基于过滤式微流控SERS芯片和PLS-DA的细菌快速鉴别

细菌的快速检测和准确识别对于确保食品安全和减少致病菌感染至关重要。本文提出了一种SERS技术结合偏最小二乘判别分析(PLS-DA)进行细菌鉴别的方法。设计了一种过滤式微流控SERS芯片，通过在微孔滤膜表面构建高SERS活性Ag NPs基底，搭建细菌SERS光谱检测平台，并用于10种菌属的细菌SERS检测。采集的10种细菌SERS光谱，首先经小波去噪，分段多项式拟合基线校正和归一化预处理SERS光谱，然后用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)建立分类识别模型，模型分类正确率为96.3%,盲样检验正确率为95.7%。所研制过滤式微流控SERS芯片结合PLS-DA数据分析方法，在食品安全、疾病诊断等领域具有重要的研究价值和应用前景。     

Ag/TiO2/PVDF复合纤维膜的制备及光催化性能研究

采用静电纺丝结合溶胶法制备了一系列不同Ag/TiO₂含量的Ag/TiO₂/PVDF复合纤维膜，并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、干湿重法、过滤测试法、微电脑抗张强度测定仪等对复合纤维膜的微观形貌、力学性能等进行表征和研究，结果表明添加适当的Ag/TiO₂时，所制备的Ag/TiO₂/PVDF复合纤维膜纤维表面比较平滑，具有较大的平均孔径和较高的孔隙率，且抗拉强度和伸长率均有所提高，但如过量添加Ag/TiO₂，则会导致膜性能受到影响。对Ag/TiO₂/PVDF复合纤维膜光催化降解溶液中亚甲基蓝(MB)的性能进行研究，结果表明，相较于PVDF原膜，Ag/TiO₂/PVDF复合纤维膜对于MB的光催化降解性能有显著提升，且其光催化降解过程符合准一级动力学模型。循环利用性能测试结果表明，Ag/TiO₂/PVDF复合纤维膜重复利用性较好，具有实际应用前景。     

负载有Ag纳米粒子的TiO2准一维复合材料制备及其SERS效应

采用紫外光还原法和种子法制得了不同含量Ag纳米粒子负载的锐钛矿型TiO2纳米带复合材料。用各种测试技术对产物的物相、形貌、Ag负载情况以及SERS性质进行了一系列表征。测试结果表明,以紫外光还原法获得的产物中Ag完全负载在TiO2纳米带表面,其粒径主要处在10～50 nm间,且Ag负载量随着还原次数增多而缓慢增加。在此基础上,以种子法制得的产物中Ag负载量则显著增大,覆盖率可达80 %以上。这种含Ag纳米复合材料具有检测吡啶分子的SERS活性,其Ag负载量越多,SERS效应越明显。     

交联羧甲基-β-环糊精聚合物修饰的Fe3O4磁性纳米粒子对盐酸阿霉素的负载和释放研究

采用共沉淀法制备了交联羧甲基-β-环糊精聚合物修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子(MNPs@CDP),将其作为药物载体负载抗癌药物盐酸阿霉素(DOX),通过MTT实验来评估MNPs@CDP的生物相容性和吸附DOX后复合物(MNPs@CDP/DOX)的细胞毒性，并通过荧光成像技术观察了MNPs@CDP/DOX中DOX在HepG2肝癌细胞中的释放情况。结果表明MNPs@CDP在小于30 mg/mL的浓度范围内表现出了较好的生物相容性，并且MNPs@CDP/DOX和HepG2细胞共培养4 h后能够在细胞中释放大量药物，并能够有效杀死癌细胞。     

自组装2D-SERS基底膜用于塑化剂的检测研究

采用液液界面自组装法在正己烷/水两相界面处制备出大面积且致密的二维(2D)表面增强拉曼光谱(SERS)基底膜。以正己烷为油相,配体置换后的金纳米棒(Au NRs)为水相,加入乙醇迅速诱导Au NRs在油-水界面处自组装出2D-SERS基底膜。采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)置换Au NRs表面的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),不仅有效地降低了Au NRs的表面电荷,而且减少了各纳米粒子之间的排斥力。随后以结晶紫(CV)为拉曼探针分子,考察了该基底膜具有较高的灵敏度和较好的重复性,并检测了塑化剂BBP。结果表明,该基底膜对BBP的检测限达到10^(-8) mol/L,并且能成功检测出某市售白酒中添加的中毒剂量(1.3 mg/kg)的BBP,因此该基底膜有望用于实际应用当中。     

自组装2D-SERS基底膜用于塑化剂的检测研究

采用液液界面自组装法在正己烷/水两相界面处制备出大面积且致密的二维(2D)表面增强拉曼光谱(SERS)基底膜。以正己烷为油相,配体置换后的金纳米棒(Au NRs)为水相,加入乙醇迅速诱导Au NRs在油-水界面处自组装出2D-SERS基底膜。采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)置换Au NRs表面的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),不仅有效地降低了Au NRs的表面电荷,而且减少了各纳米粒子之间的排斥力。随后以结晶紫(CV)为拉曼探针分子,考察了该基底膜具有较高的灵敏度和较好的重复性,并检测了塑化剂BBP。结果表明,该基底膜对BBP的检测限达到10~(-8) mol/L,并且能成功检测出某市售白酒中添加的中毒剂量(1.3 mg/kg)的BBP,因此该基底膜有望用于实际应用当中。     

金纳米立方体的制备及其对水体污染物的SERS检测

孔雀石绿(Malachite Green, MG)作为水体污染和水产品安全中重点监控的污染物，一般方法难以进行快速检测。因此研究和开发操作简便、快速准确的孔雀石绿残留检测新方法具有非常重要的经济价值和社会价值。本实验基于表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman Spectroscopy, SERS)方法，采用种子生长法制备金纳米立方体作为SERS基底，对模拟的真实水样中不同浓度的MG溶液进行分析和检测，检测限低至10^-9 mol/L。实验结果表明SERS技术对孔雀石绿的检测具有较高的灵敏性和重现性，本研究工作将促进拉曼光谱技术在检测水体环境中污染物的应用。     

PVDF微滤膜表面改性与沉积Ag纳米颗粒研究

本文采用聚乙烯吡咯酮(PVP)和过硫酸铵(APS)对聚偏氟乙烯(PVDF)膜表面改性处理,并将纳米Ag颗粒负载在PVDF膜表面,制备了PVDF-PVP-Ag和PVDF-APS-Ag膜。结果表明PVP通过物理吸附在PVDF膜表面,使得膜的亲水性得到改善,沉积Ag纳米颗粒后膜的亲水性和耐污染性能得到显著提高,PVDF-PVP-Ag膜的纯水通量要优于PVDF基膜,通量恢复率达到93%;APS处理的PVDF-APS-Ag膜是通过化学脱氟反应改性而成,虽然PVDF-APS-Ag膜的亲水性也有提高,但是PVDF-APS-Ag膜的力学强度明显下降,以及其不均匀性导致Ag粒子聚集在膜表面,从而影响膜的耐污染性能。     

Ag/双晶TiO_2作为表面增强拉曼散射基底的性能研究

通过化学还原法将Ag纳米粒子担载到锐钛/TiO2(B)双晶材料上,并将其作为表面增强拉曼散射(SERS)基底,用于有机探针分子4-巯基苯甲酸的痕量检测。研究表明:双晶氧化钛特殊的能带结构有利于光响应过程中电子-空穴的定向转移,从而比纯锐钛矿具有更优异的电子转移能力,因此能够得到更佳的SERS性能。这种现象表明,双晶氧化钛材料是SERS技术应用到检测领域的理想载体。     

合肥研究院等在多孔金-银合金纳米结构的SERS性能研究中获进展

正近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所微纳技术与器件研究室李越课题组,与济南大学教授李村成合作,在多孔金-银合金纳米结构表面增强拉曼散射研究方面取得新进展。贵金属(Au、Ag、Pt、Cu等)及过渡族金属(Ni、Co等)材料具有局域表面等离子共振特性;尤其贵金属(Au、Ag等)纳米结构,因强的局域表面等离子共振能够产生强烈的电磁场增强效应,使其能应用于生物成像、光学传感、催化、表面增强拉曼散射(SERS)检测等领域。     

淀粉基底银纳米线柔性透明导电薄膜的合成及光电性能

以马铃薯淀粉为原料,合成可反复弯曲折叠的柔性透明基底膜,通过多元醇法制备导电银纳米线(Ag NW),用旋涂法将Ag NW均匀覆盖于淀粉基底膜表面,两者通过分子间作用力相结合,制得系列Ag NW沉积密度不同的复合导电薄膜材料。对产品形貌、结构及稳定性进行了分析,并探索了不同AgNW沉积密度对复合导电薄膜材料光电性能的影响规律。结果表明,获取的柔性基底膜具有92%透光率、3.92 nm粗糙度、29.01 MPa拉伸应力;导电银纳米线直径约60 nm,长度20～30μm。当Ag NW沉积密度超过300 mg/m2时,方块电阻(Rs)低于22.6?/sq,透光率低于65%,光电优值(FOM)高于35,是氧化铟锡(ITO)导电膜的良好替代材料。将复合膜反复弯曲折叠Rs变化量低于5%,TGA测试发现,淀粉基底膜及复合膜热分解温度高于250℃,有利于对其进行进一步高温导电处理;稳定性测试结果表明,复合膜放置于空气中随时间延长Rs略微增大。     

载阿霉素透明质酸纳米粒的制备及其抗肿瘤活性

目的以组氨酸(histidine,His)修饰的透明质酸(hyaluronic acid,HA)为载体,阿霉素(doxorubicin,DOX)为模型药物,制备纳米粒DOX/His-HA,并分析其理化性质和体内外抗肿瘤活性。方法通过化学交联法将组氨酸与HA进行结合,采用超声法制备纳米粒DOX/His-HA。用DAWN HELEOSⅡ动态激光光散射仪测定His-HA纳米粒的粒径和Zeta电位,透射电镜观察其形态;紫外-可见分光光度计测定DOX/His-HA纳米粒中DOX的吸光度值,计算其包封率、载药量和DOX的体外释放度。采用MTT法检测DOX/His-HA对Hep G2细胞的生长抑制作用;摄入试验观察Hep G2细胞对DOX/His-HA的摄入情况;抑瘤试验分析DOX/His-HA的体内抗肿瘤活性。结果 His-HA纳米粒呈球形,粒径为230~480 nm,分散度良好,Zeta电位为-19.3~-13.5 m V。DOX/His-HA的载药量和包封率分别达到(8.14±0.09)%和(91.37±0.69)%。在前4 h内,DOX/His-HA纳米粒均存在明显突释现象;4 h后,DOX/HisHA纳米粒逐渐表现出一定的缓释性。随着组氨酸取代度的增加,DOX/His-HA的Hep G2细胞毒性增强。组氨酸取代度越高,DOX/His-HA越易被细胞摄入。DOX/His-HA具有更强的抑瘤效果,且对正常组织无明显的毒副作用。结论制备的DOX/His-HA纳米粒是一种缓释性和肿瘤靶向性良好的给药系统。     

聚丙烯熔喷非织造布基导电复合柔性薄膜制备与性能

以聚丙烯(PP)熔喷非织造布和聚偏氟乙烯(PVDF)为原料，采用氧化石墨烯(GO)和AgNO₃对PP熔喷非织造布进行导电改性，在其表面浇铸PVDF溶液制得具有三明治结构的PVDF/PP熔喷非织造布复合柔性薄膜。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、数字万能表、万能试验机对熔喷非织造布及改性试样的形貌结构、表面组成、电阻率及力学性能进行分析。结果表明：PP熔喷非织造布经GO和AgNO₃改性后导电效果显著，电阻率最低可达46.5Ω·m。对复合柔性薄膜的力传感性能进行测试，发现结合S型电极片时其压力传感灵敏度最好，在传感器检测显示模组100 g量程内数值稳定仅需5 s，有望在压力检测和人体运动监测领域发挥重要作用。     

淀粉基底银纳米线柔性透明导电膜的合成及性能

以马铃薯淀粉为原料,合成可反复弯曲折叠的柔性透明基底膜,通过多元醇法制备导电银纳米线(Ag NW),用旋涂法将Ag NW均匀覆盖于淀粉基底膜表面,两者通过分子间作用力相结合,制得系列Ag NW沉积密度不同的复合导电薄膜材料。对产品形貌、结构及稳定性进行了分析,并探索了不同AgNW沉积密度对复合导电薄膜材料光电性能的影响规律。结果表明,获取的柔性基底膜具有92%透光率、3.92 nm粗糙度、29.01 MPa拉伸应力;导电银纳米线直径约60 nm,长度20～30μm。当Ag NW沉积密度超过300 mg/m2时,方块电阻(Rs)低于22.6?/sq,透光率低于65%,光电优值(FOM)高于35,是氧化铟锡(ITO)导电膜的良好替代材料。将复合膜反复弯曲折叠Rs变化量低于5%,TGA测试发现,淀粉基底膜及复合膜热分解温度高于250℃,有利于对其进行进一步高温导电处理;稳定性测试结果表明,复合膜放置于空气中随时间延长Rs略微增大。     

自组装纳米阵列SERS基底的发展及应用进展

表面增强拉曼散射(SERS)的谱峰窄以及分子指纹特性使其在分析化学、环境检测、生物医药及食品安全等领域具有广泛应用。而稳定、均一、重复性好的SERS活性基底的制备至关重要。自组装法可制备出均一、稳定、高度有序、可控的纳米阵列,提高SERS检测的重现性和灵敏度。本文对自组装纳米阵列技术制备SERS活性基底及SERS的应用进行了综述。     

1—苯基—5—巯基四氮唑和苯并三氮唑在胶态银和硫化银上的阳极抑制效应

为了研究抑制剂对银核和硫化银核的不同作用，本工作考察了1－苯基－5－巯基四氮唑（PMT）和苯并三氮唑（BTA)作为抑制剂在银核和硫化银核上物理显影的阳极抑制和解抑制效应。实验结果表明：1）PMT和BTA对Ag核和银离子过量时制得的硫化银核，Ag2S(Ag)，的显影催化活性都有不同程度的抑制作用，而对硫离子过量时制得的硫化银核，Ag2S(S)，无明显的抑制作用，这可能是由于过量硫离子在硫化银核上的吸附要强于这两种抑制剂；2）S2O3^2-或I^-离子的存在对BTA在Ag核上有解抑制作用，不仅可恢复甚至提高Ag核的显影催化活性，而对Ag2S核的抑制作用无明显影响；3）与BTA不同，S2O3^2-或I^-离子对PMT在Ag核上没有解抑制作用，对Ag2S(Ag)核的抑制作用还稍有增强，而对Ag2S(S)核稍有减弱；4）银溶胶中的表面增强拉曼谱（SERS）测量证实：BTA在Ag核上的吸附导致Ag核显影催化活性的下降，加入S2O3^2-或I^-离子后致使BTA的SERS信号消失则意味着BTA在银核表面的脱附。以上这些结果说明阳极抑制机理在抑制效应中有重要作用。     

多巴胺改性粉煤灰化学镀银工艺

先用多巴胺预处理粉煤灰(FA)在其表面获得聚多巴胺(PDA)膜，再化学镀Ag，获得具有核-壳结构的Ag包覆粉煤灰复合材料。研究了多巴胺改性和镀液中AgNO₃质量浓度对粉煤灰化学镀Ag的影响。结果表明基体表面的PDA膜具有还原性，能够将银离子还原为银单质，但银纳米粒子易团聚；较佳的AgNO₃质量浓度为10 g/L。在较佳工艺下，粉煤灰表面化学镀得到的Ag层均匀、致密，无杂质。     

种子介导法制备SERS基底Ag@Au及对阿莫西林的痕量检测

通过种子介导的生长过程,合成了形貌、粒径均一、分散性好的双金属Ag@Au纳米粒子。Ag@Au纳米粒子的表面增强拉曼散射(SERS)性能有了很大的提高,增强因子高达3.9×10⁵,具有较高的灵敏度,可检测浓度为105,具有较高的灵敏度,可检测浓度为10^(-11) mol/L的阿莫西林,具有较好的光谱重现性以及较强的SERS强度。对阿莫西林(AMC)的浓度和1 139 cm(-11) mol/L的阿莫西林,具有较好的光谱重现性以及较强的SERS强度。对阿莫西林(AMC)的浓度和1 139 cm^(-1)特征峰强度线性关系良好,r为0.996。可用于对食品、药品的快速检测。     

分子模拟研究壳聚糖-氮化硼纳米管封装及输运阿霉素

壳聚糖-BNNTs复合载体在药物输运领域存在潜在的应用前景。通过分子动力学方法,以抗癌药物阿霉素DOX为药物模型,研究利用壳聚糖-BNNTs复合载体材料封装及跨膜输运抗癌药物的过程。结果表明,非质子化壳聚糖能吸附且调整DOX以合适的构象进入管中。细胞膜磷脂分子能自发嵌入到BNNT (14,14)管中,将管中壳聚糖挤出并使DOX在管中快速上升。该研究可以为实验提高药物封装效率,并提高癌细胞表面药物浓度提供设计思路。     

应用表面增强拉曼光谱检测儿童化妆品中二噁烷的研究

文章以金纳米粒子作为表面增强拉曼散射(SERS)基底,用SERS法检测儿童化妆品中的二噁烷含量。探讨了儿童化妆品中其它物质和金纳米粒子作为SERS基底对儿童化妆品中二噁烷SERS特征峰的影响。