季铵盐壳聚糖及其纳米粒子作为基因载体的研究

评价N,N,N-三甲基壳聚糖盐酸盐(TMC)及其纳米粒子对质粒DNA(pDNA)的负载及保护能力,考察了其纳米复合物对人类肝癌细胞株(HepG 2细胞)的转染能力。通过复凝聚法制备TMC/pDNA纳米粒子,并采用透射电镜及原子力显微镜表征粒子形态和粒径;采用凝胶阻滞分析观察其对pDNA的保护情况;采用四噻氮唑盐(MTT)比色法测定细胞毒性;以Lipofectamine 2000转染试剂作为阳性对照,检测其对HepG 2细胞的转染活性;采用荧光倒置显微镜观察转染情况。结果表明负载pDNA的TMC纳米粒子多呈球形,粒径为100～300nm,能有效地包裹和保护基因不被DNaseⅠ酶消化;当TMC与pDNA的质量比为10∶1时,在48h达到最高的转染效率。     

聚乙烯亚胺改性的双介孔氧化硅基因载体构建

为了开发一种新型的非病毒无机基因载体, 采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTMS)和聚乙烯亚胺(PEI)对嵌入型双介孔氧化硅球(EDMSNs)进行改性, 分别得到EDMSNs-NH₂和EDMSNs-PEI, 并比较了两种载体结合和保护pCMV-EGFP-N1质粒(pDNA)的能力及细胞转染性能。利用透射电镜、动态光散射及氮气吸附-脱附实验对材料的颗粒形态, 动力学粒径, Zeta电位及孔结构参数进行表征。结果显示, EDMSNs-NH₂和EDMSNs-PEI均表现出明显的双介孔结构, 形貌为规整的球形且平均动力学粒径分别为343.2和338.9 nm, 表面电位分别为+18和+43 mV。琼脂糖凝胶电泳、CCK-8法及荧光显微镜结果表明, EDMSNs-PEI对pDNA的担载量为8%, 远高于EDMSNs- NH₂(1%)。与PEI和lipofectamine2000相比, EDMSNs-PEI载体展示出更低的细胞毒性。EDMSNs-PEI/pDNA质量比为33 : 1时, EDMSNs-PEI/pDNA对293T细胞的转染效率在72 h达到最大值。因此, 与EDMSNs-NH₂相比, EDMSNs-PEI具有更高的正电位及pDNA担载量, 可作为一类有前景的非病毒无机类基因载体用于重大疾病如恶性胶质瘤的治疗。     

纳米棒状羟基磷灰石的研究进展

综述了形状纳米羟基磷灰石和棒状纳米羟基磷灰石的常用制备方法、各自的优缺点、研究现状及存在的主要问题,即粒子的几何形状不是很均一,晶相稳定性不好;粉体有团聚;粒子纯度及表面的清洁度很差;粒子粒径及粒度分布范围太宽。针对性地提出了采用微波辅助法合成纳米棒状羟基磷灰石。     

新型纳米基因载体(PEI/Mn0.5Zn0.5Fe2O4)的制备、表征及体外实验

采用改良的化学共沉淀法制备锰锌铁氧体磁性纳米粒子,聚乙烯亚胺(PEI)对其进行表面修饰.利用XRD、EDS、TEM、SEM、FTIR、XPS、UV-vis、Zeta电位仪、电泳仪、荧光显微镜等手段对其形貌、物象、成份、表面包覆功能团、元素组成、表面电位、磁响应性、DNA结合保护、体外释放及转染能力进行表征.体外加热实验验证其升温恒温能力.XRD及EDS确认已成功制备锰锌铁氧体磁性纳米粒子.修饰后的磁性纳米粒子具有良好的分散性、磁响应性及升温恒温能力.红外光谱及XPS分析验证了PEI在磁性纳米粒子表面的吸附.修饰后磁性纳米粒子的等电点由pH=7.0移至pH=11.0.具有良好的DNA结合保护转染能力.有利于其在生物医学领域的应用.     

具有自组装纳米结构的AIE光敏剂用于增强光动力治疗（英文）

基于具有聚集诱导发光(AIE)性质的2,3-双(4’-(二苯基)-[1,1’-联苯]-4-基]富甲腈(BDBF)分子,制备了三种纳米结构并用于图像引导光动力学治疗(PDT).普兰尼克F127可包封BDBF形成常见的球形纳米粒子(F127@BDBF NPs),该纳米粒子可发射红色荧光,荧光量子效率(FQY)为9.8%.此外, BDBF也可在水中自组装成纳米棒(BDBF NRs).与F127@BDBF NPs相比, BDBF NRs呈现出较强的橙色荧光,具有较高的荧光量子产率(23.3%),以及基本相同的单线态氧(1O2)产生能力.利用F127对BDBF NRs进行进一步修饰可得到BDBF@F127 NRs,该纳米粒子仍然保持了棒状形貌和较好的1O2产生能力.同时,与溶解态的BDBF相比,三种纳米结构的单线态氧产生效率增强.这些纳米结构在水溶液和生理条件下具有良好的稳定性.细胞的光毒性实验表明,三种纳米结构均能有效抑制肿瘤细胞增殖.因此,通过简单的自组装方法制备高荧光量子效率和较强单线态氧产生能力的纳米结构可作为一种有效的途径来增强光动力.     

PEI用于磁性纳米颗粒载药及联合载药抗肿瘤的研究进展

聚乙烯亚胺(PEI)作为一种阳离子聚合物在药物负载中受到了广泛的关注。PEI具有载药高效、易于修饰粒子和生物相容性好等特点,成为了研究热点。综述了目前PEI的研究现状,介绍了PEI修饰磁性纳米颗粒的制备方法,并对其载药治疗癌症的相关进展进行了讨论,重点阐述了PEI在联合载药抗肿瘤方面的应用,最后指出了PEI在肿瘤治疗过程中仍需解决的问题和未来发展趋势。     

一种小粒径壳聚糖纳米粒作为基因载体的研究

系统比较了不同分子量的壳聚糖与TPP离子交联制备的纳米粒,用于基因转运载体,评价其对质粒和siRNA的转运效果。通过粒度仪测定壳聚糖纳米粒(CSNPs)的粒径、多分散系数以及Zeta电位;透射电镜观察CSNPs的形态;MTT法测定其细胞毒性;通过CSNPs在小鼠肌肉内的组织切片观察其生物相容性。CSNPs分别包载质粒和siRNA,凝胶电泳和分光光度法测定其包载能力,荧光显微镜、激光共聚焦或流式细胞术分析其对肿瘤细胞的转染效果;溶血实验和血凝实验分析其血液相容性。结果表明,1 mg/mL的CS(160 k Da)和TPP(质量比为10∶1)制备的CSNPs粒径约100 nm,且分布均一、稳定,透射电镜下为形态规则的类球型粒子;其细胞毒性均在0~1级,符合生物医用材料毒性标准;组织切片没有发现明显的炎症反应,生物相容性良好;CSNPs对质粒和siRNA的包载率较高,并能成功将其转运至细胞内,但小粒径的纳米粒转染质粒后荧光较弱,而携带siRNA的CSNPs转染后荧光较强,且流式细胞术结果表明其与商品化转染试剂相比转染率较高;溶血及血凝实验也发现材料具有良好的血液相容性。所以,制备的小粒径CSNPs更适合作为一种安全高效的siRNA转运载体,后续可以加以修饰应用于肿瘤的基因靶向治疗中。     

聚乙二醇/聚乙烯亚胺修饰的超顺磁性氧化铁磁共振造影剂的性能

以聚乙烯亚胺(PEI)为添加剂,在聚乙二醇(PEG)中高温热分解乙酰丙酮铁(Fe(acac)3),合成了超顺磁性氧化铁(SPIO)纳米粒子。采用X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、超导量子干涉仪(SQUID)、热重分析仪(TGA)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、纳米粒度与Zeta电位分析仪及小动物7T磁共振扫描仪对样品进行表征。结果表明,高温热分解法合成的粒子近似等轴晶形,当反应温度由180℃升高到260℃,粒径由(5.2±1.0)nm增加到(10±1.7)nm,并且结晶度增高,在室温下具有超顺磁性和高饱和磁化强度。PEG和PEI共同修饰于SPIO纳米粒子表面,使其在水溶液中能够长时间(90 d以上)稳定分散。在260℃下制备的纳米粒子,其磁共振弛豫T1和T2加权成像显示较好的对比效果,纳米粒子的纵向弛豫率r1为1.65 mmol·L-1·S-1,横向弛豫率r2为142.99 mmol·L-1·S-1,得到一个较高的r2/r1值,为86.6,生物体内成像实验表明所制备的纳米粒子可以作为一种优异的T2造影剂。     

电泳沉积制备氧化铋涂层的研究

电泳沉积法具有成本低、方式简单且灵活等优点已经成功制备出氧化铋(Bi_2O_3)涂层。因此,分别采用阴极电泳沉积、阳极电泳沉积制备了Bi_2O_3涂层。采用紫外-可见分光光度法考察了不同量的分散剂聚乙烯亚胺(PEI)、十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)对Bi_2O_3悬浮液分散性的影响。采用XRD、UV-Vis、SEM和EDS对Bi_2O_3涂层进行了表征。首次研究了Bi_2O_3涂层阴极电泳沉积不锈钢网、阳极电泳沉积石墨片的沉积机理和沉积动力学,稳定的悬浮液分别为添加PEI、DTAB的含有Bi_2O_3粒子浓度为1 g/L的无水乙醇溶剂。结果表明:当PEI为0.4 mL,DTAB为0.1 g时,Bi_2O_3悬浮液分散性最好。表面活性剂的加入会使Bi_2O_3沉积量大幅度提高,其电离出的带电荷的基团或离子吸附到Bi_2O_3粒子表面,增加粒子带电荷数量,改变粒子带电荷情况,从而改变Bi_2O_3粒子的电泳沉积行为。     

棒状SiO_2-TiO_2核壳结构粒子的制备和表征

通过液相法制备棒状SiO2颗粒,研究正硅酸乙酯的浓度和聚乙烯吡咯烷酮的相对分子质量对棒状SiO2颗粒的影响,利用液相沉积法在最优化条件下制备的棒状SiO2颗粒表面均匀包覆TiO2,制备棒状SiO2-TiO2核壳结构粒子,并采用X射线衍射、透射电镜和傅里叶红外光谱等手段对棒状SiO2-TiO2核壳粒子进行表征。结果表明,随着聚乙烯吡咯烷酮相对分子质量的增大,SiO2颗粒由大头针状转变为棒状,随着正硅酸乙酯浓度的增大,棒状SiO2颗粒的长径比变大并出现类球状颗粒;棒状SiO2表面包覆的TiO2为针状,晶型为锐钛矿,包覆厚度为80 nm左右。     

不同形貌金纳米粒子的制备及其光谱特性

本文以柠檬酸三钠(Na3C6H5O7.2H2O)保护的小粒径金胶体为晶种,采用晶种法制备了不同形状的金纳米粒子。利用透射电子显微镜(TEM)和紫外可见光谱(UV-Vis)对所制备的金纳米粒子进行了表征。结果表明,随着晶种量的增加,金纳米粒子的形状依次为水滴状、梭状和球状,并且发现梭状金纳米粒子位于850nm处的多极共振吸收峰。基于表征结果分析了不同形貌产物的可能形成机理。     

正电型PVC/PEI复合纳滤膜的制备及其盐/染料分离性能

在聚氯乙烯(PVC)超滤膜表面通过沉积形成与之共价结合的聚乙烯亚胺(PEI)层,先后用戊二醛和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(EPTAC)令PEI交联和季铵化,制备了荷正电PVC/PEI复合纳滤膜;考察PEI分子量和EPTAC浓度对膜结构及性能的影响。结果表明,当分子量分别为5万和7万的两种PEI按质量比1∶1混合使用时,可以得到皮层致密均一的复合膜,EPTAC季铵化后PVC/PEI复合纳滤膜荷正电,有良好的亲水性,0.3 MPa操作压力下水通量达58.7L/m2·h,对NaCl不截留,对刚果红染料的截留率达98.9%,在染料和无机盐分离领域具有重要意义。     

利用均匀磁场提高聚乙烯亚胺-Fe3O4纳米颗粒复合物的磁转染效果

首次研究了不同均匀度磁场对磁转染效果的影响。测定了单边Halbach磁体和商品化96孔磁板的磁场均匀度。以化学共沉淀法制备聚乙烯亚胺(Polyethyleneimine,PEI)修饰的四氧化三铁(Fe_3O_4)纳米颗粒(PEI-Fe_3O_4),并用透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)、原子力显微镜、琼脂糖凝胶电泳等对其形貌、组成、DNA结合能力等进行表征。用倒置荧光显微镜、流式细胞术观察不同均匀度磁场下人肾上皮细胞(HEK293)对带有绿色荧光蛋白报告基因(GFP)的质粒pDNA(pAdTrackOK)的表达效果,并采用TEM观察PEI-Fe_3O_4磁性纳米颗粒进入细胞的过程。结果显示,所选取的两种磁场均匀度相差约100倍。制备的PEI-Fe_3O_4纳米复合物具有超顺磁性,对质粒pDNA(pAdTrack-OK)有较好的复合能力,其最佳结合氮磷比为0.5;流式细胞术显示转染效率为PEI-Fe_3O_4-pDNA+均匀磁场组(77.75%±0.07%)PEI-Fe_3O_4-pDNA+不均匀磁场组(30.65%±0.49%)PEI-Fe_3O_4-pDNA不加磁场组(7.90%±0.56%)(p0.05);PEI-Fe_3O_4磁性纳米颗粒能有效被细胞吞噬,且对细胞形态的影响不大。结果表明,当磁场强度一定时,磁场均匀度越高,磁转染效率越高,单边Halbach磁体与磁转染结合可以作为一种提高转染效率的新手段,也可以进一步应用在基因治疗中。     

PA/PDA/PVDF复合纳滤膜的制备及其在模拟RB5染料废水处理中的应用研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜为基膜,通过多巴胺(DA)/聚乙烯亚胺(PEI)共沉积与交联剂均苯三甲酰氯(TMC)进行界面聚合组合的方法制备了聚酰胺/聚多巴胺/聚偏氟乙烯(PA/PDA/PVDF)复合纳滤膜。采用傅里叶变换红外光谱仪、原子力显微镜、场发射扫描电子显微镜对复合纳滤膜的结构、形貌进行了表征,考察了沉积时间、DA/PEI(质量浓度比)、PEI相对分子质量及DA+PEI沉积总量对复合纳滤膜微观结构与性能的影响,研究了复合纳滤膜对模拟活性黑5(RB5)染料废水的处理效果及运行稳定性。结果表明：最佳沉积时间为60min,随着PEI相对分子质量的减小,DA/PEI中PEI质量浓度的增加及DA与PEI沉积总量减小,复合纳滤膜的纯水通量增加。DA与PEI质量浓度比为1∶3时,PA/PDA/PVDF复合纳滤膜最大纯水通量达到3.11L/(m²·h·MPa),RB5染料废水通量为1.09L/(m²·h·MPa),截留率为95.89%;DA与PEI沉积总量为4g/L时,RB5染料废水最大截留率达到99.45%,纯水通量为1.34L/(m^2<...     

异丙醇体系中多形态氧化铝纳米粒子的制备研究

本文研究以无毒异丙醇代替苯系溶剂由醇盐水解法制备纳米氧化铝过程中,三维聚酰胺树状物(PAMAMs)及其铵盐、钠盐对氧化铝粒子形态的调控作用,同时研究了水解温度、凝胶温度对颗粒形态的影响.结果表明,在反应物中加入适当的改性剂和控制反应温度,能够使颗粒形状控制为球形、针状、棒状、纤维状及片状,其尺寸范围为3～100nm.     

壳聚糖-聚乙烯亚胺基因载体的制备

利用醛化壳聚糖(CS-CHO)的醛基与聚乙烯亚胺(PEI)的氨基间的反应形成高分子缀合物来制备低毒,又有一定效果的基因载体。合成了醛化度为29.6%的CS-CHO,并通过傅立叶红外光谱及核磁共振的方法对其结构进行了表征。采用分子量为600g/mol的PEI与该CS-CHO进行反应,研究了CS-CHO与PEI的投料比、投料顺序对接枝度的影响,实验结果表明,投料比对接枝度的影响很大,在PEI与CS-CHO的物质的量比小于2∶1时,接枝度随着PEI的量的增加而增加,最大为41.87%,但之后继续增加PEI的量而接枝度由41.87%减小到26.98%。投料顺序对接枝度的影响则相对较小,物质的量比为2∶1的CS-CHO与PEI直接混合获得的接枝度最大,为29.21%。     

功能化聚乙烯亚胺螯合树脂对Co~(2+)吸附性能研究

在氢氧化钠碱性条件下采用二硫化碳(CS_2)与聚乙烯亚胺(PEI)链上的胺基反应,制得功能化PEI螯合树脂(PEIDT)。通过FT-IR对PEIDT进行评价;并研究不同pH、钴(Co~(2+))离子初始浓度条件下,PEIDT对硫酸钴(CoSO_4)水样中Co~(2+)离子螯合吸附性能的影响。研究结果表明:在PEI分子链上成功引入黄原酸基使其功能化后,能吸附去除CoSO_4水样中的Co~(2+)离子;在pH=6.0,Co~(2+)离子初始浓度为25mg/L,功能化PEIDT加入量为300mg/L条件下,PEIDT对Co~(2+)离子的去除率达到90%。     

超声沉淀-热分解二步法制备棒状Co3O4纳米粒子

以CoCl2·6H2O和H2C2O4·2H2O为原料,运用超声沉淀法制备前驱体CoC2O4·2H2O,然后在300℃下煅烧前驱体制得棒状Co3O4纳米粒子.结合TG-DSC热分析,X射线衍射仪和透射电子显微镜等表征手段研究了最终产物的结构和形貌.结果显示产物为棒状立方相Co3O4,其直径大约为100nm,长度范围为0.4-2.0μm,并讨论了棒状Co3O4粒子的形成机理.     

CNT/PEI改性织物基摩擦纳米发电机的 制备与性能

为提高摩擦纳米发电机(TENGs)的输出效率与稳定性,利用酰氯化多壁碳纳米管(CNT)与聚乙烯亚胺(PEI)改性以聚酯纤维为主要成分的冰雪绒织物,使CNT与PEI在织物表面进行接枝.实验结果表明:CNT/PEI改性织物表面成功生成了酰胺键,且表面粗糙度显著增加;当CNT质量浓度为0.4 mg/mL时,TENGs表现出了118 V的输出电压以及12.5μA的输出电流,且输出性能稳定.     

预涂晶种诱导法在α-Al2O3陶瓷管载体上合成ZIF-8膜

以纳米级ZIF-8晶体粒子为晶种,利用晶种诱导二次生长法在α-Al2O3陶瓷管载体上制备出连续的ZIF-8膜,并详细考察了晶种涂层液中晶种含量、成膜温度和添加剂PEI、甲酸钠用量等参数对ZIF-8成膜的调控影响.经SEM、XRD和气体渗透分析结果表明:制备的ZIF-8纳米粒子的粒径约为100～150 nm,粒度分布较均匀,适宜作为成膜的晶种;在晶种液中添加适量的PEI作为偶联剂有利于连续ZIF-8晶种层及膜的形成;在成膜液中添加适量的甲酸钠能有效阻止载体表面晶种层的溶解脱落.SEM显示所得ZIF-8膜的晶体粒径均一、晶粒间连接紧密且无明显裂痕,膜层厚度约为18μm.单组分气体渗透测试可知,H2/CO2的分离因数为5.4,H2/CH4的分离因数为2.56,气体通过ZIF-8膜均属于努森扩散范围.