碳纳米材料的同位素标记及其在纳米毒理分析研究中的应用

碳纳米材料因独特的物理化学性质,而成为纳米产品中使用最多的纳米材料之一.这些纳米材料不可避免地通过各种途径进入环境,其生物安全性研究是碳纳米科技健康发展亟待解决的关键科学问题.寻找和建立针对环境生物体系中碳纳米材料高灵敏、本征的定量检测方法,获得与环境生物体系相关的数据,是推动其环境纳米生物效应和安全性研究的关键.在纳米毒理学研究中,同位素标记分析方法是一种不可替代的定量分析方法,尤其对碳纳米材料,具有独特的优势.结合现代分析技术,可本征、快速、准确、高灵敏地对其纳米生物效应与毒理学进行研究.本文综述了典型碳纳米材料的放射性同位素和稳定性同位素标记技术和方法、检测方法及其在碳纳米材料结构形成、生物体内定量吸收、分布、转化和排泄等纳米生物效应与毒理学分析研究的相关应用,并展望了同位素标记技术在碳纳米材料的毒理学研究和环境健康效应研究中的应用.     

基于免疫胶体金标记技术的检测研究及其在堆肥中的应用展望

金纳米颗粒作为一种性能优异的标记物应用广泛.随后发展出来的免疫胶体金标记技术作为一种灵敏度高、操作步骤简便、检测快速的免疫反应检测技术得到广泛关注.本文介绍了免疫胶体金标记技术的基本原理、制备方法并详述了近年来该技术的新发展.此外,结合免疫胶体金标记技术在免疫检测与环境检测实际工作中的应用,展望了其在堆肥环境检测中的应用潜力和发展前景.     

纳米TiO_2材料对人类健康的环境风险分析

纳米二氧化钛具有卓越的物理化学性能,在环境、医学、电子信息等众多领域得到了广泛的应用.然而,随着纳米二氧化钛材料的广泛应用,它给环境及人类健康带来的潜在风险也开始引起人们的关注.相关研究表明,纳米二氧化钛颗粒或含纳米二氧化钛的材料对某些生物具有明显的毒性作用,且在特定条件下这种毒性作用会加强.本文对目前有关纳米二氧化钛应用中有关环境及健康风险的文献进行了综述,在介绍纳米二氧化钛材料在光催化作用等领域应用的基础上,分析了其对环境及人类健康可能带来的潜在风险,并提出了目前研究中存在的不足及进一步研究的建议.     

非传统稳定同位素在大气颗粒物溯源中的应用

大气颗粒物对环境与人体健康都具有显著的负面影响,是当前严重的环境污染问题之一.准确判断大气颗粒物的来源是大气颗粒物污染控制的重要前提.近年来,基于天然稳定同位素的大气颗粒物溯源技术受到了广泛关注.本文综述了大气颗粒物中非传统稳定同位素(主要包括硅、锶、铁、锌、铜、钕、铅、汞、碘)的组成分析方法和溯源应用,总结了大气颗粒物中同位素组成的时空分布特征及各排放源同位素组成的差异性,并对非传统稳定同位素应用于大气颗粒物溯源的未来发展趋势进行了展望.     

水产品溯源中的同位素技术研究进展

水产品质量参差不齐,养殖方式多种多样,产地来源也各不相同,普通消费者难以从外观和口感来鉴别其真实来源。近年来,同位素质谱技术被认为是最可靠、最常用的溯源手段。综述了同位素质谱技术及其联合脂肪酸组成和元素组成在水产品溯源中的应用研究进展,并对其发展趋势进行了展望。     

水中金属纳米颗粒对细菌的光致毒性机理

金属纳米颗粒由于具有特殊的理化性质,被广泛应用于化学、光学和生物学等领域,使其在应用的过程中不可避免地释放到水体中。近年来,金属纳米颗粒对生态系统和人类健康造成了潜在危害,引起了日益广泛的关注。本文对目前水环境中存在的纳米颗粒的种类、来源、理化性质及金属纳米颗粒对细菌光致毒性的影响因素(光源波长、粒径大小、天然有机质和介质组分)进行了详细介绍,并通过有毒金属离子释放、活性氧自由基(羟基自由基、超氧阴离子自由基和单线态氧)产生以及粒径变化等光化学现象,阐述了金属纳米颗粒物对细菌的光致毒性机理。最后总结了目前金属纳米颗粒在环境行为和光致毒性研究中面临的主要问题,并在此基础上提出将来金属纳米颗粒光致毒性的研究方向(如金属纳米颗粒的定量结构-活性关系,其他污染物与金属纳米颗粒的复合光致毒性效应等)。     

用于质谱的稳定同位素化学标记技术

近年来,稳定同位素化学标记结合质谱技术在定量蛋白质组学、代谢组学及转化医学等领域得到了广泛的应用.从同位素标记的官能团的角度进行了分类,除了传统的、商品化的同位素标记技术,还综述了一些最新报道的针对巯基、氨基和羧基等基团的特异性和非特异性同位素标记的策略及应用等方面的研究进展,并对此方面的发展趋势和应用前景进行了展望.     

电泳技术在纳米颗粒分离中的应用

合成纳米颗粒常在尺寸和形状方面具有广泛分布.在很多实验中,需要利用一定大小及形状的纳米颗粒的独特物理化学性质,因此,简便快速的纳米颗粒分离技术越来越受到诸多科学领域的重视.电泳技术以其高分辨率,被广泛用于多种生物大分子如核酸、蛋白质等的分离纯化.纳米颗粒在尺寸上与生物体中的蛋白复合物、细胞器和微生物等十分接近,考虑到带电纳米颗粒与生物分子在电场中的运动行为的相似性,运用电泳技术进行纳米颗粒的鉴定、分离和纯化是一种新的思路,并取得了良好的实验结果.本文主要介绍了琼脂糖凝胶电泳、毛细管电泳以及其他一些电泳技术在纳米颗粒分离中的研究进展.     

纳米材料有毒吗

介绍了纳米材料的一些应用和几种主要纳米材料（如纳米TiO2、碳纳米管、纳米铁粉等）目前已取得的部分生物效应及毒理学的研究结果;讨论了纳米材料对人体和环境带来的潜在影响,及纳米颗粒材料未来的毒性研究重点,并对纳米材料安全性进行了展望。     

稳定氯同位素分析技术及其在有机氯污染物研究中的应用

有机氯污染物是近几十年环境科学持续关注的热点,传统研究以环境化学为主。随着同位素分析技术日趋高效便捷,氯同位素分析技术也开始在有机污染研究中得到更多应用。本文综述了稳定氯同位素分析技术的研究进展,介绍了氯同位素技术在有机污染物研究中的应用现状,并对其研究趋势进行了展望。单体同位素分析技术有助于开展有机氯污染物的同位素相关理论及应用研究;双路-同位素质谱和热电离质谱方法是测试精度较高的两种氯同位素测试方法,但是前处理过程繁杂、样品用量较大,不能满足环境样品中痕量的有机氯污染物分析;在线同位素测试技术提高了分析方法的灵敏度,拓宽了单体氯同位素分析技术在环境有机污染研究中的应用范围,是未来环境有机污染研究的趋势之一, 有待深入研究。目前氯同位素分析主要应用在环境有机污染物的溯源、降解途径的辩识和降解效率的量化等方面,尚需加强相关理论和应用研究。     

稳定同位素质谱技术在香精香料鉴别研究中的应用

稳定同位素质谱技术作为产地溯源和真伪鉴别的有效技术之一,近年来被越来越多的应用于食品研究工作中。本文简要介绍了稳定同位素质谱技术的基本原理和常用的稳定同位素分馏机理,对稳定同位素质谱技术在香精香料鉴别研究中的国内外进展进行了综述,并对该技术的发展进行了展望。旨在促进稳定同位素质谱技术在香精香料鉴别研究中的应用,推动稳定同位素数据库及鉴别技术体系的建立和完善。     

纳米颗粒物的中枢神经毒性效应

随着纳米科技的迅速发展,纳米颗粒物的安全性评价备受人们关注,而由于中枢神经系统有可能是纳米颗粒作用的潜在靶器官,纳米颗粒的中枢神经毒性效应已成为研究热点.本文首先总结了纳米颗粒进入中枢神经系统的可能途径,从生物整体水平和细胞水平分析了纳米颗粒对中枢神经系统的毒性效应研究以及可能的机制.最后讨论了目前的实验研究中所存在的问题与缺陷,并对纳米颗粒的中枢神经毒性效应方面的研究方向进行了探讨.     

单分子荧光成像研究单颗粒纳米催化机制

纳米颗粒通常具有优异的催化性能,但由于其内在的异质性,宏观水平的表征难以确定单个纳米颗粒可靠的构效关系和潜在的催化反应机制.单分子荧光成像技术具有单分子灵敏度、高时空分辨率的优点,可以在单颗粒水平实现反应产物的超灵敏检测,因而在纳米催化领域得到了广泛应用.本文综述了单分子荧光成像的发展以及该技术在揭示单颗粒纳米催化反应机制中的应用,主要包括尺寸效应、晶面效应、表面缺陷、等离激元效应、双金属效应、活化能、纳米限域效应以及单颗粒催化通讯等方面.最后总结和展望了单分子荧光成像技术在纳米催化研究中的挑战与发展方向.     

基于二氧化硅荧光纳米颗粒与核酸染料SYBRGreenⅠ的双色显微成像技术用于E.coliO157:H7的检测

将免疫荧光纳米标记技术与激光共聚焦显微成像方法相结合,发展了一种基于二氧化硅荧光纳米颗粒和核酸染料SYBR Green Ⅰ的双色显微成像技术用于大肠杆菌O157:H7的检测.采用联吡啶钌(RuBpy)二氧化硅荧光纳米颗粒对羊抗大肠杆菌O157:H7抗体进行修饰,基于抗体-抗原相互作用实现了其对目标大肠杆菌O157:H7...     

常见炸药的稳定同位素比值分析方法研究进展

炸药的深度比对与溯源对于爆炸案事件的侦破具有重大意义,以不同地域来源的原料或不同生产工艺生产的炸药,其组成元素的稳定同位素比值具有差异,因而稳定同位素比值可作为炸药深度比对与溯源的重要指标。稳定同位素比值质谱法(IRMS)作为一种高精度的稳定同位素比值测量手段,已逐渐发展成熟,与元素分析仪、气相色谱仪、液相色谱仪等仪器联用,在食品安全、环境保护、法庭科学等领域应用广泛。IRMS在炸药比对与溯源上亦发挥了重要作用,自1975年IRMS被应用于区分不同国家生产的三硝基甲苯(TNT)以来,IRMS已成功用于多种炸药的分析。但目前尚未见有文献系统地总结常见炸药的稳定同位素比值分析研究进展。该文介绍了稳定同位素比值分析的相关原理、仪器组成及特点,分别总结了硝酸铵、黑火药、TNT、太恩、黑索金等常见炸药的稳定同位素比值分析方法,汇总了文献报道的不同国家生产的硝酸铵、黑火药、TNT等炸药的稳定同位素比值。文章就不同炸药的稳定同位素比值差异、炸药生产、存储过程中相关因素对同位素比值的影响,爆炸前后稳定同位素比值的变化情况等内容进行了分析。本文还指出了目前炸药的稳定同位素比值分析研究中存在的问题,对可能的解决办法进行了讨论,对未来的发展方向提出了建议。     

基于电感耦合等离子体质谱的大气细颗粒物的多维表征研究进展

大气细颗粒物(PM_2.5)作为影响全球人群健康的主要污染物之一,在环境中高度动态且其化学组成、形貌特征及来源非常复杂。对复杂环境基质中PM_2.5关键组分的实时分析、粒径表征、精准溯源及原位识别等多维表征一直存在严峻的方法学挑战。电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术具有高灵敏度、高通量、线性范围宽等优势,是分析PM_2.5的有力工具。近年来,ICP-MS技术在进样系统、碰撞反应池技术、单颗粒分析、多接收器检测技术、激光剥蚀联用技术等方面取得了快速发展,实现了对PM_2.5中关键组分的实时和原位分析,并能够对其粒径、数量和同位素指纹进行准确识别。为此,该研究综述了近年来ICP-MS技术在PM_2.5多维分析中的最新应用进展,总结了相应的原理及注意事项,并针对未来的研究进行了展望。为丰富PM_2.5溯源、转化及健康风险研究提供了参考。     

稳定同位素技术在果汁中的应用

近年来,稳定同位素技术已发展成为解决食品掺假及产地溯源问题的一个强有力的手段.本文主要介绍了稳定同位素技术的基本原理,测试方法标准以及稳定同位素技术在果汁的真伪鉴别及产地溯源中的研究现状及实际应用.     

单个纳米颗粒的光散射检测技术进展

纳米颗粒因其在生物医学和生物分析领域具有重要的应用前景而备受关注.单个纳米颗粒的光散射检测技术是一种简单、有效地对纳米颗粒的尺寸、尺寸分布及浓度等进行表征的分析方法,尤其在揭露纳米颗粒的内在异质性方面具有独特优势.然而瑞利散射强度随粒径减小呈六次方衰减,使得小尺寸单个纳米颗粒的检测非常具有挑战性.本文对近年发展起来的多种单个纳米颗粒的光散射检测技术进行综述.     

纳米颗粒探针检测核糖体失活蛋白

建立了纳米颗粒探针检测核糖体失活蛋白的方法.以聚苯乙烯纳米颗粒为载体并进行表面修饰,在其表面固定特异性蓖麻毒单抗并作为探针,用于蓖麻毒蛋白的检测.采用场流分离技术对纳米颗粒探针进行准确表征,并利用扫描电镜比较聚苯乙烯纳米颗粒的形貌变化.结果表明:通过扫描电镜图片能够观察到聚苯乙烯纳米颗粒表面结合的蛋白,此纳米颗粒探针能够与蓖麻毒蛋白等核糖体失活蛋白的特异性结合,应用于目标蛋白的检测.     

一种表面具有自由羧基的CdS纳米团簇

近年来 ,纳米晶和纳米团簇在免疫生物学和临床检验学等研究中的潜在应用价值已引起了科学工作者的极大关注 [1～ 3] .1 998年 ,Alivisatos等 [4 ]制备了 Cd Se-Zn S核壳结构的纳米晶 ,并用其作为荧光探针对老鼠的成纤维细胞进行了标识 .同年 Nie等 [5,6]发展了一种新的非同位素检测方法 ,将铁转移蛋白质或特异性抗体偶连到具有核 -壳型结构的纳米晶表面 ,利用纳米晶的荧光特性进行检测和标识 .上述工作的共同特点是在有机相中合成纳米晶 ,再用巯基乙酸将其萃取到水相中 ,使纳米晶的外表面被自由羧基包覆 ,这些羧基可与各种生物分子如特异…