表面电荷对聚乙二醇修饰金纳米粒子生物行为的影响

利用硫-金键将末端修饰甲氧基、氨基或羧基的巯基化聚乙二醇(Thiolated polyethylene glycol,HS-PEG)分子分别组装到金纳米粒子表面, 合成了3种带有不同表面电荷的聚乙二醇修饰金纳米粒子(PEGylated gold nanoparticles,PEG-Au NP).细胞共培养和小鼠尾静脉注射实验结果表明,表面电荷能够显著影响PEG-Au NP的生物行为.细胞对PEG-Au NP的吞噬量遵循正电荷＞电中性＞负电荷的规律.尾静脉注射的PEG-Au NP能够随小鼠的血液循环由全器官分布逐渐向肝脾转移.表面带负电荷的PEG-Au NP较难被小鼠肝脾清除,带但正电荷的PEG-Au NP能够引起小鼠免疫系统较强的响应.     

由自组装构筑蛋白酶响应性近红外/磁共振双显影微球

由分子侧链上修饰近红外荧光分子的聚赖氨酸及表面聚丙烯酸修饰的磁共振显影磁性纳米颗粒为组装单元,采用自组装法构筑了在近红外、磁共振双重显影中均具有蛋白酶响应性的纳米尺度自组装微球.微球形成的组装驱动力为聚赖氨酸侧链氨基与磁性纳米颗粒表面羧基在水相中的静电相互作用,两类组装前驱体在静电力作用下组装为纳米尺度团聚体,再通过戊二醛对氨基的适度交联来构筑胰蛋白酶响应的双显影复合微球.该复合微球处于自组装聚集状态时,微球内近红外荧光分子间的距离减小从而发生荧光共振能量转移,导致荧光分子的自淬灭;而在胰蛋白酶活化后的解组装状态,微球内聚赖氨酸重复单元间的酰胺键被胰蛋白酶切断,荧光分子间距扩大,共振能量转移现象消失,从而导致复合微球在胰蛋白酶存在下释放荧光,荧光释放强度/淬灭强度的比值最高可达18.此外,自组装微球的磁共振显影同样具有胰蛋白酶敏感性,这与组装—解组装过程导致微球内磁性纳米颗粒的局部浓度及聚集状态发生变化有关.细胞和动物实验研究表明,复合微球呈现低细胞毒性,并可特异性地对胰蛋白酶阳性的细胞和组织进行近红外/磁共振双显影,在胰蛋白酶的生物影像学检测中具有潜在的应用前景.     

利用侧链修饰寡聚DNA组装CdS有序纳米结构

由于 DNA分子具有特殊的结构和碱基配对特性 ,人们已经意识到利用 DNA分子将无机纳米粒子 (量子点 )组装成各种不同的有序纳米结构的可行性 [1～ 5] .如 Mirkin等 [6 ,7]利用端基修饰的寡聚 DNA将金纳米粒子组装成有序的六方堆积的层状结构 .Alivisatos等 [8]利用单链 DNA为模板 ,通过在 3′和5′端修饰巯基的互补 DNA将两个或三个金纳米粒子连接起来形成“人造分子”.本文中我们首次报道通过在侧链 ( 5′端 C1和 C2之间的磷酸根 )上修饰巯基的寡聚胞嘧啶 ( Oligo C10 - SH )和寡聚鸟嘌呤( Oligo G10 - SH)复性过程将 Cd S纳米…     

电化学沉积法制备金（核）-铜（壳）纳米粒子阵列

以组装在有机分子自组装膜/金基底电极上的Au纳米粒子阵列为电化学沉积模板,制备了金(核)-铜 (壳)纳米粒子阵列.选用巯基十一胺（AUDT）和巯基癸烷（DT）混合自组装膜作为基底电极与Au纳米粒子的耦联层,可以在一定的电位下实现金属Cu在Au纳米粒子上的选择性沉积.将沉积电位控制在－0.03 V（vs SCE）时,沉积初期（t ≤ 15 s,沉积粒子粒径 ≤ 20 nm ）金(核)-铜 (壳)粒子具有良好的单分散性和近似球形,而且粒径实验值同计算值非常吻合.     

纳米金/银修饰的空心/杂化微球的制备及其作为综合性能优异的三维拉曼增强基底的研究

以带正电的聚苯乙烯(PS)微球为模板分别制备出表面层为二氧化硅的杂化微球(PS@Si O2)及空心二氧化硅微球(HSSi,hollow spheres of Si O2).利用巯基硅烷偶联剂的桥联作用将金或银纳米粒子修饰到二氧化硅壳层的外表面,制备出4种结构均匀、体积窄分布的复合粒子:(1)纳米金修饰在空心二氧化硅微球的外表面(HSSi-Au NPs);(2)纳米金修饰在实心的PS/二氧化硅杂化微球(PS为核、二氧化硅为壳层)的外表面(PS@Si O2-Au NPs);(3)纳米银修饰在空心二氧化硅微球的外表面(HSSi-Ag NPs)以及(4)纳米银修饰在实心的PS/二氧化硅杂化微球的外表面(PS@Si O2-Ag NPs).分别利用上述4种复合粒子作为拉曼增强(SERS)基底,并以结晶紫(CV)为探针分子对各基底的拉曼增强效果进行了研究,其CV检测限依次为10-10、10-9、10-11和10-11mol/L,均具有较高的灵敏度.结果表明,以空心二氧化硅微球作为载体的增强效果优于以实心的杂化微球作为载体的增强效果(HSSi-Au NPs对CV的检测限比PS@Si O2-Au NPs对CV的检测限低1个数量级;虽然HSSi-Ag NPs和PS@Si O2-Ag NPs对CV的检测限相同,但对于相同浓度的CV,前者所获得的信号要明显强于后者).多次随机的重复测试表明,上述4种基底均具有优良的重复性.将上述4种基底在实验室放置3个月后用于CV的检测,各个基底仍具有相近的拉曼增强效果,即上述4种SERS基底的稳定性良好.     

基于表面增强拉曼光谱的重金属离子检测

以对巯基苯甲酸为拉曼标记和自组装修饰分子, 在光亮金基底上修饰后作为检测基底, 在金纳米粒子表面修饰后获得具有表面增强拉曼光谱信号的标记金溶胶. 修饰的基底及纳米离子通过重金属离子与羧基端的配位而发生相互作用, 最终形成“金属基底-对巯基苯甲酸/重金属离子/对巯基苯甲酸-金属纳米颗粒”的三明治结构. 采用扫描电镜表征纳米粒子的组装及以表面增强拉曼光谱检测表面标记分子的信号, 以此实现重金属离子的检测. 以强螯合剂EDTA溶液淋洗三明治结构, 使重金属离子与金属基底以及纳米颗粒上的羧基的配位作用断裂, 获得可再次利用的修饰金基底.     

蜂毒素在功能化金纳米粒子表面的吸附及构象变化

利用硼氢化钠还原法制备了金纳米粒子, 通过在其表面修饰链长不同的巯基羧酸, 得到了功能化纳米粒子. 利用荧光发射、紫外吸收和圆二色谱等手段研究了功能化金纳米粒子与蜂毒素分子之间的相互作用及其所诱导的蛋白质分子的构象变化. 研究结果表明, 功能化修饰的金纳米粒子可通过静电相互作用吸附蜂毒素(Melittin)并诱导其α-螺旋结构的形成, 且这种效应与巯基羧酸分子的链长直接相关.     

甲烷氧化菌素功能化金纳米层层自组装修饰电极上过氧化氢的催化还原

借助巯基试剂,在纳米金颗粒表面修饰生物活性物质Mb,制备保持有Mb生物活性的功能化金纳米巯基乙胺-Au NPs-Mb.采用UV-Vis、FTIR光谱和投射电镜表征其结构,该纳米颗粒分布均匀且粒径均一,并显著改善了金纳米颗粒团聚现象.以Mb功能化金纳米为基元,采用单层自组装及层层自组装方式将其修饰到裸金电极表面.各Mb或Mb-Cu电极的电化学测试并未借助电子传递媒介.配位Cu~(2+)后,修饰有Mb的单层及层层自组装修饰的催化还原能力均显著提升.其中Cu~(2+)配位的{巯基乙胺-Au NPs-Mb}3/Au修饰电极作为一种新型H2O2生物传感器,响应时间大约为2 s,米氏常数KappM为0.787 mmol/L,表现出了较强的还原H2O2的催化活性,且稳定性较好.     

纳米金-4,4'-二巯基二苯硫醚自组装膜修饰金电极的制备及其电化学行为

纳米金粒子,因其良好的光学、电学特性和生物相容性,受到分析化学工作者的极大关注.本研究利用4,4'-二巯基二苯硫醚(DMDPSE)中两端巯基的S原子与Au表面强烈作用形成Au-S键,构筑了纳米金-4,4'-二巯基二苯硫醚自组装膜修饰金电极(NG/DMDPSE/Au),然后研究了该电极的电化学行为.这不仅对纳米材料构建在基质表面提供了一个有效途径,而且对纳米粒子制成具有特殊功能的生物传感器具有一定的参考价值.     

内部结构不对称磁性复合微球的制备及其影响因素探究

内部结构不对称复合微球是指无机粒子在复合微球内部呈现规律性、不对称分布的一类微球.采用细乳液聚合的方法一步合成了平均粒径0.8μm、磁含量为46.67%、比饱和磁化强度为23.20 emu/g的内部结构不对称PSt/Fe3O4磁性复合微球.详细考察了Fe3O4纳米粒子表面修饰剂含量、乳化剂、助乳化剂、超分散剂、细乳化时间等因素对于复合微球形貌的影响,探讨了内部结构不对称复合微球的形成机理.同时通过TEM(透射电子显微镜),FTIR(红外光谱),VSM(振动样品磁强计),TG(热失重分析)以及激光粒度仪等表征手段对微球内部形貌、磁化强度及粒径等进行了表征,确定Fe3O4纳米粒子表面性质是微球呈现内部结构不对称的决定性因素.     

磁性荧光纳米材料的制备与性能

采用表面活性剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)修饰Fe₃O₄磁性纳米粒子, 经质子化后, Fe₃O₄磁性纳米粒子表面披覆大量的正电荷, 与表面带负电荷的巯基丙酸(MPA)修饰的核壳CdSe/CdS/ZnS量子点(QDs)通过强烈的静电作用而发生组装, 得到兼具磁性和荧光性能的磁性荧光纳米材料. 利用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、荧光分光光度计和振动样品磁强计(VSM)等测试手段对磁性荧光纳米材料进行表征. 研究表明, 由两种粒子组装的核壳结构复合粒子拥有良好的磁性能和荧光性能.     

基于金纳米粒子/聚阿魏酸/多壁碳纳米管修饰电极的DNA计时库仑法生物传感器的制备

构建了基于金纳米粒子/聚阿魏酸/多壁碳纳米管(AuNPs/PFA/MWCNTs)修饰电极的DNA计时库仑法生物传感器.利用循环伏安技术在多壁碳管修饰的玻碳电极表面上聚合一层阿魏酸,在恒电位条件下,在阿魏酸表面沉积金纳米粒子,巯基DNA作为探针通过金硫键固定在金纳米粒子表面.电化学交流阻抗技术(EIS)与扫描电镜(SEM...     

基于磁性分子印迹修饰电极的氯霉素电化学发光分析法

基于氯霉素(CAP)强烈抑制Ru(bpy)23+/三丙胺体系的电化学发光(ECL)信号,构建了一种高灵敏检测水体中CAP的磁性分子印迹电化学发光传感器。以Fe3O4-Au磁性纳米粒子为载体,对氨基苯硫酚(4-ATP)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸(AMPs)作为双功能单体,二甲基丙烯酸乙二酯(EGDMA)作为交联剂,过硫酸铵(APS)作为引发剂,通过自组装在Fe3O4-Au磁性纳米粒子表面合成氯霉素分子印迹膜(MIPs)。以修饰该磁性分子印迹聚合物的磁性玻碳电极(MGCE)为CAP电化学发光传感器。在优化实验条件下,ECL信号变化值(ΔI=I0-Ip)随着CAP浓度的增大而增大,且ΔI与CAP浓度的对数在0. 010～100 ng/L CAP浓度范围内呈良好线性关系,相关系数(r)为0. 998 0,检出限为0. 010 ng/L。研究结果表明,该传感器对CAP的检测灵敏度高,选择性好,线性范围宽,具有良好的应用前景。     

新型磁性纳米金修饰过氧化氢生物传感器的研制

利用共沉淀法合成纳米Fe3O4颗粒,将半胱氨酸吸附到纳米Fe3O4微粒表面,借助半胱氨酸的巯基(-SH)对纳米金的强烈吸附,使纳米金自组装到磁性颗粒上,再通过静电吸附作用自组装辣根过氧化酶(HRP),合成了Fe3O4/Cys/Au/HRP纳米复合粒子,最后通过磁力将其修饰到固体石蜡碳糊电极表面,制得新型过氧化氢生物传感器.以对苯二酚作为电子媒介,用计时电流法对H2O2进行测定,线性范围为2.4 X10-3～6.0×10-6mol/L,检出限(S/N=3)为2.5 X 10-6mol/L,响应时间小于10 s.磁性纳米微粒Fe3O4/Cys/Au能够高效地保持HRP的生物活性.该新型传感器已用于实际样品测定.     

磁性Fe_3O_4@PS@PAMAM-Ag复合催化粒子的制备及其可再生催化性能(英文)

采用聚苯乙烯(PS)包裹Fe3O4磁性纳米粒子,制得Fe3O4@PS复合微球,以此作为磁性载体,通过微球表面的羧基将聚酰胺-胺类树形大分子(PAMAM)连接到磁性载体上,然后使Ag纳米粒子镶嵌在树形分子层中,制得可再生的金属复合催化粒子Fe3O4@PS@PAMAM-Ag.并采用红外光谱、扫描电镜、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和X射线光电子能谱等方法对复合催化粒子进行了表征,结果表明,树形分子可以较好地分散和稳定金属Ag纳米粒子,所制复合催化粒子表面Ag含量为1.64%,具有较高的催化还原对硝基苯酚的活性.同时,利用外加磁场可以方便快捷地从反应体系中分离出来,继续用于下一次反应中,复合催化粒子循环使用6次后,仍保持完全的催化性能.     

金纳米粒子修饰聚合物固相微萃取整体柱的制备及其性能研究

通过在毛细管聚合物整体柱表面修饰金纳米粒子,制备了一种可选择性捕获含巯基化合物的固相微萃取整体柱.首先制备聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯-乙二醇二甲基丙烯酸酯)整体柱,在其表面化学修饰半胱胺;通过半胱胺上的巯基基团将金纳米粒子固定在整体柱的孔表面.以巯基类化合物为探针,评价了固相微萃取整体柱的萃取性能.结果表明,由于Au对巯...     

层层自组装修饰磁性纳米粒子及蛋白质吸附研究

采用层层自组装技术将聚天冬胺酸和聚乙二胺修饰到磁性纳米粒子表面上, 并研究了修饰后的磁性纳米粒子的zeta电势变化和对蛋白质的吸附. 先通过化学共沉淀的方法获得了四氧化三铁磁性纳米粒子, 然后利用层层自组装的方法对纳米粒子进行了修饰. 用TEM表征了纳米粒子的尺寸. 用红外光谱表征了修饰过程中磁性纳米粒子表面组成的变化情况. 研究了修饰过程对磁性纳米粒子的zeta电势的影响. zeta电势的正负和大小与表面连接的分子的带电性质有关. 磁性纳米粒子的等电点接近中性. 聚天冬胺酸修饰的磁性纳米粒子的Zeta电势为负值. 在聚乙二胺溶液的pH＝11时获得的双层修饰的磁性粒子的等电点接近9, 并且等电点随聚乙二胺溶液的pH的减小而减小. 结果也表明在pH＝7.4时具有不同表面电荷的磁性纳米粒子通过静电作用选择性地吸附蛋白质.     

SiO_2表面包覆对Fe_3O_4磁性微球性能的影响

采用化学共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒子;用柠檬酸钠进行表面修饰得到在水相中稳定分散的Fe3O4溶胶。以Fe3O4磁性纳米粒子为种子,用碱催化正硅酸四乙酯水解、缩合制备了粒径和磁性可控的核壳结构的Fe3O4@SiO2复合微球。通过FT-IR,XRD,TEM,VSM和古埃磁天平对Fe3O4@SiO2复合微球进行表征。研究了SiO2包覆对Fe3O4@SiO2复合微球性能的影响。     

金纳米粒子组装体系中偶联单分子层膜结构的SERS光谱表征与分析

通过分子自组装方法制备4,4′-二硫联吡啶(PySSPy)单分子膜修饰的金电极. 利用所形成的对巯基吡啶自组装单分子膜(SAMs)作为偶联层进行金纳米粒子有序膜的组装. 对该纳米粒子组装体系进行Raman光谱测定, 得到了具有良好信噪比的对巯基吡啶单分子膜的表面增强拉曼散射(SERS)光谱. 在此基础上, 进一步采用电化学现场SERS光谱技术研究了该纳米粒子组装体系的SERS光谱随电位变化的规律. 在该体系稳定的电位范围内表征对巯基吡啶单分子膜的特征谱峰1011与1093 cm^-1、1575与1610 cm^-1以及1206与1215 cm^-1这三对谱峰其强度随着所施加电位的改变呈现出明显的规律性. 分析表明, 偶联单分子层中吡啶环芳香性随着所施加电位的改变而有规律地变化是SERS光谱特征改变的内在原因.     

磁性SiO2/PSt中空复合微球的细乳液法制备及表征

采用双原位细乳液聚合工艺,将疏水改性的磁性纳米粒子(MNP)加入到细乳液反应体系的油相中,利用增长的聚合物和单体TEOS之间的相分离原理,实现了聚合物的生成和TEOS的水解缩合同步进行,一步获得了磁性SiO2/PSt中空复合微球.通过红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、热重差热分析(TGA/DSC)和振动磁强计(VSM)对中空复合微球进行了表征.结果表明,制备的SiO2/PSt中空复合微球的尺寸范围为300～600 nm,当加入磁性纳米粒子后,得到的磁性SiO2/PSt中空微球保持了原来的中空结构,中空复合微球内腔的大小可以通过改变单体TEOS的加入量来控制.SiO2/PSt中空微球对磁性纳米粒子的包封率达到了86%.磁性SiO2/PSt中空复合微球具有超顺磁性,饱和磁强度值为14.7 emu/g.