树枝状硅基纳米粒子对重金属去除研究进展

树枝状介孔二氧化硅纳米粒子(DMSNs)独特的三维中心辐射状孔道结构使其具有出色的比表面积和孔体积,表面硅羟基官能团可作为功能化活性位点。已有研究表明,DMSNs基新型吸附剂材料能够替代传统二氧化硅材料(如MCM-41和SBA-15),对重金属离子具有优异的去除作用。综述总结了DMSNs基新型吸附剂材料的功能化方法,比较了其和功能化MCM-41或SBA-15对不同重金属离子(Pb²⁺、Cr⁶⁺、Hg²⁺等)和放射性金属离子(U(Ⅵ)、Th(Ⅳ)等)的吸附性能,以期为设计具有优越重金属离子去除能力的DMSNs基新型吸附材料提供理论指导。     

介孔二氧化硅干凝胶和气凝胶纳米复合材料的研究进展

综述近年来介孔二氧化硅干凝胶和气凝胶同金属、半导体和其它功能性材料组成纳米复合材料的制备和理化特性研究。介孔二氧化硅纳米复合材料是当前纳米材料研究的热点领域,有广泛的应用前景,对其进行理论和应用研究有着十分重要意义。     

介孔氧化硅纳米粒子对药物装载和可控释放的研究进展

近年来,介孔氧化硅纳米粒子(MSN)以其均一的孔道结构、高比表面积、较大的孔容量等优良性质,被广泛应用于药物传递系统。与传统载药系统相比,MSN展示了更高的药物负载量、可控的药物控释性能、可设计的靶向特性、良好的生物安全性等优势。本文通过对MSN对药物的负载机理、药物控释机理等方面的介绍,对MSN在药物传递系统中的应用加以综述。     

介孔有机硅为载体的纳米递送系统制备及其体外化疗-光热联合治疗性能研究

有机/无机杂化的介孔有机硅纳米颗粒因其高的比表面积、丰富的介孔孔道、功能性的骨架以及高的药物装载量等特点而在生物医学领域受到广泛关注。本研究提出以二硫键桥接的有机/无机杂化介孔有机硅纳米颗粒为载体共装载化疗药物和光热剂,设计制备以DNA分子作为控释\"开关\"修饰介孔有机硅纳米颗粒的纳米递送系统(ICG/DOX-MONs@DNA₂₀)。该纳米递送系统结合了光热剂的光热效应以及DNA分子随温度升高而从颗粒表面脱附的特性,可实现近红外光照射激发药物在肿瘤细胞中的控制释放,同时获得药物化疗–光热联合治疗肿瘤的效果。实验结果表明,纳米递送系统在近红外光照下能迅速升温至43℃以上的热疗温度,而且在37℃条件下6h内仅缓慢释放药物12.3%,而当温度升至43℃时则快速释放药物52.4%;细胞实验显示该纳米递送系统能够被HeLa肿瘤细胞吞噬,在近红外光照下有明显的药物化疗-光热联合治疗效果。因此,ICG/DOX-MONs@DNA₂₀纳米递送系统在药物化疗-光热联合治疗肿瘤方面具有应用前景。     

球壳状纳米介孔腔内药物释放特性的分子动力学研究

有序纳米介孔材料的有序性、大的比表面积、孔道均匀等特性使其在药物装载、吸附、释放等方面得到广泛的应用。近年来研究者对介孔材料在药物控释方面的研究主要是通过材料制备、表征以及吸附药物后介孔材料的性能测试等几方面实现的。大多数报道都是采用实验的方法进行研究,关于模拟计算方面的研究很少,力场的选择更是模拟计算的一项挑战。依据介孔材料的独特结构构建了球壳状纳米介孔腔内药物分子释放模型,通过分子动力学的方法计算分析了药物分子的释放特性,重点考察了药物分子大小、溶液环境、介孔腔结构特征对其释放特性的影响。     

介孔二氧化硅纳米复合材料的研究进展

介绍了近年来介孔二氧化硅复合材料的研究趋势与发展方向。介孔二氧化硅材料作为研究时间最长、技术最成熟的介孔材料,对整个介观材料的理论和材料设计具有重要意义。阐述了介孔二氧化硅材料的主要合成方法及其原理,着重从材料复合方式以及相应材料的特点、相关应用等方面的研究进展进行了综述,探讨了现有的问题,并且对未来介孔材料的发展趋势进行了展望。     

纳米金属氧化物气体传感材料研究进展

综述了常见几种纳米金属氧化物传感材料在晶体结构控制、纳米结构构建、元素及化合物掺杂等提升材料气敏性能方面的研究进展,同时介绍了相应传感器件的研发现状.     

核壳结构羟基磷灰石/介孔二氧化硅纳米颗粒的制备及其药物释放研究

核壳纳米颗粒是一种具有独特结构和性能的复合纳米材料, 在催化、生物医学和光子晶体等领域具有重要应用前景。本工作以羟基磷灰石(HAp)纳米颗粒作为核体、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为介孔模板剂, 采用改进的Stöber包覆法制备具有介孔结构的核壳HAp@mSiO₂新型纳米颗粒。通过控制正硅酸四乙酯(TEOS)的浓度及其水解和缩合动力学, 可以有效调控HAp表面包覆的mSiO₂壳层厚度。经TEM、EDS、XRD、FT-IR及BET一系列测试可知, 制备得到的HAp@mSiO₂纳米颗粒具有比表面积大、孔径尺寸窄且分布均匀等特点。同时, 以布洛芬作为模板药物, 将制备得到的材料应用于药物释放实验, 发现该核壳材料还具有良好的药物控制性能和pH响应特性, 且可以通过改变mSiO₂壳层厚度对药物释放速率进行有效调控。     

纳米金属氧化物在钙钛矿电池中的应用研究进展

近几年来, 钙钛矿电池发展迅速, 其单电池效率从最初的3.8%迅速提升至目前20.1%, 接近硅基太阳能电池的光电转换效率。TiO₂、ZnO、Al₂O₃等诸多无机纳米金属氧化物材料作为重要的载流子输运材料与钙钛矿生长骨架也被广泛地应用于钙钛矿电池。依据钙钛矿电池功能结构的差异, 本文分别介绍了此类材料作为钙钛矿电池中的致密层及介孔层的制备方法, 并在此基础上介绍了基于表面修饰、掺杂、复合等氧化物的改性手段调节材料理化性能与氧化物/钙钛矿界面特性, 进而改进钙钛矿电池性能的方法。并阐述了进一步提高钙钛矿电池光电转换效率需要关注的重点问题及展望。     

光热联合免疫抗肿瘤治疗的研究进展

传统治疗肿瘤的方式包括手术、放疗和化疗。手术治疗创伤大、易复发,放疗周期过长,尽管化疗被认为是消灭肿瘤细胞的首选但其存在着明显的毒副作用,长期化疗会严重影响患者的生存质量。因而,设计一种响应型功能载体实现抗肿瘤药物的高效运输及协同抑瘤在临床上具有广阔的前景。本文以CuS为光热剂,采用溶剂热及去模板法在CuS表面包被上介孔二氧化硅(mSiO₂),借助mSiO₂的大比表面积制备出高负载盐酸阿霉素(DOX)的纳米药物体系CuS@mSiO₂-DOX。XRD、UV-vis、SEM、TEM及DLS结果证实成功的合成了颗粒尺寸约为300~400 nm的CuS@mSiO₂-DOX纳米体系,且DOX的负载效率可高达99.76%。CuS@mSiO₂-DOX在pH=5.5、45℃的条件下24 h时药物释放率达到63.44%,相比正常生理环境(pH=7.4、35℃)释放率提高了近20倍,呈现出明显的pH及温度响应释放特性。对纳米载药体系CuS@mSiO₂的光热性能及体外细胞毒性进行了测试,结果显示CuS@mSiO₂ 表现出良好的光热稳定性、光热转换效率达到31.67%,且对正常的人肝细胞(HL-7702)呈低毒性。CuS@mSiO₂纳米体系具有较好的生物相容性、良好的光热转换及载药性能,吸附DOX后体系表现出优异的pH及激光响应型药物控释性能,在联合光热-化疗协同抗肿瘤领域有望得到广泛应用。     

药物在有序介孔氧化硅纳米孔道中组装与控缓释研究进展

有序介孔纳米氧化硅材料是一种越来越受到重视的新型药物控缓释栽体材料.综述了其与作为药物控缓释载体用途相关的控制性合成的进展以及其纳米孔道结构特性对纳米孔道中药物分子组装、控缓释行为的影响,为控缓释药物研究人员研究药物分子的控缓释行为和药物分子组装技术及开发新型药物分子载体材料提供研究依据.     

Light or Heat? The Origin of Cargo Release from Nanoimpeller Particles Containing Upconversion Nanocrystals under IR Irradiation

Nanoimpellers are mesoporous silica nanoparticles that contain azobenzene derivatives bonded inside the pores and rely on the continuous photoisomerization of multiple azobenzenes to release cargo under near UV irradiation. A recent study employs upconversion nanocrystal embedded particles to replace UV light with IR light to stimulate nanoimpellers. However, the photothermal effect of IR irradiation and its likely contribution to the observed release behavior are not examined. It is found that, in the absence of upconversion nanocrystals, the azobenzene co‐condensed silica particles still respond to 980 nm illumination, which increases the nanoparticle temperature by 25 °C in 15 min, experimentally measured by an encapsulated nanothermometer. After suppressing the heating, the IR irradiation does not initiate the release, indicating that optical heating, not upconverted light, is responsible for the triggered cargo release. The results are explained by numerical analyses.