利用MicroBCA和QCM对钛薄膜表面固定纤连蛋白的量化研究与对比

采用物理化学稳定性较好的石英玻璃为基底,用非平衡磁控溅射技术于其表面沉积生物相容性良好的钛薄膜,然后在钛薄膜表面共价固定纤连蛋白。采用傅立叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)对各步处理后的材料表面特征进行检测和分析。主要研究了用MicroBCA检测法对样品表面固定的纤连蛋白的定量表征的可行性,并将该结果与用石英晶体微天平(QCM)方法检测获得的纤连蛋白量做了对比和深入分析。结果显示,纤连蛋白可以成功固定到钛薄膜表面,MicroBCA检测法和QCM法的检测结果具有一致性,样品表面纤连蛋白的固定量大约在767～789ng/cm2。     

基于光纤表面等离子体共振的便携式无创血糖检测

人体唾液中的葡萄糖浓度与血糖浓度密切相关,无创血糖检测通过测量唾液中的葡萄糖浓度来预测血糖浓度,而唾液中成分复杂,利用对葡萄糖有特异吸附作用的葡萄糖氧化酶(GOD)修饰光纤表面等离子体共振(SPR)传感器,可以实现对葡萄糖的选择性测量.同时,为了实现血糖检测仪的便携性及测量探头的快捷更换,设计了一种以微型光纤SPR传感器为核心的针尖式接续子探头,并探讨了该系统检测低浓度葡萄糖的测量分辨率.实验结果表明,该传感器可应用于检测唾液中葡萄糖浓度从而反应血糖浓度,为便携式无创血糖检测仪的开发提供了一种有效的方案.     

含苯硼酸官能团纤维素膜的制备及性能

采用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(TEMPO)/Na Br/Na Cl O氧化体系将纤维素膜C6位上的羟基氧化为羧基,再利用水溶性偶合试剂N-(3-二甲氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)将3-氨基苯硼酸与氧化纤维素膜以形成酰胺键的方式结合起来,从而制备出接枝有苯硼酸官能团的纤维素膜。文中对苯硼酸改性纤维素膜进行了结构表征与力学性能检测,并对改性过程中各因素的影响进行了讨论。结果表明,当TEMPO的用量为0.005 g,Na Br的用量为0.025 g,10%的Na Cl O溶液的用量为4 m L及氧化时间控制在60 min以内时,可以获得力学强度较好的纤维素膜。此外,该膜对含有多醇结构微粒的吸附与解吸过程可通过p H值控制来实现。鉴于苯硼酸结构对多醇类化合物具有的探针作用,所制得的改性纤维素膜在快速方便检测糖尿病等方面具有潜在的应用价值。     

空心纳米水凝胶的葡萄糖和温度双重刺激响应性

采用两步胶体模板聚合法再引入苯硼酸基团和刻蚀模板,制备了一种具有温度和葡萄糖双重刺激响应性的新型智能空心纳米水凝胶,用傅立叶变换红外光谱、核磁共振、透射电镜和动态激光光散射等手段对其进行了表征。结果表明,空心纳米水凝胶由聚(N-异丙基丙烯酰胺)和聚(N-苯硼酸基丙烯酰胺)组成,具有互穿聚合物网络结构和内部为空腔的形态结构,并具有葡萄糖和温度双重刺激响应性。     

基于单片机的石英晶体微天平气体检测系统设计

在对石英晶体微天平(QCM)的工作原理和检测方法进行了研究之后,本文提出采用参比QCM补偿的方法来克服温湿度等非质量因素对测量结果的影响,并研制了以MSP430F112单片机为核心的低成本的QCM气体检测系统.详细阐述了该系统的硬件结构和软件设计.为验证系统设计的合理性,用聚苯胺作为敏感材料制备了QCM氨传感器,通过并使用该系统对它性能进行检测.结果表明,与QCM传感器一起配合,该系统可以用来检测环境中气体的浓度.     

基于表面等离子共振GGBP胺耦合绑定的葡萄糖浓度测量影响因素

人体组织液中的葡萄糖浓度与血糖浓度密切相关,微创血糖检测通过测量组织液中的葡萄糖浓度来预测血糖浓度,而组织液中成分复杂,利用对葡萄糖有特异性吸附作用的D-半乳糖／D-葡萄糖结合蛋白（GGBP）胺耦合绑定修饰表面等离子共振（SPR）传感器可以实现葡萄糖选择性测量．但是由于测量过程复杂,需要对影响测量精度的因素进行评价,确定最佳测量条件,以微型SPR传感器为核心搭建了一套葡萄糖浓度测量系统,系统地分析研究了GGBP胺耦合绑定SPR葡萄糖浓度测量过程中的各种影响因素,在不同实验条件下进行了测量实验,获得了蛋白质纯化、蛋白质活性、基线、流速、传质效应、温度和气泡等对测量结果的影响机制,提出了相应的解决方案,优化了测量流程．为标准化和小型化仪器开发提供重要依据．     

纳米镍和氧化锌修饰铜电极制备无酶葡萄糖传感器

在铜电极上采用Ni和ZnO两种纳米材料修饰后制备出一种新型复合无酶葡萄糖传感器。采用水热法和电化学沉积法先后在铜电极表面合成ZnO和Ni纳米材料,合成并制备了Ni-ZnO/Cu电极,为观察期结构和了解电化学性能,对制备的电极进行各种表征。研究结果表明,该传感器对于葡萄糖的催化具有响应速率快(3s)、检测范围宽(0.02～1.70mmol/L)和灵敏度高(1070μAcm-2·mmol/L-1)的特点。该无酶葡萄糖还具有稳定性高,且在常见干扰物种(UA和AA)的存在下抗干扰性强的优势,在血糖检测中有广阔地应用前景,并对传感器的发展具备重大借鉴意义。     

基于聚N-异丙基丙烯酰胺和苯硼酸的智能胰岛素递送系统的研究进展

糖尿病的治疗期于开发能够实时监测机体血糖浓度,并根据需求精确释放特定剂量胰岛素的载体材料,从而抑制高血糖的出现,同时避免低血糖的发生,以使糖尿病患者的血糖浓度趋于正常范围。温度和葡萄糖双重响应系统的研发无疑为治愈糖尿病的终极目标的实现提供了新的契机。综述了近年来以温敏性聚N-异丙基丙烯酰胺(Poly(N-isopropylacrylamide),PNIPAAm)和糖敏性苯硼酸(Phenylboronic acid,PBA)为功能主体的智能胰岛素递送系统的研究进展,包括简单构造材质(宏观凝胶和微凝胶)和复合结构材料(自组装纳米胶束、核壳式微凝胶、空心微球或微囊)等核心主题。     

3,3',5,5'-四甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷及其聚酰亚胺的制备及其性能研究

以2,6-二甲基苯胺为原料,通过一步反应制备了3,3′,5,5′-四甲基-4,4′-二氨基二苯甲烷(TMDDM),并对其结构进行表征。将TMDDM、4,4′-二氨基二苯醚(ODA)与4,4′-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)以不同的配比进行三元共聚,通过热亚胺化合成了6种TMDDM/ODA/ODPA-聚酰亚胺(PI)薄膜,随后对6种薄膜进行了结构表征和性能研究。结果表明:6种PI薄膜具有优良的热性能、疏水性、紫外-可见光透过率、机械性能和溶解性。     

静电纺纳米纤维制备及其在电子生物传感器件的应用

使用简易方法直接制备可折叠的纳米纤维石墨烯薄膜电极,并且应用于电子生物传感器件的检测。以网版印刷技术制作出的石墨烯薄膜,用波长为355 nm的紫外光纳秒激光脉冲进行烧蚀加工制作出石墨烯薄膜电极。控制激光脉冲的能量密度与材料移除重叠率两个工作参数。在常压环境下,可在薄膜上制作电极间距宽为60μm的网印石墨烯薄膜电极。结合静电纺技术,使用质量分数为9%的聚乙烯醇(polyvinyl alcohol, PVA)与葡萄糖氧化酶(glucose oxidase, GOD)复合纳米纤维进行交联处理,然后再与聚二氧乙基噻吩:聚苯乙烯磺酸(poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) PEDOT:PSS)溶液进行混纺后,经由静电纺喷涂制作出可折叠的纳米纤维结构于石墨烯薄膜电极上。此外,藉由滴入不同浓度的葡萄糖溶液于石墨烯电极结构的纳米纤维传感区域内;观察其电性变化情形,测得出葡萄糖浓度在0.01～3.15 mmol/L区间范围内具有一趋近线性的变化,这检测结果将是能应用在低浓度、高灵敏性的电子生物传感器件。     

葡萄糖在铂化类金刚石薄膜电极上的氧化行为

采用磁控溅射技术共溅射石墨靶和铂靶,制备铂化类金刚石(DLC-Pt)薄膜.利用X射线光电子能谱和激光拉曼光谱表征DLC-Pt薄膜的成分和微观结构,采用循环伏安法研究葡萄糖在DLC-Pt薄膜表面的氧化行为.结果表明,DLC-Pt薄膜中有更多的sp~2杂化碳原子,铁氰化钾在DLC-Pt薄膜表面的氧化还原反应受扩散控制.葡萄糖在-0.8V的电位下发生氧化反应,且在这个电位下葡萄糖的氧化信号不受尿素和抗坏血酸氧化信号的干扰.葡萄糖氧化电流和其浓度在2～22 mmol/L的范围内呈线性关系.因此DLC-Pt薄膜有望用做葡萄糖传感器检测血液中葡萄糖的浓度.     

人血清中葡萄糖标准物质的研制

血糖是诊断和判别糖尿病的直接指标,标准物质是血糖检测结果准确可比的重要保障。研制人血清中6个不同浓度水平的葡萄糖标准物质的过程包括标准物质的制备、定值、均匀性、稳定性检验、不确定度评定以及互通性评价等内容。其中标准物质定值采用了两种不同原理的方法即同位素稀释-液相色谱-串联质谱法及同位素稀释-气相色谱-质谱法,准确测定人血清中葡萄糖的浓度,并重点分析了两种方法测试结果的差异及成因。人血清中葡萄糖标准物质的量值覆盖1.70～28.12 mmol/L,具有良好的均匀性和稳定性,已获得国家二级标准物质定级证书,编号为GBW(E)091140～GBW(E)091145,有望用于临床检验及相关领域对血清葡萄糖项目测量的质量评价等方面。     

一种基于QCM的液相混合微芯片的制作与应用

生物定量检测中,生物样品是否均匀混合的研究意义重要。石英晶体微质量天平(QCM)因其振幅谐振机理,而具备优异的超声混合性能。本文结合微电子机械系统(MEMS)工艺,利用双面曝光、QCM预支撑和120℃长时间烘胶等改进方法,制备了尺寸可控、表面平整、结合紧密的SU-8芯片主体结构,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装获得完整的液相混合微芯片,最后利用罗丹明B荧光染料和SiO2纳米球对芯片的混合性能进行了表征。同时,本文提供了一种小体积、便捷、通用性好的液相混合微芯片的制备方法。     

6FAPE基含氟聚酰亚胺的结构与性能研究

利用含氟二胺单体4,4'-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)二苯醚(6FAPE),分别与1,2,3,4-环丁烷四酸二酐(CBDA)、3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐(ODPA)、3,3',4,4'-联苯四酸二酐(BPDA)、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)和均苯四甲酸二酐(PMDA)进行低温缩聚反应,经热酰亚胺化制备出5种聚酰亚胺(PI)薄膜,考察了其光学透明性和热性能,研究了聚酰亚胺分子结构与性能的关系.结果表明,CBDA基含氟PI薄膜在可见光波长范围内(400～700nm)具有优异的光学透明性,450nm处的透光率为84.6%,且5种含氟PI薄膜在光通讯波段(1.30μm和1.55μm)均无明显吸收;除CBDA外,含氟PI薄膜均具有良好的热稳定性,5%热失重温度超过530℃;5种含氟PT薄膜的玻璃化转变温度Tg均在200℃以上,且CBDA基舍氟PI薄膜的Tg最高,达到265.5℃.     

基于碲膜置换制备粗糙金电极的无酶葡萄糖 电化学传感器

高粗糙度薄层贵金属纳米结构的界面组装对研制高性能的电化学传感器具有重要意义。以玻碳电极(GCE)上电沉积锯齿状形貌的半导体碲(Te)膜为模板,再将其与HAuCl_4进行原电池置换反应,制备了条棒状的粗糙Au薄膜修饰电极(AuTe-R/GCE)。在碱性环境中采用循环伏安法研究了AuTe-R/GCE对葡萄糖的电催化氧化性能,并藉此构建了无酶葡萄糖电化学传感器。结果表明,与普通的镀金GCE(Aucon/GCE)和裸Au电极相比,AuTe-R/GCE对葡萄糖的电催化氧化活性更高;在最优条件下,采用恒电位计时安培法检测了葡萄糖浓度,AuTe-R/GCE对葡萄糖的线性检测范围(LDR)为0.01～2.00 mmol·L~(-1),灵敏度为3.8 mA·mmol~(-1)·cm~(-2),检测下限(LOD)为55 nmol·L~(-1);且该无酶葡萄糖电化学传感器抗干扰能力强,稳定性好。以半导体碲膜制备特定形貌与高粗糙度薄层纳米Au的方法具有简便、快捷和低成本等优点,有望在高活性纳米电催化剂的界面组装及其电化学性能研究中被广泛应用。     

含硼酸基团环境响应型高分子聚合物的研究进展

系统综述了含硼酸基团的环境响应型高分子聚合物在药物缓释领域及生物医药领域中的研究进展。对含苯硼酸基团的智能高分子系统:聚乙烯醇-硼酸(PVA-PBA)系统,N-异丙基丙稀酰胺-3-丙稀酰胺苯硼酸(NIPAAm-AAPBA)系统,以及其它含氨基的高分子和3-丙烯酰胺苯硼酸共聚系统对环境敏感度及系统的相应变化,与其在药物控释中的应用作了较详细的论述和比较。并对含硼酸基团的高分子系统在生物医药领域中的应用做了一定的概述。     

氢键酸性基团功能化介孔敏感材料检测痕量有机磷气体

以3-碘基丙基三甲氧基硅烷为媒介,将具有氢键酸性化合物2,2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷(BHPHFP)嫁接到具有3D介孔结构和高比表面积的KIT-5介孔材料上,得到有机磷检测敏感材料。利用TEM、HR-SEM、傅立叶红外光谱、N2吸附脱附等温曲线和热重分析对材料进行了表征,并与石英晶体微天平(QCM)结合构建质量敏感型气体传感器,可实现了对有机磷气体的痕量检测,该传感器且具有灵敏度高、重复性好和选择性高的优点。     

南瓜多糖的分离、分析与降糖性质研究

为研究南瓜中对正常及糖尿病模型小鼠血糖有影响的未知有效成分 ,实验采用了现代生化分离技术及活性检测手段 ,以小白鼠血糖值作为活性筛选的指标 ,逐步筛选出南瓜中的降血糖活性成分——南瓜多糖 ,并对其进行了有效的分离和纯化 .气相色谱 ( GC)分析其单糖组成为葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖及鼠李糖 .硫酸咔唑法测得其分子中含有少量的已糖醛酸 ,高效液相色谱 ( HPLC)分析其分子中含有一定量的氨基糖 ,Morgan-Elson法测得其分子中氨基糖的含量为 3 .2 4% .     

二维CdO纳米棒的制备及其用于葡萄糖传感器的可行性

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为模板采用静电纺丝法并结合高温煅烧制备出二维CdO纳米棒,用SEM、TGA、DSC、FT-IR及XRD等手段对产物的形貌和结构进行了表征.结果表明,所得纳米棒为纯度较高的CdO,呈互相粘连的二维平面薄膜和多孔结构形貌.这种形貌的生成与聚合物的熔融分解有关.用这种材料修饰玻碳电极并检测了对葡萄糖...     

低损耗氮杂环聚酰亚胺合成及柔性覆铜板层间胶黏剂的性能

针对先进通讯领域对高频高速柔性覆铜板(FCCL)的迫切需求,采用含杂萘联苯结构的1,2-二氢-2-(4-氨基苯基)-4-[4-(4-氨基苯氧基)-苯基]-2,3-二氮杂萘-1-酮(DHPZDA)、含柔性基团的4,4’-二氨基二苯醚(ODA)/1,3-双(4-氨基苯氧)苯(TPER)二胺单体以及3种芳香族二酐进行共聚,制备了一系列共聚聚酰胺酸(PAA),热亚胺化后得到热塑性聚酰亚胺(TPI)薄膜胶黏剂。将合成的PAA涂覆在商用聚酰亚胺(MPI)基膜上,热亚胺化得到TPI/MPI复合膜,热压覆合铜箔制备了FCCL。对TPI薄膜的热学、力学、介电性能及吸水率进行了测试,对FCCL进行剥离强度测试。结果表明,TPI薄膜具有良好的热学、力学性能以及优异的介电性能,高频下介电常数为3.05～3.12,介电损耗低至0.003～0.005,吸水率为1.12%～1.34%,与铜箔粘接性较好,FCCL的剥离强度为0.68～0.95 N/mm。该系列热塑性杂萘联苯型聚酰亚胺胶黏剂在5G通讯、大数据计算和人工智能领域具有广阔的应用前景。