水溶液体系中光化学可控合成核壳结构磁性纳米凝胶

通过光化学方法合成并经进一步的Hoffmann降解获得了壳层带有伯胺基核壳结构磁性纳米凝胶,该磁性纳米凝胶粒径分布窄且粒径可控。由于磁性纳米凝胶的壳层水凝胶具有很好的亲水性和生物相容性,且反应过程中不加入任何表面活性剂,为该磁性纳米凝胶的生物应用奠定了良好的基础。通过光化学方法合成窄粒径分布且粒径可控的磁性纳米凝胶就我们认识而言尚未见到文献报道,有望为磁性纳米凝胶的合成提供一种新的方法。我们对合成的磁性纳米凝胶分别用傅立叶变换红外光谱（FTIR）、光子相关光谱（PCS）、原子力显微镜（AFM）和透射电子显微镜（TEM）进行了表征。     

聚丙烯酰胺包覆磁性纳米凝胶的光化学法制备及其机理研究

以丙烯酰胺为单体，N，N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，采用光化学方法在水溶液体系中制备了聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，PAM）包覆的磁性纳米凝胶，用傅立叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR），光子相关光谱（Photo correlation spectroscopy,PCS）和电子自旋共振（Electron spin resonance，ESR）波谱对聚丙烯酰胺磁性纳米凝胶进行了表征。研究了磁性纳米凝胶粒径随反应时间、单体浓度、交联剂浓度的变化规律，并探索了聚丙烯酰胺磁性纳米凝胶的包覆机理。     

磁性纳米微粒的制备方法及其在放射免疫分析中的初步应用

采用化学共沉淀法合成水溶性正癸酸包覆的Fe3O4磁性纳米微粒,并以此为核心物理吸附羊抗兔IgG制备磁性纳米第二抗体,作为磁性分离载体用于放射免疫分析中。用光子相关光谱仪与透射电镜测定了磁性纳米微粒的粒径大小、粒径分布和多分散度等。研究了羊抗兔IgG包被磁性纳米微粒的包被介质的pH、羊抗兔IgG用量和包被时间等制备条件对磁性纳米微粒二抗免疫反应结合能力和非特异结合的影响。结果表明：化学共沉淀法制得的Fe3O4平均粒径约为10-20nm,吸附羊抗兔IgG后其平均粒径为1000nm左右,并可用于放射免疫分析中。提示羊抗兔IgG可通过物理吸附的方法固定在磁性纳米微粒上,其优点是制备方法简便、省时和成本低,在放射免疫分析中具有磁性分离的方便性,具有较大的医学应用价值。     

光聚合一步可控合成表面氨化的核壳型超顺磁性纳米凝胶及其表征

用部分还原共沉淀结合离心分离合成超顺磁性Fe3O4纳米粒子,以其为核,N-（2-氨乙基）甲基丙烯酰胺盐酸盐N-（2-Aminoethyl）methacrylamide,AEM·HCI）为单体,N,N＇-亚甲基双丙烯酰胺（MSA）为交联剂,采用光聚合原位一步合成粒径可控的表面氨化的超顺磁性核壳型Fe3O4纳米凝胶。探索了单体、交联剂量及光照时间对纳米凝胶粒径的影响,并用动态光散射仪（DLS）、TEM、FTIR、TGA、UV、多功能磁测量仪等表征了纳米凝胶的粒径、粒径分布、形貌、结构、磁响应性及稳定性。结果表明：改变单体、交联剂量及光照时间可得到不同粒径、粒径分布均匀的超顺磁性纳米凝胶;与Fe3O4纳米粒子相比,纳米凝胶的磁饱和强度略有降低,但其高的Zeta电位使其稳定性大大提高。     

磁性富羧基碳复合材料的制备及对Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)和U(Ⅵ)的吸附

采用溶剂热法制备了富羧基碳,随后通过化学共沉淀法合成了磁性富羧基碳复合材料。利用透射电子显微镜(TEM)、红外光谱分析(FTIR)、X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、热重差热分析(TGA)、zeta电位分析及比表面积(BET)等手段对磁性富羧基碳的形貌、组成、结构、磁性以及表面电荷特性等进行了表征,并考察了富羧基碳和磁性富羧基碳对Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)和U(Ⅵ)的吸附性能。结果表明:富羧基碳经磁性改性后表面负载了铁氧化物纳米颗粒,比表面积由29.2m2/g提高到45.4m2/g,热稳定性提高,由磁滞回线可知,磁性富羧基碳的饱和磁化强度为30.68A.m2/kg。Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)和U(Ⅵ)在磁性富羧基碳上的平衡吸附容量分别为477.50、23.50、260.20、54.86mg/g,低于富羧基碳,吸附等温线符合Langmuir等温模型。从磁性富羧基碳对Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)和U(Ⅵ)均具有较高的吸附容量和不同吸附剂对U(Ⅵ)吸附容量的比较可以看出,该吸附剂是重金属污水和放射性废液处理领域中极具发展前景的吸附材料。     

智能纳米凝胶的合成及其生物医学应用

本文首先阐述了高分子微凝胶材料的研究概况，智能纳米微凝胶的研究进展及其应用前景；然后系统分析了微凝胶的合成方法及其特点，智能纳米高分子凝胶的合成方法及粒径控制；最后详细介绍智能纳米栽药体系的特点，靶向和释放机制及其在基因工程治疗上的应用。     

光化学制备用于链亲和素固定的胺基磁性纳米凝胶的研究

本工作提出制备胺基磁性纳米凝胶的一种改进方法。在含有烯丙基胺的Fe304水分散液中,运用紫外光辐照引发烯丙基胺原位聚合,一步法制备了聚烯丙基胺磁性纳米凝胶（Polyallylamine magnetic nanogels,PAA,MNGs）。透射电子显微镜（Transmission electron microscope,TEM）和光子相关光谱（Photo correlation spectroscope,PCS）表征了PAA-MNG的形貌和粒径分布;热重分析（Thermogravimetric analysis,TGA）确定了磁性成分的含量,振动样品磁强计（Vibrating sample magnetometer,VSM）测试表明其呈现超顺磁性。利用表面的伯胺基,PAA-MNGs可以方便地偶联蛋白等生物大分子。链亲和素（Streptavidin,SA）经1-乙基3-（3-二甲氨基）碳化二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺活化后可以共价固定在PAA—MNGs上,得到链亲和索包覆的纳米磁球（Streptavidin—coated magnetic nanoparticles,SA—MNPs）。使用探针生物素对硝基苯酯（Biotin P—nitrophenyl ester,BNPE）通过光谱检测证实了SA-MNPs的生物素结合能力。表明PAA—MNGs适合于作为载体偶联蛋白等生物大分子,并可能用于生物技术领域的诸多方面。     

氧化锡纳米晶气凝胶制备及其表征

介绍一种低体密度、高表面积、具有纳米量级骨架和晶粒尺寸的块状多孔氧化锡(SnO2)气凝胶的制备方法。场发射扫描电子显微镜（FESEM）表明,气凝胶是由大量纳米粒子堆积而成的三维多孔材料。高分辨透射电子显微镜（HRTEM）表明,气凝胶的骨架粒子由平均粒径为2～3nm的纳米微晶构成。N2吸附表明,气凝胶具有较高的比表面积,约为355.65m2/g,通过该方法计算出的气凝胶的骨架颗粒粒径为2.4nm,与HRTEM结果吻合较好。     

Au/Fe3O4磁性复合粒子的光化学制备

用紫外光辐照含有纳米 Fe3O4磁流体的氯金酸和聚乙烯醇的水溶液,制备了 Au/Fe3O4磁性复合粒子,并用紫外.可见光谱、X射线衍射和透射电镜对其进行了表征.磁性复合粒子中Au纳米粒子具有面心立方结构,其等离子共振吸收峰分布较窄,说明金纳米粒子的粒径分布较均匀.TEM表明该复合粒子具有团簇状结构,由许多Au和Fe3O纳米粒子构成,尺寸介于70-230 nm范围.对照实验表明聚乙烯醇是Au纳米粒子与Fe304之间复合的必需媒介,据此提出了生成团簇状Au/Fe3O4磁性复合粒子的可能机制.     

同步辐射圆二色谱分析纳米颗粒对细胞DNA稳定性的影响

选用30 nm和50 nm羧基化聚苯乙烯微球(COOH-PBs)作用于RAW264.7巨噬细胞,用真空紫外圆二色光谱(SRCD)分析细胞DNA二级结构的可能变化,并用彗星电泳验证此法的可行性和优越性.研究结果显示,两种颗粒都致使DNA螺旋度降低及单链程度增加,30 nm COOH-PBs造成的损伤甚于50 nm,表明纳米颗粒影响DNA的稳定性有粒径依赖性.SRCD为深入研究纳米颗粒对细胞DNA稳定性的影响及其可能原因提供了一个可行的研究方法和途径.     

窄粒径分布磁性纳米凝胶的光化学制备和表征

Modified magnetic nanoparticles have gained considerable attention because of their great potential applications in biomedical fields, such as protein and enzyme immobilization, bioseparation, immunoassays and biosensor etc. In recent years, great efforts have been made in developing targeted drug carriers by use of magnetic nauogels.Magnetic nanogels of common interest are ferromagnetic magnetite (Fe3O4) coated with cross-linked polymer nanogels. Several methods have been developed to prepare magnetic micro- and nanogels, such as inverse microemulsion polymerization, emulsion polymerization and other methods. In this paper, we propose an alternative approach to synthesize poly (N-isopropylacrylamide) (PNIPAM), polyacrylamide (PAM) superparamagnetic nauogels via photochemical reactions at room temperatures in au emulsion- and initiator-free aqueous system.Temperature-dependent magnetic nanogels weresynthesized by using NIPAM as monomer[1]. The PNIPAM-modified magnetic nauogels have the character of lower critical solution temperature (LCST),and its particle size is sensitive to environmental temperature. Polydispersity index of the magnetic nauogels modified with PNPAM are lower than 0.25(Fig. 1). The magnetic nauogels modified with PAM were prepared by using acrylamide (AM) as monomer.After Hoffinann elimination, nanogels with amino groups were also obtained[2]. Particle size of all the nauogels can be controlled by controlling the reaction time, the monomer concentration and the cross-linker concentration.High zeta potential of the magnetic nauogels were measured by PCS, and their core-shell structure and regular morphology were confirmed by TEM, AFM and SEM, respectively. The nauogels with amino groups were covalently radiolabeled with 188Re complex in vitro.In conclusion, a new approach to produce magnetic nanogels via photochemical reaction has been developed.Narrow size distribution magnetic nanogels with temperature-sensitive shell and amino groups have been synthesized successfully. This suggests promising potential applications for targeted drug carriers.     

^188 Re labeled MPEG-modified superparamagnetic nanogels：preparation and preliminary application in mice

Superparamagnetic poly（acrylamide） magnetic nanogels produced via photochemical method have been developed. After Hoffmann degradation of carbonyl, the nanogels with amino groups, or poly（acrylamide-vinyl amine） magnetic nanogels, were also obtained. And the magnetic nanogels were further modified by methoxy poly（ethylene glycol） （MPEG） for higher dispersibility and stability. The MPEG-modified magnetic nanogels were characterized by X-ray diffraction （XRD）, photo correlation spectroscopy （PCS） and scanning electron microscopy （SEM）, respectively. The MPEG-modified magnetic nanogels were labeled by ^188 Re radiopharmaceuticals and intravenously injected into tails of mice in the presence and absence of a 0.5 T external magnetic field targeted on the bellies. The radioactivity distribution was monitored in vivo. In the absence of magnetic field, the radioactivity was mainly distributed in liver, spleen, kidney, stomach and lung. In the presence of the magnetic field, the radioactivity was mainly accumulated on the targeted point, verifying the magnetically targeted character.     

单分散羧基化聚苯乙烯微球的辐射聚合制备及其应用研究

本工作采用辐射分散两步聚合法,以苯乙烯（St）为单体,衣康酸（IA）为共聚单体,聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为稳定剂,乙醇,水混合溶剂为分散介质,合成了粒径0．6～2．1μm的单分散羧基化聚苯乙烯微球。在两步聚合法的第一步反应中成核阶段已经基本结束,成核粒子数目也已保持稳定。因此,在第二步反应中加入共聚单体会减少二次成核的机率,所得到的聚合物微球的单分散陛较好,并与辐射分散聚合一步法作了对比。详细讨论了分散聚合过程中,稳定剂用量、乙醇,水质量比以及衣康酸含量对于聚合物微球的粒径及粒径分布的影响;用电导滴定法表征了羧基官能团在分散共聚合各相中的分配情况;以制得的羧基化聚苯乙烯微球为模板在辐射场中通过多次辐射界面还原反应得到P（St-co-IA）／Co复合微球。     

磁性颗粒固相分离剂的制备及其在放射免疫分析中的应用

本文研制了一种用于放射免疫测试的磁颗粒固相二抗分离试剂。将粗羊抗兔IgG二抗溶液纯化,采用氨基硅烷化修饰的磁性颗粒选择不同的酸度经戊二醛活化后,在不同的酸度下与纯化的二抗交联。同时进行了未活化磁性颗粒对二抗的吸附实验。放射免疫药盒测试结果为：未活化磁性颗粒固相二抗结合率低且极不稳定;活化后磁性颗粒固相二抗结合率高且稳定性好,并提高了放免药盒的灵敏度,标准曲线的相关性系数达0．9950。在液相分离法与磁性颗粒固相分离法的放射免疫测试比较中,其测得样品浓度的相关性也达到了0．9895。因此该磁性颗粒固相二抗是一个可用于放射免疫测试的通用分离试剂。     

H 1NF仿星器标准磁场位形分析与高能量离子运动轨道模拟

本文分析了H 1NF仿星器的磁场线圈组成与分布特征,研究了其在标准运行模式下的磁场位形特点,并模拟计算出高能量离子在该标准磁场位形中的典型运动轨道。基于H 1NF仿星器标准磁场位形的磁轴位置和磁面沿环向角的变化规律,以磁轴为旋转轴,按照旋转规律将不同环向角的极向截面旋转后得到一种旋转坐标系下的等效标定极向截面,并将高能量离子的三维运动轨道投影到这种等效标定极向截面上,从而可更加清晰地显示出高能量离子在该磁场位形中的运动轨道特征。结果表明,H 1NF仿星器中的通行粒子和捕获粒子轨道特征均与一般托卡马克中的相应粒子轨道特征相似,但H 1NF仿星器中的通行粒子轨道在等效标定极向截面上绕几圈后才闭合,H 1NF仿星器中捕获粒子的香蕉轨道没有闭合,且轨道逐渐向磁面外侧漂移,最终可能导致粒子损失。     

四极磁场中粒子束输运的非线性分析及模拟

为了提高粒子在四极磁场中输运轨迹计算的精度,基于李代数方法,分析和计算粒子束在四极磁场中空间电荷的非线性效应,得到二级近似下粒子坐标的映射公式,编写了粒子束在四极磁场中传输的模拟程序QML。用模拟程序对四极磁场中的传输进行了模拟计算,并对模拟结果进行了分析。模拟结果表明,在空间电荷的非线性效应的影响下相图产生了明显的扭曲,对粒子束包络曲线横向发散作用明显。     

负径向电场对带电粒子俘获率影响的数值模拟

本文采用数值方法求解Grad-Shafranov方程反演EAST典型长脉冲放电实验(炮号33068)的平衡位形和磁场分布,进而结合粒子在托卡马克电磁场中的运动方程,模拟氘离子在负径向电场存在时的运动轨迹,并统计不同负径向电场下的氘离子俘获率。结果表明：随负径向电场的增大,氘离子轨迹由扩张通行轨迹向外翻香蕉轨迹再向内翻香蕉轨迹,最后向压缩通行轨迹演变;氘离子俘获率随负径向电场的增大而减小,氘离子初始速度越小,其变化越大。     

等离子体电流反向平衡位形中带电粒子运动的数值模拟研究

本文采用数值方法求解Grad-Shafranov方程获得CT-6B交流放电实验总电流过零时的平衡位形和磁场分布,进而结合粒子在磁场中的运动方程,模拟氘离子在该平衡位形中的运动轨迹,统计氘离子的损失率与损失位置。结果表明：总电流过零时刻的平衡位形为内外两侧电流反向平衡位形,在强、弱场侧各存在1个磁岛,电流在磁岛附近取极值;位于强场侧的粒子几乎不损失,弱场侧的粒子在径向位置很大时存在损失,越靠近边界损失率越高;损失位置基本上位于赤道面以下并在最底部达到极值;随初始角变大,氘离子轨迹由通行轨迹变成损失轨迹再向香蕉轨迹演变。