湖南大学高等分析化学思考题答案

高等分析化学思考题（化学专业本科）2

第一章分析化学相关文献

基本概念：一次文献、二次文献、技术标准、通讯作者、ISSN、DOI

（1）为什么要费时费力地去了解文献的相关知识？

（2）SCI和SciFinder是一回事吗？为什么？

（3）说明如何获取一篇专利的原文。

（4）在尿样检验中，有什么手段可以降低假阳性出现的几率？

1.原始的创作，如期刊论文、技术报告、专利说明书？？？

2.将一级文献经过加工整理、简化组织成为系统的文献，便于查找一级文献，

如书目、索引和文摘。

3.对产品的质量、规格及检验方法等方面所做的技术规范。如化工产品的分析

检验方法的各种标准。

4.课题的总负责人，承担课题的经费，设计，文章的书写和把关。通讯作者也

是文章和研究材料的联系人，担负着文章可靠性的责任。

5.ISSN国际标准连续出版物编号，其目的是使世界上每一种不同题名、不同版

本的连续出版物都有一个国际性的唯一代码标识

6.数字对象唯一标识符，它是一套识别数字资源的机制，涵括的对象有视频、

报告或书籍等等。

1.了解文献，从而快速查找有价值的文献；方便自己写文献。

2.SCI是科学引文索引，内容涵盖所有自然科学，SciFinder Scholar是美国化学

学会旗下的化学文摘服务社所出版的在线版数据库学术版，只有化学的内容。

3.从各国专利管理机构获取；从各商业性数据库获取。

4.控制时间，存放时间不能太长，从收集完毕到检测完毕不能超过2小时；不

能掺杂质；要用干净的容器装；进行复检，比如镜检。

第二章分析化学的一些发展趋势

2.1单分子分析

基本概念：消失波、TIRFM、TLM、AFM

1.标准波在全内反射界面呈指数衰减由光密渗入光疏介质而形成消逝波。

2.全内反射荧光显微镜，利用光线全反射后在介质另一面产生衰逝波的特性，

激发荧光分子以观察荧光标定样品的极薄区域，紫外区观测的动态范围通常在200 nm以下。

3.热透显微镜

热透显微镜采用波长不同的两种激光器。在激光束焦点附近如果有对光有吸收的物质存在就会吸收光而发热，激光焦点中心部位发热多而边缘发热少，周围的水会因为折射率不同起到凹透镜的所用，当另一束激光通过时，会因为凹透镜的作用而发散，据此进行物质探测。

4. 原子力显微镜，利用微小探针与待测物之间交互作用力，将激光束照射到微

悬臂上,再进行反射及反馈来呈现待测物的表面形貌和物理特性。

（1）为什么要发展单分子分析方法？并举例具体说明。

探测并识别单个分子，揭示基团平均所覆盖的分子特性，实时监测分子运动，具

有低检出限和高灵敏度。

举例：1.单分子水平上的ELISA-超灵敏蛋白质监测技术

2.利用全内反射荧光显微术对细胞进行荧光成像。

（2）为什么全内反射技术可以用于单分子分析？如果棱镜、显微镜头等光学元件表面有缺陷，会造成什么问题？

如果有缺陷，光会发生折射，散射，光线会透过光学元件，不利于激发产生荧光。（3）一些贵金纳米颗粒（纳米簇除外）没有荧光，如何在单颗粒水平上观察其行为？

（4）如何观察myosin V（肌球蛋白V）的运动？

用Au纳米颗粒标记后进行暗场成像。

2.2分析对象的识别

基本概念：分子识别、单克隆抗体、多克隆抗体、核酸适体

1.分子识别是指分子选择性相互作用

2.一种B淋巴细胞在一种抗原的刺激下产生的抗体

3.B淋巴细胞在多种抗原的刺激下产生的抗体

4.具有高亲和力，可以高特异结合蛋白质或其他小分子物质的寡聚核苷酸片段。

（1）什么是超分子化学？

处于近代化学、材料化学何生命科学交汇点的新兴学科。它的发展不仅与大环化学的发展密切相连，而且与分子自组装、分子器件和新兴有机材料的研究息息相关。

研究的内容主要有：分子识别、生物有机体系和生物无机体系的超分子反应性及传输，固态超分子化学，超分子化学中的物理方法，模板、自组装和自组织超分子技术。

（2）双抗夹心法检测目标物的时候，应该如何选用抗体？(或：描述ELISA的原理)画图

两种抗体与抗原的结合位点不同。

（3）核酸适配体作为分子识别探针，有哪些优点？

制备方便、快速、成本低，亲和力可调，标记方便，化学稳定性好，无毒、不被机体排斥，在组织中渗透快

数量有限，易被酶水解？？？

（4）阅读文献（Using personal glucose meters and functional DNA sensors to quantify

a variety of analytical targets, Nature Chemistry, 2011, 3, 697-703），指出其中

用到了那些分子（或离子）识别的方法。

酶和底物的识别，核酸适配体，抗原抗体识别，分子信标

（5）人们为什么要发展长波长的荧光探针？

减少光损失，消除背景荧光；提高信噪比；减少对生物组织的光损伤。

2.3高通量分析

基本概念：高通量分析

1、通过一次实验得到大量数据并从中得到有价值的信息的分析方法

（1）发展高通量分析方法的出发点？（为什么）

在单位时间内获得更多的数据；组学测序；新药研发。

（2）发展高通量分析方法，应从哪几个方面进行考虑？

1、提高同一时刻处理样品的能力

2、缩短每个样品占用的时间

3、阵列化、自动化

（3）提高分析速度（通量）还哪些方法？

1、提高同一时刻处理样品的能力

2、缩短每个样品占用的时间

3、阵列化、自动化

（4）什么是高通量测序技术（High-throughput sequencing）？

一次对几十万到几百万条核酸分子进行序列测定

（5）流式细胞仪中，如何使被测细胞形成快速、直线流动的单细胞队列？

流体力学聚焦，用鞘液对样品溶液进行挤压，使其加速并排列成直线。

2.4微流控芯片

基本概念：微流控芯片

1、通过微机电加工技术把整个实验室的功能，包括采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等，集成的几平方厘米的芯片，又称为微全分析系统。

（1）为什么要推动化学分析设备的微型化与集成化？

减少样品和试剂的用量，降低成本，加快分析的速度；具有广泛适用性，更加大众化，有巨大经济效益和社会效益。

（2）微流控分析芯片中，微结构的形成方法主要有哪些？

经典光刻（干法，湿法）；模板浇注法；模板热压法；激光刻蚀法；

（3）为什么会有纳流控、光流控、纸芯片这三个新的发展方向？

在更小尺寸, 甚至几个纳米内监测流体和分子的行为；在微纳米尺度上，通过对流体的精密操控实现光学或光电子器件及系统的特殊功能；成本低廉、操作简单、不需要外援设备、可多元检测，有望成为最廉价的分析检测器件，从而利用低值科技原料得到高科技产品。

2.5活体实时原位分析

（1）生物体系对分析方法有哪些特殊要求

具有极小的空间尺度，能进入组织、细胞、甚至细胞器内进行检测；

• 有极高的灵敏度，能准确地测定极其少量的分析对象；

• 有极快的响应特性，能及时跟上生物信息的快速变化；

• 具有极高的选择性，能在复杂的生命体系中准确地识别出分析对象；

• 对生物体的扰动极小，最好是没有损伤，以获得真实的生命活动信息。

（2）人们为什么要发展长波长的荧光探针？

减少光损失，消除背景荧光；提高信噪比；减少对生物组织的光损伤。

第三章分析仪器的掌握

3.1光谱仪器

基本概念：单色器、全息光栅、闪耀光栅、闪耀角截止滤光片、高阶衍射、光栅公式、光致发光、化学发光、CCD

1、单色器：将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出任意波长单色光的光学系统。

2、全息光栅：利用全息照相技术即利用光相干迭加原理，制作的光栅。

3、当光栅刻画成锯齿形的线槽断面时，光栅的光能量便集中在预定的方向上，