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。     

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。     

粒径可控的羧基化磁性纳米凝胶的合成

采用光化学原位聚合法制备了粒径可控的羧基化磁性纳米凝胶,研究了滴加单体的量、体系pH、光照时间和链转移剂等对羧基化磁性纳米凝胶粒径的影响。     

基于DNA折纸的单个链霉亲和素分子的原子力显微术高分辨成像

链霉亲和素(Streptavidin,STV)和生物素(Biotin)之间的非共价相互作用很强,已被运用到包括分子生物学、免疫学以及生物技术领域。STV与Biotin间优异的结合能力与其结构密切相关,晶体解析结果证明STV是一个四聚体蛋白。原子力显微镜技术(Atomic Force Microscopy,AFM)可以在液体环境下获得生物单分子的形貌信息,对结构和功能的研究具有非常重要的作用。然而,由于STV分子小而柔软,获得高分辨的AFM图像极其困难。本研究利用DNA折纸可寻址的特点,将Biotin定位修饰在折纸上,选择性地将STV固定在折纸设定的位置上,实现了对单个STV分子的高分辨成像,观察到了单个STV呈"沙漏形"结构,与其晶体结构符合性较好。同时,我们注意到STV形貌易受成像力的影响,可能与STV分子的柔性相关。这种基于DNA折纸的高分辨成像方法,简单、方便,为研究生物分子形貌和功能提供了新思路。     

磁性纳米微粒的制备及其在磁性靶向药物转运中的应用

以磁性纳米微粒为靶向药物的载体,可以将药物选择性地靶向肿瘤病灶,有效地降低其对正常组织的毒副作用,提高药物的疗效,是一种新型的药物投递系统.本文综述了磁性纳米微粒的制备方法及其在磁性靶向药物传递中作为药物载体的应用研究进展.     

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.     

聚N-异丙基丙烯酰胺包覆Fe3O4磁导向纳米粒子的制备和表征

选择N-异丙基丙烯酰胺(N-isopropylacrylamide,NIPAM)为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(Methylenebisacrylamide,MBA)为交联剂,用辐射化学方法合成了具有温敏的PNIPAM包覆Fe3O4磁导向纳米粒子。研究了NIPAM单体浓度、交联剂MBA用量、不同光照时间及温度对核壳结构磁性纳米粒子粒径的影响,发现在一定范围内随单体NIPAM浓度的增加、交联剂MBA浓度的减小、光照时间的增加,聚NIPAM包覆Fe3O4核壳结构纳米粒子的粒径增大。在25—39℃温度范围内PNIPAM包覆Fe3O4核壳结构纳米粒子具有最低临界溶解温度特性(Lowercriticalsolutiontemperature,LCST）。以SEM和动态激光光散射仪(PCS)对该核壳结构纳米粒子粒径进行测定,表明辐射化学方法合成的核壳结构纳米粒子比较均匀。     

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。     

电子束辐照制备的纳米硫化镉研究

在常温常压下，采用电子束辐照法在水溶液体系中合成了纳米硫化镉粒子。X射线衍射分析表明该产物为面心立方结构晶体的纳米硫化镉；透射电子显微镜分析表明该纳米粒子形貌呈球状颗粒，平均粒径为15nm；其光学性能研究表明，其紫外吸收光谱的吸收边波长为487nm；激发波长为350nm时，纳米粒子的荧光发射波长的峰值为476nm，主要为由带边发射引起的发光。用激光粒度仪研究了表面活性剂聚乙烯醇浓度对辐射制备纳米硫化镉粒径的影响，在一定范围内随着聚乙烯醇浓度的增大，纳米粒子的粒径相应减小。     

亲和素-生物素系统的153Sm标记及其生物学分布动力学的研究

选用＾１５３Ｓｍ对生物素进行放射性标记,然后利用亲和素和链霉亲和素与生物素的高亲合力特性,再对亲和素和链霉亲和素进行＾１５３Ｓｍ的标记,观察到大鼠和小鼠体内的血清除率和生物学分布,并与＾１５３ＳｍＣｌ３和＾１５３Ｓｍ－ＤＴＰＡ的生物学分布进行比较。结果表明,＾１５３Ｓｍ标记的亲和素血素除迅速,肝肾放射性摄取高;＾１５３Ｓｍ标记的链霉亲和素血清除缓慢,肝、脾、肾等脏器和血液中滞留量高;而＾１５３Ｓｍ     

^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.     

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.     

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。     

Fe_3O_4/聚丙烯酸/CdS复合粒子的光化学制备及光催化性能

采用光引发丙烯酸聚合的方法对Fe3O4纳米粒子进行表面改性,制备了羧基功能化的Fe3O4/聚丙烯酸复合纳米粒子(Fe3O4/PAA);以Fe3O4/PAA为磁核,以硫酸镉和硫代硫酸钠为原料,采用光化学方法制备Fe3O4/聚丙烯酸/CdS复合粒子(Fe3O4/PAA/CdS),并借助红外光谱、X射线粉末衍射、透射电子显微镜、荧光光谱和振动样品磁强计对其进行表征。结果表明,核-壳结构的Fe3O4/PAA/CdS为表面粗糙的球形粒子,平均粒径为155 nm,具有发光性能和准超顺磁性。Fe3O4/PAA/CdS在有机染料罗丹明B的降解实验中显示出良好的可见光催化活性,可以借助磁铁在2 min内从溶液中完全回收。     

重离子治癌中磁扫描照射野形成法的初步参数要求

通过计算机模拟确定了磁扫描形成的照射野均匀度与束斑大小及扫描步长的关系；根据重离子治癌的逐片照射思想得到了束流强度计算式和照射时间关系式，并利用它们分别计算出了磁扫描的束流强度、最大扫描速度、最小束斑停留时间等技术参数。结果表明：当扫描步长小于等于束斑半宽度时，磁扫描形成的照射野均匀度可达到好于95％的要求；磁扫描的适当束流强度为0．48nA，最大扫描速度为1000cm/s，最小束斑停留时间为0．24ms。