纳米羟基磷灰石的表面改性及其细胞毒性的研究

利用聚乙烯亚胺(PEI)和聚丙烯酸钠(PAA)对纳米羟基磷灰石(nHA)进行表面改性,并从影响细胞增殖和凋亡的角度出发,采用四唑盐比色法(MTT法)和荧光染色法对改性后的纳米羟基磷灰石颗粒进行了体外细胞毒性评价。结果表明:利用PEI和PAA可以显著地改变nHA的表面电性;而细胞的毒性与其共培养的颗粒表面电性、浓度和共培养时间有关,在较低浓度下,没有经过表面改性的纳米羟基磷灰石颗粒具有最好的细胞相容性,其细胞毒性为0级,PEI改性的纳米颗粒的细胞相容性最差,而PAA改性的纳米颗粒的细胞相容性介于二者之间。初步证明了表面电性对材料细胞毒性的影响,即正电性纳米颗粒的细胞毒性较大。     

氧化锌与氧化铁纳米材料的化学制备

采用水解法及室温液相反应法制备了氧化锌与氧化铁纳米材料，在制备氧化锌实验中，氧化锌产率为95．68％，产品色泽良好，制备氧化铁材料的实验表明，影响水解的因素主要有温度，PH值（水解液），Fe^3 的起始浓度。     

氧化铁催化尿素醇解制备碳酸二甲酯反应工艺的研究

通过固体研磨法、溶胶一凝胶法、沉淀法和铁盐强迫水解法制备得到4种氧化铁催化剂,并对其进行尿素与甲醇反应制碳酸二甲酯(DMC)活性测定。结果表明,沉淀法制备的氧化铁催化剂的催化效果更好,并得出合成碳酸二甲酯反应的最佳工艺条件为:n(甲醇):n(尿素)=65,每68mL甲醇催化剂用量0.1g,反应温度180℃,反应时间7h。探讨由纳米氧化铁催化尿素醇解法合成DMC的反应机理,是由具有Lewis酸性的氧化铁共同活化甲醇和尿素的结果。     

改性SBA-15负载羟基氧化铁制备及在臭氧催化中的应用

目的为提高处理难降解有机物的作用效果,在臭氧催化反应中加入催化剂,从而促进臭氧产生大量的羟基自由基,增强臭氧的氧化性．方法以对臭氧起着良好催化作用的羟基氧化铁作为基础,利用介孔材料SBA-15的孔道结构,把两者结合起来制备改性SBA-15负载羟基氧化铁．结果改性SBA-15负载羟基氧化铁降解硝基苯效率从原来的38．47％提高至72．35％．与羟基氧化铁对比：改性SBA-15负载羟基氧化铁的降解效果比羟基氧化铁高4．2％,比表面积比羟基氧化铁大37．48m^2／g,铁溶出量是羟基氧化铁的1／20．结论笔者制备的改性SBA-15负载羟基氧化铁具有机械强度高、比表面积大、铁溶出量少的特点,能够在臭氧催化中提高硝基苯的降解效率．     

选区激光熔化3D打印钛合金及其复合材料研究进展

综述：生物医用铁基磁性纳米颗粒的制备研究进展

毛宇,李艳,顾宁

（东南大学 生物科学与医学工程学院,江苏省生物材料与器件重点实验室,生物电子学国家重点实验室,南京 210096）

摘要：磁性纳米材料具有独特的物理性能、化学性能以及生物效应,是一类重要的功能材料,可以应用于很多领域。在过去的几十年,铁基磁性纳米材料由于其优越的磁性能和巨大的生物医用潜力在生物医学领域引起了大量的关注。特别是具有诊断和治疗功能的磁性氧化铁纳米颗粒一直在生物医学领域发挥着重要作用。磁性氧化铁纳米颗粒是良性的、低毒的、生物相容且生物可降解的,是目前美国食品及药物管理局批准的唯一可用于临床的无机磁性纳米材料。本综述主要介绍了生物医用铁基纳米材料包括铁单质纳米颗粒、铁基合金纳米颗粒及磁性氧化铁纳米颗粒的制备研究进展,重点介绍了磁性氧化铁纳米颗粒的制备方法,并总结指出了磁性氧化铁纳米颗粒制备方法发展的重要性。

关键词: 铁基磁性纳米材料;生物医用;磁性氧化铁纳米颗粒;诊断和治疗功能;制备方法

     

干法脱硫剂的优选及在地下储气库的应用

通过实验研究了几种氧化铁型脱硫剂和活性炭脱硫剂的工作特性及各种工艺参数对其穿透硫容的影响。以实验结果为基础,对这两种干法脱硫剂进行了比选。结果表明,氧化铁脱硫剂以EF-2为最佳,活性炭脱硫剂以3018为最佳;评价认为3018具有较高的脱硫效率和安全性,更加适合现场应用。在此基础上,研究了3018浸渍改性活性炭脱硫剂的影响因素,并在大庆油田喇嘛甸储气库进行了应用。应用表明,3018改性活性炭脱硫剂效果较好,天然气净化后H2S含量低于国家标准。     

氧化铁改性陶瓷滤料制备及在微污染水预处理中的应用

通过氧化铁对新型环保陶瓷滤料的表面改性,对微污染原水进行预处理,有效地降低了后续工艺的有机物负荷,达到了提高最终出水水质的目的。用高温加热制备法制备氧化铁/改性陶瓷滤料,确定了涂铁的最佳改性条件,即pH值为7,Fe(NO3)3浓度为2mol/L,焙烧温度为550℃,涂层次数为4次的条件下对COD的去除效果最佳,并且通过与普通滤料进行的对照试验,发现其对COD的去除率提高了6～8倍。用扫描电子显微镜观察改性陶瓷滤料的表面形态,发现氧化铁膜经过高温的烧结已经附在了普通陶瓷滤料的表面,呈细小的颗粒状态,非常有利于提高陶瓷滤料的吸附性能。同时用X射线衍射进行了氧化铁膜的物相分析,发现改性滤料氧化铁涂层有α-Fe2O3与α-FeOOH物质形态存在,有助于对水中有机物质的吸附去除。     

纳米羟基磷灰石诱导的体外特异性抗肿瘤免疫反应研究

探讨了纳米羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAp)作为肿瘤免疫治疗佐剂或抗原载体的可行性。利用水热法合成棒状、长径200~300nm、短径30~50nm的纳米HAp,体外降解实验表明HAp 90d的降解率可达30%。以人乳腺癌细胞裂解蛋白为肿瘤抗原,利用HAp负载该肿瘤抗原并刺激人外周血单个核细胞来源的树突细胞,将刺激后的树突细胞与同源淋巴细胞共培养,分离共培养后的同源淋巴细胞,并检测其对人非小细胞肺癌细胞A549、人肝癌细胞Huh-7、人乳腺癌细胞MCF-7、人乳腺正常细胞(Hs578Bst)的生长抑制效果。结果表明:所制备的纳米HAp无纳米毒性且生物相容性良好;HAp可显著增强人树突细胞对肿瘤抗原的吞噬作用,同时诱导同源淋巴细胞产生显著的抗原特异性免疫反应,杀伤率可达40%以上。     

PEEK/HA生物复合材料的热稳定性

缩聚合成聚醚醚酮,与纳米羟基磷灰石混合,制成聚醚醚酮/羟基磷灰石生物复合材料,用热重分析法研究其热稳定性.研究表明,该材料热分解起始温度在500℃以上,热稳定性好;升温速率对热重曲线有重要影响,随着升温速率加快,热失重曲线向高温区平移,起始分解温度和最大热分解速率温度提高,反应临近结束的拐点温度也提高;随着羟基磷灰石含量的增大,该复合材料的最大分解速率逐渐降低,热稳定性优于聚醚醚酮.细胞毒性试验显示,该复合材料对Hela细胞无明显毒性,对细胞生长有促进作用,生物相容性良好.     

地塞米松温敏水凝胶的制备及其灭菌方式和细胞毒性研究

采用溶剂挥发法制备地塞米松温敏水凝胶。考察紫外灭菌、臭氧灭菌及电子束辐照灭菌对地塞米松温敏水凝胶的灭菌效果,并对灭菌后地塞米松温敏水凝胶的细胞毒性进行了评价。结果显示,电子束辐照灭菌后水凝胶中的细菌和真菌数为0,说明电子束辐照灭菌对地塞米松温敏水凝胶灭菌效果良好。高、中、低剂量的供试品和无药组凝胶的相对增值率(RGR)分别为96.8%、87.0%、81.6%及81.2%,说明高、中、低剂量和无药组的地塞米松温敏水凝胶细胞毒性较小,其细胞毒性符合相关要求。     

生物功能化AgInS_2量子点的制备及其生物应用

为制备水相、低毒、生物兼容性较好的三元量子点,通过水相合成法制备三元银铟硫(AgInS_2)量子点,并用叶酸(FA)对其进行修饰,利用透射电子显微镜、紫外-可见-近红外分光光度计、荧光分光光度计、傅里叶红外光谱仪等表征手段对纳米复合材料的形貌、光学性质、化学组成、细胞毒性及荧光成像进行了研究。结果表明,水相AgInS_2量子点的尺寸约为5nm~6nm,经叶酸(FA)修饰后,细胞毒性较低,在乳腺癌细胞中成像时红色荧光更明显,说明通过叶酸的修饰可提高量子点的生物兼容性。因此这类具有较好水溶性和生物兼容性的FA-AgInS_2量子点可直接应用于生物成像研究,为乳腺癌的快速体外检测打下了良好的实验基础。     

Synthesis of zinc oxide nanoparticles with good photocatalytic activities under stabilization of bovine serum albumin

Zinc oxide nanoparticles were synthesized using bovine serum albumin as stabilizers through a facile one-pot strategy in aqueous media. The morphology and crystal phase of the zinc oxide nanoparticles were determined by transmission electron microscopy, X-ray diffractograms, and Fourier transform infrared spectroscopy. The synthesized ZnO nanoparticles exhibited strong absorption and photoluminescence properties in the visible wavelength region based on the fluorescence and UV-visible spectroscopy. Based on the results, the zinc oxide nanoparticles could effectively degrade the organic dyes through the mediation of the hydroxyl radical under visible light irradiation. Furthermore, the zinc oxide nanoparticles show good recycling stability during the photocatalytic experiments. These results suggested that the as-prepared zinc oxide nanoparticles might be used as a potential photocatalyst to efficiently treat the organic pollutants.     

二氧化锡(SnO2)纳米颗粒的水热合成及表征

采用柠檬酸钠辅助水热技术合成单分散的二氧化锡（SnO2）纳米颗粒,用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）、紫外/可见光谱等手段对其结构、形态和光吸收性能进行了表征,XRD和FESEM结果表明该产物是正方结构的SnO2纳米颗粒,直径约为60 nm,并用吸收光谱估计了禁带宽度（约3.6eV）.     

γ-Fe2O3@carboxymethyl Cellulose as Potential Oral Nanomedicine for Iron Deficiency Anemia Treatment on Rats

羧甲基纤维素修饰的伽马三氧化二铁纳米颗粒作为口服纳米药物用于大鼠缺铁性贫血的治疗

陈博^1,2#,赵鹏^1#,王琪炜¹,郭占航¹,刘鑫¹,李艳¹,张玥¹,吉民¹,顾宁^{1 *}

(1.东南大学 生物科学与医学工程学院,生物电子学国家重点实验室,江苏省生物材料与器件重点实验室,南京210096; 2.苏州科技大学 材料科学与器件研究院,江苏 苏州215009)

^#共同第一作者

中文说明：

#$TAB口服补铁剂如二价铁盐是现今治疗缺铁性贫血的主要药物,该类药物的特点是能够大剂量应用且患者具有良好的顺应性。但是,二价铁盐的生物利用度较低,会通过Fe²⁺刺激对机体胃肠道产生副作用,这些缺点严重制约了其治疗效果。为了减轻口服铁剂的毒副作用同时改善铁元素的胃肠道吸收,具有高比表面积与低铁离子泄露率的铁基纳米颗粒被开发出来。而进一步的临床发展则需要纳米材料达到药品质量的严格标准。羧甲基纤维素（CMC）是一种已广泛应用于药物制剂的辅料,聚葡萄糖山梨醇羧甲基醚（PSC）则是铁基纳米药物ferumoxytol的包覆材料,这两种医药用材料均能够通过自身的羧基稳固的螯合在氧化铁颗粒的表面。因此,本工作设计并合成了表面修饰CMC的铁基纳米颗粒,对其结构组成与物化性质进行了明确的表征。研究了该颗粒对大鼠缺铁性贫血的口服治疗效果,并与其他一些补铁剂包括PSC包裹的氧化铁颗粒进行了对比。结果发现该口服纳米补铁剂能够在两周内有效恢复血红蛋白与血清铁的水平,且无明显的毒副反应发生。药用辅料修饰的氧化铁纳米颗粒为临床用口服纳米补铁剂的发展提供了一种新的研究思路与方法。

关键词：氧化铁纳米药物,羧甲基纤维素,聚葡萄糖山梨醇羧甲醚,口服药物,缺铁性贫血

     

功能化四氧化三铁的合成和表征及其对钙离子的吸附

结合磁性纳米颗粒及功能基团各自的特性,设计了具有可以螯合金属离子的功能型磁性纳米颗粒,以获得选择性高、操作简易且回收后可重复利用的钙离子吸附剂.以三氯化铁和硫酸亚铁为铁源,采用化学共沉淀法在氩气保护下制备磁性纳米颗粒四氧化三铁;通过硅烷化反应在磁性纳米颗粒上依次包覆二氧化硅及γ-氨丙基三乙氧基硅烷.以甲基丙烯酸及乙二胺为原料通过迈克尔加成及酰胺化反应合成了含酰胺键、酯基、氨基功能基团的磁性纳米颗粒.X-射线粉末衍射线、傅立叶红外、扫描电镜、热重分析、X-射线光电子能谱等技术的分析结果表明已合成各中间体及功能化的纳米颗粒.原子吸收光谱研究表明该纳米颗粒可通过其配位基团按理论配比螯合钙离子.随着功能基含量的增加,吸附钙离子的能力也会随之增强,因此,含较多功能基的该类磁性纳米颗粒有望用作水中钙离子的吸附剂.     

Preparation of nanometer yellow iron and its UV absorption capacity

The nanometer yellow iron oxide was prepared by oxidizing Fe（OH）2 with air, which was verified with XRD and TEM. The result shows that nanometer yellow iron oxide is spindle-shaped and well-distributed with a long axis of 150-200 nm and short axis of 40-50 nm. Ultraviolet （UV） transmittance of the iron oxide shows the great effect of concentration on both transparency and UV ab- sorption, and it has been proven that iron oxide with a concentration of 0.025wt% is preferred. The spectrum of XRD indicates that it is goethite. When the yellow iron is dispersed in sol, given that the wavelength of UV is less than 300 nm, its UV absorption capacity is superior to those of ZnO and TiO2. The absorption capacity of the yellow iron is less than TiO2 and more than ZnO as the wavelength of UV is 300-400 nm.     

表面活性剂对气体水合物生成诱导时间的作用机理

利用可视化水合物实验设备,研究了摩尔浓度均为1.0×10-3mol/L的3组溶液(T40、T40/T80(1∶1)、T40/T80(4∶1))体系中表面活性剂对气体水合物生成诱导时间的影响,运用直接观测法测定了水合物广义诱导时间,基于物质传递模型、水合物晶核生长模型及相平衡驱动力方程对实验结果进行了分析。结果表明:表面活性剂的增溶作用促使气体分子在溶液中过饱和,促进了体相-水合物晶体之间的物质传递,为气体水合物反应过程中主体分子(水)和客体分子(气体)的络合提供了驱动力;表面活性剂的自身结构特性及其水溶液的状态决定了其在超过临界胶束浓度(CMC)后胶束化,进而束缚气体分子并与水分子形成团簇,团簇的增多、胶束内空余空间的减少,使团簇互相碰撞接触的机会增多,促进了晶核形成;表面活性剂的增溶作用显著降低了被增溶物的化学势,使体系变得更加稳定,促进了水合物生成相平衡。比较表明:表面活性剂T40在促进水合物晶核生成、缩短诱导时间方面的作用显著。     

塔里木稠油及其组分中元素的分布和红外光谱分析

以塔里木3种稠油为原料,对稠油进行四组分的分离,测定了稠油及各组分的C、H、S、N及金属镍、钒、钙、铜、铁、钾、钠和铅的含量,研究了各金属在稠油组分中的分布,并进行了红外光谱分析。结果表明,相同条件下,3种稠油及其四组分在C、H元素的含量上差别不大,N元素富集在胶质和沥青质中,S元素主要存在于芳香分、胶质及沥青质中,3种稠油的饱和分中均含有微量的N、S元素。在3种稠油中,各金属元素在饱和分和芳香分中含量很低,随着组分的变重,含量急剧增加。3种稠油中的金属元素主要富集在沥青质中,其次是在胶质中。3种稠油饱和分的官能团种类几乎无差别,稠油的饱和分红外谱图在2800～3100 cm -1和1350～1390 cm -1出现甲基和亚甲基的强吸收峰。     

磁性二氧化硅纳米粒子的制备及性能

为了克服磁性四氧化三铁纳米粒子易团聚、易氧化、耐酸性差等缺点,提高其在催化剂、靶向药物载体、生物分离、核磁共振成像、磁热疗等领域的利用效率,采用共沉淀法合成了四氧化三铁纳米粒子,然后以其为核用Stber法制备出二氧化硅包覆四氧化三铁的复合纳米粒子. 对包覆前及包覆后的磁性纳米粒子分别进行了X射线衍射、透射电子显微镜、振动样品磁强计的表征,并研究了二氧化硅的包覆对四氧化三铁纳米粒子磁性和耐酸性的影响. 实验结果表明:磁性四氧化三铁及磁性二氧化硅纳米粒子的粒径分别为约20 nm和40 nm;磁性四氧化三铁的磁饱和强度为5.7 emu/g,磁性二氧化硅纳米粒子的磁饱和强度也达到5.1 emu/g;此外,在稍微降低磁性的条件下,表面二氧化硅的包覆显著改善了四氧化三铁纳米粒子的分散性和耐酸性.     

Iron Fibers Arrays Prepared by Electrodepositing in Reverse Liquid Crystalline

Ordered iron fiber arrays were electrodeposited on the surface of zinc foils using ＂FeSO4 solution-sodium caprylate-Decanol＂ 3-component reverse hexagonal liquid crystal as soft templates. The structure of the soft templates and the synthesized iron ,fibers were characterized by polarizing microscopy, X-ray diffraction （XRD）, scanning electron microscopy （SEM） and energy dispersive X-ray microanalysis etc. The experimental results shou that the synthesized iron fibers with a crystal phase grew up in the form of fiber clusters of about 200 nm along the direction perpendicular to the cathode surface. Each cluster was composed of several tens of fibers. The fibers had almost the same length of more than 10μm with a diameter of about 50 nm.