将介绍植物CDS序列的意义和应用。

植物CDS 序列作为植物基因组的重要组成部分，可以通过分析其序列结构和编码的蛋白质特性，深入研究植物的生物学功能与进化过程。

植物CDS序列的分析不仅可以揭示植物的基因功能和表达调控机制，还可以研究植物在适应环境变化、抵御病原侵袭以及适应植物生长与发育过程中的重要作用。

接着，本文的第二部分将着重介绍功能域的重要性与应用。

功能域是蛋白质分子中的一个重要组成部分，它们是具有特定生物学功能的结构或序列区域。

通过分析植物CDS序列中的功能域，我们可以鉴定和理解植物蛋白质的功能，研究其参与的生理过程和调控机制。

功能域的发现与分析为深入了解植物的生物学功能提供了重要的线索和解释。

在第三部分，我们将讨论植物CDS序列中找到的功能域的具体发现与分析，并探讨这些功能域对植物的生长和发育的影响。

通过分析植物CDS 序列中的功能域，我们可以揭示其与植物生长和发育过程相关的生物学功能，为植物育种和生产提供理论依据和应用指导。

综上所述，本文将从植物CDS序列的意义与应用以及功能域的重要性与应用的角度，系统地研究植物CDS序列中的功能域。

通过对功能域的发现和分析，我们可以更好地理解植物基因的功能和调控机制，为植物的生长和发育提供理论支持和实践指导。

希望通过本文的研究，能够促进农业的可持续发展，推动植物科学的进步。

微纳结构CdS-CdIn2S4的制备及其降解污水的性能微纳结构CdS/CdIn2S4的制备及其降解污水的性能引言：随着工业化和城市化的快速发展，水污染问题日益严重。

处理污水成为当代社会中的一项重要任务。

传统的污水处理方法包括生物处理、化学处理等，但这些方法存在着处理效率低、消耗能源大、处理过程中产生的副产物难以处理等问题。

因此，寻找一种高效、经济、环境友好的水污染处理技术变得尤为重要。

微纳结构CdS/CdIn2S4是一种具有潜力的新型光催化材料，具有较高的光催化活性和化学稳定性。

本文旨在探讨微纳结构CdS/CdIn2S4的制备方法，并评估其在降解污水中的性能。

一、微纳结构CdS/CdIn2S4的制备方法1. 溶剂热法制备CdS纳米颗粒首先，将硒酸铅溶液滴加到含有Cd（NO3）2和稳定剂的溶液中。

通过控制反应温度和时间，使Cd（NO3）2与硒酸铅反应生成CdS纳米颗粒。

2. 沉淀法制备CdIn2S4纳米颗粒将适量的CdCl2和InCl3溶于水溶液中，并在搅拌条件下缓慢滴加Na2S溶液，产生CdIn2S4的沉淀。

通过离心、洗涤和干燥等步骤，得到CdIn2S4纳米颗粒。

3. 成核生长法合成微纳结构CdS/CdIn2S4以上述方法得到的CdS纳米颗粒作为种子，将其与CdIn2S4纳米颗粒混合，然后在高温下进行磁搅拌，使CdS纳米颗粒催化CdIn2S4纳米颗粒的生长，形成微纳结构CdS/CdIn2S4。

二、微纳结构CdS/CdIn2S4对污水的降解性能评估1. 光催化试验以甲基橙为目标污染物，在一定浓度的污染溶液中加入一定量的微纳结构CdS/CdIn2S4催化剂。

通过紫外光照射一定时间后，采用分光光度计测定溶液中的甲基橙浓度变化，评估光催化降解效果。

2. 稳定性测试将经过一定时间光催化降解实验的微纳结构CdS/CdIn2S4催化剂，经过离心、洗涤和再分散处理后，再次进行光催化降解实验。

通过比对初始降解实验和稳定性测试的数据，评估催化剂的稳定性。

ce掺杂cds纳米粒子光催化剂的制备方法及其应用我将对CE掺杂CDS纳米粒子光催化剂的制备方法进行全面评估。

CE 掺杂CDS纳米粒子光催化剂是一种新型的纳米材料，具有很高的光催化活性和稳定性。

它在环境治理、能源转换和化学合成等领域具有广阔的应用前景。

为了更好地了解和掌握这一制备方法，我将在文章中从简到繁地探讨其制备方法及其应用。

1. CE掺杂CDS纳米粒子的制备方法CE掺杂CDS纳米粒子的制备方法主要包括化学合成方法、物理方法和生物合成方法等。

化学合成方法通常包括沉淀法、水热法和溶剂热法等。

物理方法主要是利用物理手段对原料进行加工得到纳米粒子。

生物合成方法则是利用生物体内的生物大分子对原料进行还原和合成得到纳米粒子。

在化学合成方法中，沉淀法是一种简单且成本较低的制备方法。

它通过将金属阳离子与硫化物离子在溶液中发生沉淀反应，得到CE掺杂CDS纳米粒子。

水热法利用高温高压的条件使得原料在溶液中发生晶体生长，得到高品质的纳米粒子。

溶剂热法则是在高温溶剂中加入反应原料，使得原料在高温条件下得到纳米粒子。

2. CE掺杂CDS纳米粒子光催化剂的应用CE掺杂CDS纳米粒子光催化剂在环境治理、能源转换和化学合成等方面具有广泛的应用。

在环境治理方面，CE掺杂CDS纳米粒子光催化剂能够将有机污染物和重金属离子高效降解，具有很高的环境治理效果。

在能源转换方面，CE掺杂CDS纳米粒子光催化剂能够将太阳能高效转换为化学能，具有重要的能源转换应用价值。

在化学合成方面，CE掺杂CDS纳米粒子光催化剂还可以用于有机合成反应和催化转化反应，具有很高的催化活性和选择性。

总结回顾通过对CE掺杂CDS纳米粒子光催化剂的制备方法及其应用的全面评估，我们了解到了CE掺杂CDS纳米粒子制备的多种方法以及其在环境治理、能源转换和化学合成等领域的广泛应用。

这些知识不仅可以帮助我们更深入地理解CE掺杂CDS纳米粒子光催化剂的制备与应用，还可以为相关领域的研究和应用提供重要的参考和指导。

题目：纳米CdS材料的常见合成方法与优缺点比较姓名：班级：应用化学0902纳米CdS材料的常见合成方法与比较####摘要：综述了近些年来关于纳米CdS常见的主要合成方法以及应用上的优缺点比较。

由于纳米CdS材料具有多种特殊的优良性质，因此对它的研究一直受到人们的青睐。

CdS的合成方法主要包括固相法、液相法和气相法。

对这些方法进行了综述和优缺点比较。

关键词：纳米CdS，材料，合成方法1.引言纳米材料因其独具特色的量子尺寸效应，小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应而显示出很多体材料所不具备的导电特性、光电特性、光催化性能等，已逐渐跻身成为21世纪材料科学研究领域最受关注的方向之一。

硫化镉纳米材料显示出许多独特的光电性能，在光致发光、电致发光、传感器等许多领域应用广泛，更是纳米材料合成领域的热点之一。

纳米材料的制备主要分为三类：固相法、液相法和气相法。

本文就针对其中特点鲜明的几种合成方法进行阐述和比较。

2.固相法(1)直接合成法方法：将CdCl2·2.5H2O和Na2S·9H2O按摩尔比1∶1混合于玛瑙研钵中,充分研磨,经过处理,得桔红色粉末样品。

性能测试（气敏性）：这种CdS材料为基体的气敏元件对低体积分数的C2H5OH有很高的灵敏度,具有选择性高、重复性好、响应恢复时间较快的特点,是有望得到开发的一种气体传感器材料。

优点：这种材料易于操作，在性能测试中表现出了良好的气敏性缺点：这种方法只适合于少量的操作，而不能应用于大量生产。

而且固体与固体之间接触面积小，反应速率低，耗时耗力。

(2)微波辅助室温固相反应添加表面活性剂原理：结晶水能有效吸收微波能量方法：。

以聚乙二醇- 400 ( PEG400)为表面活性剂,以Na2S·9H2和Cd (CH3COO)2·2H2O 为反应物,通过低热固相反应,得到产物。

所得产物分为3份,分别转入聚四氟乙烯容器中,以不同加热时间段进行微波加热。

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2010年第29卷第1期·94·化 工 进展模板法制备纳米材料研究进展陈彰旭，郑炳云，李先学，傅明连，谢署光，邓 超，胡衍华（莆田学院环境与生命科学系，福建 莆田 351100）摘 要：模板法可以有效控制所合成纳米材料的形貌、结构和大小，因而成为目前制备纳米材料的一种重要手段。

本文主要综述了软、硬模板法制备纳米材料的研究进展，重点介绍几种高分子聚合物为模板制备无机纳米材料的基本原理和主要特点，并在此基础上提出了模板法制备纳米材料需要解决的问题和应用前景。

关键词：模板法；软模板；硬模板；纳米材料中图法分类号：TB 383 文献标识码：A 文章编号：1000–6613（2010）01–0094–06Progress in the preparation of nanomaterials employing template methodCHEN Zhangxu ，ZHENG Bingyun ，LI Xianxue ，FU Minglian ，XIE Shuguang ，DENG Chao ，HU Yanhua(Department of Environment and Life Sciences ，Putian University ，Putian 351100，Fujian ，China)Abstract ：Template method is preferable to other approaches for the preparation of nanomaterials ，with which the structure ，morphology and size of nanomaterials can be effectively controlled by simply altering the nature of template and the preparation conditions. Therefore ，preparation of nanomaterials by means of template method is a hot research topic in materials science and attracts much attention in recent years. The present review summarizes the development in preparation of nanomaterials with soft and hard template methods. Finally ，the developing trends of template method for preparing nanomaterials are proposed.Key words ：template method; soft template; hard template; nanomaterials纳米材料由于其本身具有表面效应、体积效应和量子尺寸效应等，展现出许多特有的物理性质、化学性质，在催化、医药、滤光、水体处理、光吸收、磁介质及新材料等方面具有广阔的应用前景而备受关注[1]。

DBS-偶氮胂、CdS在纳米SBA-15中的组装研究的开题报告一、研究背景随着纳米技术的不断发展，人们逐渐意识到纳米材料具有独特的物理和化学性质，其在催化、吸附、传感等领域的应用也日益广泛。

其中，纳米介孔材料因具有较大的比表面积、孔道直径可调等优点，成为制备纳米催化剂和吸附剂的重要载体。

偶氮胂（DBS）是一种重要的光敏化合物，具有光催化降解和抗菌性能，在环境保护和医药领域具有广泛的应用前景。

然而，由于DBS的可溶性较差，其在溶液中的分散性较差，通过传统的助剂法和共沉淀法制备DBS纳米催化剂存在困难。

因此，利用介孔材料作为载体，将DBS固定于介孔材料孔道中以提高其分散性和稳定性，成为DBS纳米催化剂制备的一种有效方法。

CdS是一种常用的光敏化合物，具有光催化、发光和光电性能，在太阳能电池、催化和光化学防腐等领域有广泛的应用。

将CdS纳米颗粒嵌入到介孔材料中，能够进一步提高其稳定性和催化性能，使其在光化学反应中发挥更优异的性能。

二、研究内容本研究将采用介孔材料SBA-15作为载体，将DBS和CdS分别嵌入到SBA-15孔道中，制备DBS和CdS的纳米催化剂。

通过X射线衍射、透射电镜、比表面积测量仪等手段对制备物进行表征，研究介孔材料SBA-15的优异性能对DBS和CdS的结构和性能的影响。

同时，对DBS和CdS纳米催化剂进行光催化活性和抗菌性能的测试，研究DBS和CdS纳米催化剂的性能和应用前景。

三、研究意义本研究将探讨介孔材料作为载体，对DBS和CdS纳米催化剂性能的影响和优化，为开发高性能、高稳定性的纳米催化剂提供基础理论和实验依据，为环保、医药等领域的应用提供新的技术支持。