纳米金刚石拉曼生物探针用于抗菌肽杀菌过程的可视化研究

本工作以纳米金刚石为探针,依赖拉曼成像技术,成功实现了对细菌体系生命活动的观察。实验中将抗菌肽死亡素负载于100nm的金刚石上,利用纳米金刚石在1332cm-1处的特征拉曼信号为标记,通过共聚焦拉曼成像技术可视化了纳米金刚石-死亡素复合物与枯草芽孢杆菌间的相互作用过程。同时,采用扫描电子显微镜观察手段验证了上述拉曼成像方法的有效性。此外,抗菌实验验证了纳米金刚石-死亡素复合物对枯草芽孢杆菌有达到45%的明显杀灭效果,表明纳米金刚石探针的引入不会影响死亡素的抗菌性能。本工作证实了纳米金刚石拉曼生物探针用于观察抗菌过程的可行性,为其在生物成像领域中的应用提供了重要依据。     

大口径光纤倒像器制备工艺研究

光纤倒像器是微光夜视仪的核心元件,大口径光纤倒像器可实现宽视场、大视野、远视距的探测,但现有的扭转成型工艺无法制备出合格产品,采用旋转差速扭转成型工艺和双内炉加热设计相结合的工艺,最终制备出性能指标符合要求的大口径光纤导像器产品。测试结果显示,扭转区域的角度集中量减少为5.98 °/mm,对大口径光纤倒像器的边缘分辨率改善效果明显。     

反应型罗丹明类荧光探针

相比于基于非共价键的超分子相互作用的传统荧光探针,反应型荧光探针的识别过程不是通过配位和氢键的相互作用,而是通过与目标物发生化学反应,使得光谱性质或颜色改变,生成不同结构的光活性化合物。近年来,反应型荧光探针主要有三种化学反应类型:底物与受体通过共价键连接;底物作为催化剂,与受体发生不可逆的反应;基于置换反应使底物与受体络合。正是反应型荧光探针利用选择反应的优势识别特定物质,因而提供了方便、快捷、专一的分析检测目标物的方法,具有很高的灵敏度和选择性,受到越来越多的关注。本文综述了近六年来基于反应型罗丹明荧光探针用于检测金属阳离子、活性氧化物和阴离子诱导β-内酰胺开环的最新研究进展,评述其结构和检测性能之间的关系,并展望这类荧光探针的应用前景与发展趋势。     

三维拉曼成像技术用于纳米金刚石与细胞相互作用过程的研究

纳米金刚石(NDs),作为一种具备良好生物兼容性、化学稳定性、药物负载能力和众多不可比拟优越性能的材料,其在生物医学领域的应用被广泛关注,尤其是在生物成像和抗癌药物传输领域。首先对不同尺寸纳米金刚石的拉曼性能进行评价,确定了100 nm高温高压合成的NDs更适宜作为拉曼生物探针。之后,为了生物领域的应用,这些NDs表面的杂质经过羧基化方式处理获得均一表面性能,并采用扫描电镜、红外、拉曼和粒径分析手段对该过程进行验证。然后,NDs作为拉曼探针被用于快速定位HeLa细胞内NDs的分布,验证了HepG2细胞对NDs内吞过程的时间依赖性。此外,借助非侵入性的三维(3D)共聚焦拉曼成像技术,可视化观察了四种不同细胞(HeLa, HepG2, C6和MDCK)对NDs内吞量和滞留量的差异。其中,MDCK这种正常细胞内部极少发现NDs,而其他三种癌细胞中有大量NDs信号,显示出不同种类细胞对于NDs的吞入和滞留量的明显差异。实验结果表明,纳米金刚石拉曼生物探针不仅可以用于生物成像,更为癌症的定位和诊断提供可能性。