pH值响应的共轭聚合物纳米粒子的制备、表征与细胞成像研究(英文)

共轭聚合物纳米粒子(CPNs)因其高荧光亮度、低毒性、表面易修饰的特性,近年来在生物材料和生物医药领域备受关注。本论文中我们设计、合成了一种新的pH值响应共轭聚合物(PFPA),并通过纳米沉淀方法制备了其纳米粒子。动态光散射实验表明PFPA纳米粒子在水中分散性较好,其粒径约为8nm。PFPA纳米粒子的最大吸收峰为379nm,其摩尔吸光系数为2.1×106 L·mol-1·cm-1;另外该纳米粒子的荧光最大发射峰为422nm,其荧光量子产率为35%。PFPA纳米粒子在汞灯(100瓦)照射下表现出较好的光稳定性,另外MTT实验表明其具有较低的细胞毒性。该纳米粒子具有pH响应的光学特性,并可以用于活细胞成像。PFPA纳米粒子在癌症诊断、药物与基因传递等方面具有潜在的应用价值。     

基于树胶的纳米结构及其应用

纳米粒子和纳米纤维在能源、水和食品工程领域有着潜在应用,尤其是在生物、环境和医学领域中得到了巨大的发展。本文综述了基于绿色合成技术以及静电纺丝技术合成性能稳定的纳米颗粒和纳米纤维膜,这两种材料均是采用树胶及其衍生物为稳定剂,并重点阐述了纳米粒子和功能化膜在重金属降解方面的应用。此外,纳米粒子和纳米纤维膜的抗菌性能也做了描述。     

细乳液聚合制备新型红色荧光聚合物纳米粒子

本文采用一步细乳液聚合法,将一种疏水性的红色荧光染料甲基丙烯酸尼罗红酯(NRME)引入聚合物纳米粒子中,成功制备了新型水分散性红色荧光聚合物纳米粒子。光谱研究表明NRME已经成功结合进入纳米粒子。通过控制NRME在纳米粒子中的含量,可以获得不同荧光强度的聚合物纳米粒子。这类新型荧光纳米粒子在生物医学等领域有着潜在的应用价值。     

磁性纳米颗粒的制备及在靶向药物传输领域的应用

磁性纳米粒子因其独特的物理化学性质引起了研究人员的广泛兴趣,近年来在生物医学领域的潜在应用也受到了极大关注。通过载体传输的方法将药物靶向递送至病变部位,以减少对正常部位的副作用。为了提高药物的药效学作用并减少其毒性和副作用,靶向药物递送和缓释已成为关注的焦点。作为药物递送工具,磁性纳米颗粒提供了被靶向的可能性。在本文中我们简要的介绍了磁性纳米颗粒常见的合成方法及作为药物载体的优点。     

纳米颗粒在水中稳定性的影响因素研究进展

由于纳米颗粒的潜在生物毒性和广泛的应用,可能导致的潜在暴露风险,近年来国内外研究热点集中在对不同条件下纳米颗粒在水体中稳定性特点。进入水体后,影响纳米颗粒迁移性的因素包括纳米颗粒表面性质、pH、离子强度、粘土以及天然有机物如腐殖酸、富里酸等,从而沉降性能与生态风险也受到影响。     

Fe_3O_4/MPTS@CdSe/CdS纳米离子的制备及其性能

经过修饰、加工处理过的纳米颗粒能够满足不同领域的应用需求,因此对纳米颗粒表面进行修饰成为纳米材料领域研究的热点问题。在水相内,通常使用化学共沉淀法制备Fe_3O_4纳米粒子,将其添加至正硅酸乙脂的醇水体系内,使磁性纳米粒子表面形成一层SiO_2包覆层,并采用丙基三甲氧基硅烷进行修饰处理,确保磁性纳米粒子表面连接丰富的功能双键,与乙二胺修饰后的CdSe/CdS量子点进行连接,制得磁性荧光双功能纳米微球,对其进行表征及其性能测试。实验结果证实,粒径为40nm的磁性纳米颗粒,饱和磁化强度为32.2emu/g,荧光强度是450a.u,磁性荧光双功能纳米材料在细胞分离、免疫检测等领域应用广泛。     

AIE荧光聚合物纳米粒子的合成与性能研究

本文采用一步细乳液聚合法,以苯乙烯为可聚合单体,结合基于聚集诱导荧光增强(AIE)荧光染料(2-((4’-(二苯胺)-[1,1’-连二苯基]-4-基)(苯基)亚甲基)丙二腈,TPAPCN),成功制备AIE荧光聚合物纳米粒子。光谱研究表明TPAPCN具有优良的AIE性质。纳米粒子光谱学的研究表明,通过调控TPAPCN的用量,成功地获得了不同荧光亮度的AIE聚合物纳米粒子。该纳米粒子在生物、医学等领域具有潜在的应用价值。     

二氧化硅球的制备及其功能化

以正硅酸四乙酯为硅源,分别在碱性和酸性条件下制备了二氧化硅(SiO2)球状粒子;在碱性条件下制备了具有荧光功能的SiO2-FITC复合纳米球;以Sn2+作为敏化剂,在SiO2球表面沉积Ag纳米颗粒,制备了SiO2/Ag核-壳结构纳米粒子。通过透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见近红外(UV-vis-NIR)分光光度计,荧光分光光度计对SiO2球,SiO2-FITC荧光纳米球,SiO2/Ag核-壳结构纳米粒子的形貌和光学吸收、荧光发射特性进行了表征。结果表明,碱性环境下制备的SiO2球粒径大小为纳米级,酸性环境下制备的SiO2球粒径大小为微米级,酸性环境下制备的SiO2球比碱性环境下制备的硅球致密。掺入FITC的SiO2球具有荧光发射特性,且发光强度可以控制。Ag纳米颗粒修饰的SiO2/Ag核-壳结构纳米粒子具有等表面等离子体共振吸收特性。     

纳米技术在化学强化采油中的最新应用进展

近年来,纳米技术在提高采收率中的潜在应用越来越受到关注。为此,许多研究报道纳米颗粒在化学提高采收率过程中有很好的应用前景。本文综述了纳米粒子在表面活性剂、聚合物、表面活性剂、碱性表面活性剂、低矿化度水驱等领域的最新应用研究进展,为有兴趣开发纳米粒子技术的研究人员指明了方向。阐述了纳米粒子在润湿性改变、层间张力降低和原油采收率提高方面的作用,并讨论了纳米流体驱油过程中影响多孔介质中岩石/流体相互作用行为的因素。     

氨基化Fe_3O_4纳米粒子的制备及对胃癌细胞的毒性评价

采用共沉淀法制备了四氧化三铁纳米粒子(Fe_3O_4),并在Fe_3O_4纳米粒子表面修饰上了氨基。透射电子显微镜(TEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)显示,纳米粒子分散性良好,粒径约为10 nm,氨基成功修饰在了纳米粒子的表面。以胃癌SGC-7901为目的细胞,依据RGR值考察了Fe_3O_4-NH_2纳米粒子的细胞毒性等级,结果显示,在一定浓度范围内,细胞死亡率与Fe_3O_4-NH_2纳米粒子的浓度成正相关,低于51.2μg/m L时,Fe_3O_4-NH_2纳米粒子的细胞毒性相对较小,Fe_3O_4-NH_2纳米颗粒具有较好的生物相容性。     

银纳米颗粒在染料废水处理中的应用

当今世界上工业废水排放造成的污染占水体污染的主导地位。而染料废水作为工业废水的其中一种,其处理的各种物理和化学处理步骤更耗时、成本高且效率较低。在这方面,银纳米颗粒在染料废水处理中的潜力得到了极大的探索。为了有效去除染料,对处理条件进行了优化和探索。此外,银纳米复合材料的作用也取得了巨大的成功。同时,也认识到了银纳米颗粒介导的毒性机制,即使是在低浓度和有害的生物效应时,纳米粒子释放到处理过的水和污泥中,纳米银污染土壤、水环境和地下水的命运是一个值得关注的问题。因此,本文综述了银纳米颗粒和银基纳米复合材料在污水处理中的应用现状。     

纳米金检测有毒有害物质的研究进展

随着人们对含有重金属的食品,农作物中的农药残留,动物源食品的兽药残留以及包装材料中迁移等有害污染物的关注,开发一个快速、灵敏,经济的对这些有毒有害物质检测方法是非常必要的。纳米金材料凭借其特有的物理和化学性质在此方面显示出巨大的潜力,将纳米金材料用于有毒有害物质的检测领域,成为近几年的一个研究热点。本文介绍了金纳米粒子的基本特征,分析了有害的污染物,其来源和种类,介绍并讨论了金纳米颗粒对有毒有害污染物的检测和应用。     

福建物构所稀土上转换荧光生物标记材料研究取得新进展

正与传统的分子荧光标记材料(如荧光染料)相比,稀土上转换纳米发光材料不仅化学稳定性高、荧光寿命长、潜在生物毒性低,而且由于采用近红外光源激发具有较大的光穿透深度、无生物组织自荧光以及对生物组织几乎无损伤等显著优点,在荧光生物检测和成像等领域具有重要的应用前景。目前上转换纳米荧光标记材料发展的瓶颈问题是其量子产率低。提高上转换发光效率、探索新型高效的上转换纳米荧光标记材料一直是人们关注的焦点与努力的目标,也是该类材料能否获得实际应用的关键。在国家自然科学基金杰出青年和促进海峡两岸科技合作联合基金、科技部863计划和重大科学仪器开     

上转换纳米棒NaGdF_4:Yb~(3+),Tm~(3+)的合成、形貌调控及其荧光研究

水热法制备了高纯度六方相NaGdF_4:Yb~(3+),Tm~(3+)纳米颗粒,采用以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,通过X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM),元素分析(mapping),荧光光谱学等手段对所制备的NaGdF_4纳米棒的结构与形貌进行表征,发现提高反应时间对粒子尺寸和形貌的影响不明显,表面活性剂的浓度对发光强度有明显影响,并着重研究粒子长径比和发光强弱关系的特点。结果表明:共掺杂NaGdF_4纳米颗粒在980 nm下可发射出475 nm蓝光,以及695 nm红光800 nm的强近红外光。且发现颗粒长径比越大,荧光强度越强,进一步探索了颗粒长径比调控的荧光增强机理。     

溶胶-凝胶法制备的SiO2催化生长单壁碳纳米管

溶胶-凝胶法是制备纳米粒子的一种重要方法。采用高化学活性的化合物作反应前驱体经溶胶、凝胶过程,再经热处理而生成颗粒较均一的纳米粒子。分别在酸催化和碱催化条件下以原硅酸四乙酯（TEOS）为前躯体制备出SiO2纳米颗粒,用于生长单壁碳纳米管。最后发现,此SiO2粒子作为一种非金属催化剂,其催化生长的碳纳米管密度和结构均一而且产物中无残留催化剂颗粒,扩大了碳纳米管的性能及应用。     

双亲纳米颗粒在选择性溶剂中的自组装行为：耗散粒子动力学模拟

接枝聚合物纳米颗粒在构筑多级功能性纳米材料方面具有很大潜力,但其在选择性溶剂中自组装相图却鲜见报道。利用耗散粒子动力学模拟研究了溶剂选择性、接枝聚合物链长度以及亲水、疏水聚合物链比例等因素对双亲纳米颗粒自组装行为的影响,并绘制了自组装形态相图。结果显示,随着浓度的增大,双亲纳米颗粒逐渐自组装成球状、棒状、二维膜、纳米膜孔等丰富纳米结构。不仅如此,溶剂与亲水、疏水聚合物相容性差异较小时（a_S-HL=40k_BT/R_c,a_S-HB=50k_BT/R_c）,双亲纳米颗粒自组装形成层状纳米结构,在较高浓度时,形成规则的多孔网络结构。研究发现,双亲纳米颗粒浓度和接枝聚合物的链长以及亲水、疏水聚合物链比例是调控双亲纳米颗粒自组装形态的关键因素。鉴于双亲纳米颗粒丰富的自组装行为,它在气体分离、检测、载药、催化剂载体等领域有着很大的潜在应用价值。     

配位交联的DOX纳米颗粒的制备与质量评价

目的：以单宁酸(TA)和三氯化铁(FeCl₃)为载体材料,盐酸阿霉素(DOX)为主药,通过配位交联法制备纳米颗粒,并进行质量评价。方法：超声条件下将TA、FeCl₃、DOX依次混合制备纳米颗粒;使用粒径仪测量粒径和PDI值,并在透射电子显微镜(TEM)下观察纳米颗粒的形貌;考察纳米颗粒的稳定性及其体外药物释放行为;通过MTT法研究其在肿瘤细胞4T1上的毒性。结果：成功制备了以TA、FeCl₃为载体的DOX纳米颗粒(TA-Fe-DOX)。该纳米颗粒呈类球形,粒径为190nm;在一周内保持稳定;体外释放实验证明纳米颗粒在酸性环境的释药速率高于中性环境,具有明显的pH敏感性释药特征;细胞毒性实验结果表明TA-Fe空白载体没有明显毒性,而制备的TAFe-DOX纳米颗粒相对于游离药物DOX具有较高的抗肿瘤作用。结论：制备的TA-Fe-DOX纳米颗粒具有良好的pH敏感释药特性,能够提高肿瘤靶向性,为肿瘤治疗提供新的思路。     

银纳米粒子增强荧光法测定水体中痕量的恩诺沙星

在实验条件下建立了水溶液中痕量恩诺沙星的荧光分析方法;在课题组已有工作的基础上,采用"绿色"化学方法合成了银纳米粒子;研究了所制得的银纳米粒子对水溶液中恩诺沙星荧光行为的影响,并最终建立了水溶液中痕量恩诺沙星的银纳米粒子增强荧光分析方法。     

聚酰胺-胺-Fe_3O_4复合纳米粒子的制备及细胞毒性研究

采用共沉淀法制得粒径为10~20 nm的超顺磁性四氧化三铁纳米粒子(superparamagnetic iron oxide nanoparticles,IONP),以树枝状高分子聚酰胺-胺(PAMAM)对SIONP包覆修饰得到核壳结构的复合粒子(PAMAMIONP)。通过马尔文粒度仪、扫描电镜、能谱仪、红外光谱仪对材料形貌和结构进行表征,并将含不同类型和浓度的纳米粒子培养液与Hep G2细胞共培养、MTT法来评价粒子细胞毒性。研究结果表明,IONP外部包覆PAMAM之后,粒子在水溶液中的分散性明显增强、毒性显著降低,且氨基封端的复合粒子(PAMAM-IONP)细胞毒性小于酯键封端的复合粒子(MA-PAMAM-IONP)。     

典型纳米材料的毒性研究

随着纳米技术的进步和人工纳米材料的使用,大量纳米材料不可避免的进入生态环境,被生物体吸收或者与生物体发生直接接触。其潜在的生态风险已引起社会广泛关注。纳米材料在环境中的转化和降解关系着它们在环境中的潜在风险及生态毒性,其中纳米毒性是近年来纳米生物安全性研究的焦点。研究纳米毒性对研究纳米材料的环境潜在风险和危害有重要意义。本文通过结合国内外相关研究成果对近年来纳米材料的毒性进行了综述。