有序介孔材料在生物医药领域中的应用*

本文简述了有序介孔材料的特性,详细介绍了其在生物医药领域中的应用研究,如用于酶的固定化、生物传感器、药物的包埋和控释、生物活性材料、生物分子的吸附和分离等,阐述了不同类型的有序介孔材料在这些应用中的性能以及为适用于该领域应用进行的材料开发和结构修饰,最后对材料的改进和应用前景进行了展望。     

酶在有序介孔材料上的固定化

本文回顾了近年来有序介孔材料用于酶的固定化的研究进展;对比了不同固定化方法对介孔材料固定化酶活性的影响以及各种固定化方法的优缺点;分析了影响酶在有序介孔材料上的固定化因素,并分别对这些影响因素进行了讨论;对酶在有序介孔材料上固定化的发展和潜在的应用进行了讨论,指出介孔材料固定化酶的潜在应用.     

生物电化学传感器中煌聚合物材料

对聚合物材料在生物电化学传顺中的应用进行了评述,包括高分子媒介体化合物、高分子阻挡膜、酶固定化材料和电解聚合物材料。并指出今后提高生物电化学传感器性能、改善和改变其表面特性,也依赖于聚合物材料的应用。     

有序介孔材料在分离科学中的应用

在简要介绍有序介孔材料发展的基础上，重点综述了其在分离科学中作为吸附剂和色谱固定相的应用，并指出了其在应用中所存在的一些问题及今后的发展趋势。     

纳米电化学生物传感器

纳米电化学生物传感器是将纳米材料作为一种新型的生物传感介质,与特异性分子识别物质如酶、抗原/抗体、DNA等相结合,并以电化学信号为检测信号的分析器件。本文简要介绍了生物传感器的分类和纳米材料在电化学生物传感器中的应用及其优势,综述了近年来各类纳米电化学生物传感器在生物检测方面的研究进展,包括纳米颗粒生物传感器,纳米管、纳米棒、纳米纤维与纳米线生物传感器,以及纳米片与纳米阵列生物传感器等。     

介孔材料在微PDMS芯片固定化酶中的应用

酶解是蛋白质分析的重要前处理方法.微流控芯片具有样品耗样量小,可以实现样品的预处理、分离、富集、鉴定等分析过程于一体等特点.将酶固定在微流控分析芯片上,可以为蛋白质样品的分析提供一个高通量的技术平台.     

有序介孔磷酸钛锂离子电池正极材料制备及电化学性能

选用合适模板剂由溶胶凝胶法合成高度有序介孔结构的磷酸钛正极材料.研究煅烧温度对材料孔结构及材料的电化学性能的影响,合成样品的结构形貌和比表面分别用XRD、BET、TEM及元素分析仪表征.充放电测试结果表明,该介孔结构正极材料表现出优越的电化学性能,以150 mA/g充放电,首次放电容量高达94 mAh/g,而不含模板剂无孔结构的材料放电容量仅37 mAh/g.     

基于介孔碳的电化学酪氨酸酶生物传感器法测定水体中的苯酚及高效液相色谱法评价

采用新型的介孔碳材料作为固载酪氨酸酶的检测平台构建生物传感器,应用于水体环境中苯酚污染物的检测,并通过高效液相色谱法对电化学酪氨酸酶生物传感器法的准确性进行了评价。研究表明,介孔碳的\"空间限制效应\"能够防止酪氨酸酶(三维尺寸为6.5 nm×9.8 nm×5.5 nm)体外去折叠失活。基于介孔碳材料构建的电化学酪氨酸酶生物传感器在苯酚污染物检测方面显示了优良的性能,其重现性、灵敏度、稳定性、选择性以及检出限均比较令人满意。基于介孔碳的电化学酪氨酸酶生物传感器对苯酚污染物的检出限达到20 nmol/L,线性范围为0.1~10 μmol/L。采用基于介孔碳的电化学酪氨酸酶生物传感器和高效液相色谱法对实际水样品进行测定结果比对,结果表明该生物传感器方法检测结果准确、有效,适合于苯酚污染物突发污染事件的应急检测。     

介孔分子筛上的蛋白质直接电化学

将介孔分子筛用于不同含血红素蛋白质的直接电子传递研究,分别研究了辣根过氧化物酶、血红蛋白和肌红蛋白在六方介孔硅(HMS)上的直接电化学,探讨了介孔分子筛与这些蛋白质间的相互作用,构建了过氧化氢和亚硝酸根的新型的生物传感器. 这些工作扩展了HMS在蛋白质固定、直接电子传递研究和无试剂生物传感器制备方面的应用.     

介孔与介孔主客体材料在催化领域的应用

 综述了近年来介孔分子筛催化材料制备的研究成果及其在催化领域特别是精细化学品合成中的应用. 文章分为两部分,分别讨论了介孔材料本身作为催化剂以及介孔主客体催化材料的应用.     

Application of Nanoparticles in Electrochemical Sensors and Biosensors

The unique chemical and physical properties of nanoparticles make them extremely suitable for designing new and improved sensing devices, especially electrochemical sensors and biosensors. Many kinds of nanoparticles, such as metal, oxide and semiconductor nanoparticles have been used for constructing electrochemical sensors and biosensors, and these nanoparticles play different roles in different sensing systems. The important functions provided by nanoparticles include the immobilization of biomolecules, the catalysis of electrochemical reactions, the enhancement of electron transfer between electrode surfaces and proteins, labeling of biomolecules and even acting as reactant. This minireview addresses recent advances in nanoparticle‐based electrochemical sensors and biosensors, and summarizes the main functions of nanoparticles in these sensor systems.     

双层磷脂膜的电化学性质及其在生物传感器中的应用

由于双层磷脂膜（BLM）可模仿自然界的生物细胞膜的生物相容性,成为物分子的天然固定化材料,因此生物传感器的研制领域显示出广泛的应用前景,本文介绍了BLM、s-BLM的电化学性质,制备技术,并评述了其在生物传感器的应用研究进展。     

Nitric Oxide Biosensors Based on the Immobilization of Hemoglobin on Mesoporous Titania Electrodes

A nanocrystalline TiO₂ film is an electrode material with large surface area which allows high levels of protein adsorption without loss of protein structure or activity. As an optically transparent semiconductor, titania can be used to carry out direct spectroelectrochemistry of proteins such as hemoglobin. We demonstrate that the high protein loading and the optical transparency and electrical conductivity of the Hb/TiO₂ films allow the optical and/or electrochemical sensing of nitric oxide. In particular we demonstrate the nitric oxide cycle of oxyhemoglobin immobilized on TiO₂ films and use it to electrochemically measure micromolar levels of nitric oxide.     

有序介孔硅胶及其复合材料作固定相在液相色谱中的应用

系统地介绍了有序介孔硅胶及其复合材料的研究进展。重点评述了颗粒状无机介孔硅胶材料、颗粒状有机-无机复合介孔硅胶材料、手性介孔硅胶材料和整块介孔硅胶材料在用作液相色谱固定相方面的最新进展。对硅基有序介孔材料制备方面存在的问题进行了分析,并就该领域今后的发展趋势做了展望。     

介孔材料在烯烃环氧化中的催化应用

本文综述了介孔材料在烯烃环氧化反应中的应用,包括材料的制备方法、催化性能以及活性中心的表征。通过硅钛原子的合理匹配可以达到四配位钛的高度分散,从而提高催化活性。硅烷化处理增加材料表面的疏水性,能够大幅度提高活性和选择性。通过多种谱学和分子模拟等手段可表征骨架钛及其配位情况。     

介孔材料在烯烃环氧化中的催化应用

本文综述了介孔材料在烯烃环氧化反应中的应用,包括材料的制备方法、催化性能以及活性中心的表征。通过硅钛原子的合理匹配可以达到四配位钛的高度分散,从而提高催化活性。硅烷化处理增加材料表面的疏水性,能够大幅度提高活性和选择性。通过多种谱学和分子模拟等手段可表征骨架钛及其配位情况。     

氨气还原氮化法制备有序介孔TiN粉体及其电化学性能

以四氯化钛为原料,嵌段共聚物P123(PEO_(20)-PPO_(70)-PEO_(20))为模板剂,氰胺为稳定剂,采用非水解溶胶-凝胶法制备有序介孔TiO_2粉体,再经氨气还原氮化处理得到有序介孔TiN粉体.利用广角/小角X射线衍射、电子显微镜和N_2气吸-脱附等对TiN粉体的结构进行了表征,并通过循环伏安和充放电测试表征了电化学性能.结果显示,该粉体为高纯立方TiN相,呈球形颗粒状,具有有序介孔结构,比表面积高达97 m~2/g.在不同扫描速率下循环伏安曲线均呈类矩形,根据电流密度为50 m A/g时的恒流充放电(GCD)曲线计算比电容为233 F/g,且经2000次充放电循环后比容量仍保持90%以上,在功率密度为0.1 k W/kg时能量密度高达65 W·h·kg~(-1).     

Three‐Dimensional Ultralarge‐Pore Ia3d Mesoporous Silica with Various Pore Diameters and Their Application in Biomolecule Immobilization

Highly ordered mesoporous three‐dimensional Ia3d silica (KIT‐6) with different pore diameters has been synthesized by using pluronic P123 as surfactant template and n‐butanol as cosolvent at different synthesis temperatures in a highly acidic medium. The materials were characterized by XRD and N₂ adsorption. The synthesis temperature plays a significant role in controlling the pore diameter, surface area, and pore volume of the materials. The material prepared at 150 °C, KIT‐6‐150, has a large pore diameter (11.3 nm) and a high specific pore volume (1.53 cm³ g^?1). We also demonstrate immobilization of lysozyme, which is a stable and hard protein, on KIT‐6 materials with different pore diameters. The amount of lysozyme adsorbed on large‐pore KIT‐6 is extremely large (57.2 μmol g^?1) and is much higher than that observed for mesoporous silicas MCM‐41, SBA‐15, and KIT‐5, mesoporous carbons, and carbon nanocages. The effect of various parameters such as buffer concentration, adsorption temperature, concentration of the lysozyme, and the textural parameter of the adsorbent on the lysozyme adsorption capacity of KIT‐6 was studied. The amount adsorbed mainly depends on solution pH, ionic strength, adsorption temperature, and pore volume and pore diameter of the adsorbent. The mechanism of adsorption on KIT‐6 under different adsorption conditions is discussed. In addition, the structural stability of lysozyme molecules and the KIT‐6 adsorbent before and after adsorption were investigated by XRD, nitrogen adsorption, and FTIR spectroscopy.