纳米材料在生物学及医学领域的应用

任何化学物质如金属、半导体、核-壳杂化材料及有机高分子等均可形成纳米材料,由于纳米材料较小的粒径、较大的比表面积,使其具有优异的光学、电学、磁学及催化性能.利用物理、化学、生物学及医学等手段,可以对纳米材料的尺度、粒径分布、形貌、表面性质及带隙等进行调控,从而使其具有特殊的性质及应用.本文就纳米材料在生物学及医学领域包...     

微分概念在计算结构线位移时的应用

<正> 1.引言在材料力学习题课教学中,有意地采用一些新颖的解题方法,对增强学生的学习兴趣,开阔思路,提高学生智力都是很有好处的.笔者在教学中,分析结构变位的习题时,采用一些特例,将数学分析中微分的概念和材料力学中小变形的概念相联系,运用微分计算的思路得出结构的位移.使学生通过     

松质骨拉伸细观分析的实验研究

设计了扫描电镜内专用的加载装置,研究了松质骨受拉时胞体结构的细观力学行为,获得了不同加载条件下的松质骨SEM照片和断口SEM照片,为分析松质骨变形机理和破坏机理提供实验基础,也为同类研究提供有益参考。     

聚丙烯腈基碳纤维及其原丝中的微孔尺寸分布

利用二维小角X射线散射技术(SAXS)研究了聚丙烯腈基碳纤维及其原丝的微孔结构。结合逐级切线法、对数正态分布及麦克斯韦分布函数对2类实验样品内部微孔的尺寸分布进行了分析。结果表明,2类样品中的孔结构具有显著差别,原丝微孔在4~8 nm范围内分布比较集中,碳纤维中微孔的分布区域则移向1.3~1.8 nm。散射数据显示出明显的分形特征,碳纤维与其原丝的孔分形维数分别为1.33和1.55,表明原丝中具有较大的孔隙缺陷。相对于原丝,碳纤维微孔尺寸分布走向均匀和集中,前者则表现出比后者更宽的尺寸分布。就拟合方法而言,逐级切线法的解析手段容易引入误差,低角区的纤维表面散射和高角区的噪音容易对其结果造成影响。正态分布得到了比较窄的尺寸分布,但对于低尺寸区域孔隙的拟合不理想。麦氏分布在一定程度上弥补了以上不足,能够较好地拟合两类纤维样品中微孔的分布状况。     

基于能带理论研究非贵过渡金属对Pd基催化剂的影响

采用乙二醇为溶剂和还原剂、谷氨酸为螯合剂、非贵过渡金属为助剂、XC-72为载体的一步溶剂热法制备了3种Pd基催化剂：PdCr/XC-72,PdMn/XC-72和PdHg_3.5/XC-72.实验结果表明,Cr、Mn、Hg 3种非贵过渡金属元素的加入会影响催化剂中活性金属颗粒的粒径和分散度.其中,PdCr/XC-72催化剂具有金属粒径小、分散均匀的特点,其在无溶剂条件下对DL-sec-苯乙醇的转化率为91%,远远高于PdMn/XC-72（53%）和PdHg_3.5/XC-72（32%）.同时,利用基于密度泛函理论的第一性原理,从能带理论和d带空穴的角度出发,进一步从理论上分析了PdCr/XC-72催化剂催化活性较好的原因.     

新型尾式卟啉的合成及与人血清白蛋白的相互作用

合成了未见文献报道烟酸分子修饰的自由卟啉o-(niacin)C4O-TPP、p-(niacin)C4O-TPP及锌配合物o-(niacin)C4O-TPPZn、p-(niacin)C4O-TPPZn。通过元素分析、紫外-可见光谱、核磁共振氢谱、红外光谱等多种谱图对结构进行了表征。为模拟金属卟啉的生物功能,采用荧光光谱滴定法测定了金属锌卟啉与人血清白蛋白(HSA)相互作用的光谱性质。按照Stern-Volmer方程、Lineweaver-Burk双倒数方程分析和处理试验数据,得到了反应的猝灭常数、结合常数和热力学参数等。实验结果表明:锌卟啉与人血清白蛋白之间发生了较强的静态荧光猝灭效应,二者之间是以氢键或Van der Waals力结合反应。     

有机基质在仿生材料合成中的应用

利用有机基质的模板作用通过仿生合成可以制备出性能优异的无机材料。文章综述了两亲有机分子、有机高分子、生物大分子三种有机基质在仿生材料合成中的应用 ,并对仿生材料合成这一新兴研究领域的发展趋势及广阔前景作了进一步的展望。     

基于细胞仿生矿化合成纳米材料及其应用

近年来,随着纳米科学技术的发展,纳米材料的“绿色合成方法”研究显得愈发重要。基于细胞活体及其分泌物模拟生物矿化合成纳米材料已成为绿色合成纳米材料的研究前沿。该方法具有操作简单、安全经济和环境友好等优点,合成得到的纳米材料具有良好的分散性、稳定性和特殊的性能。该方法得到的纳米材料已在化学、材料学、生物医学等领域展现出了广泛的应用前景,引起了人们的极大关注。本文综述了应用细菌、真菌、植物及人体细胞等活体细胞或分泌物仿生矿化合成各种形貌及不同尺寸的无机纳米结构材料的研究进展;着重评述了纳米材料的仿生矿化合成方法、合成机制以及应用研究现状与前景,并对纳米材料基于细胞合成技术的发展趋势进行了展望。     

β－环糊精与碳酸钙结晶的相互作用

依据生物矿化的基本原理，以β－环糊精（β－CD）作为有机基质，采用仿生 的方法合成了具有独特形貌的文石型碳酸, 其中含有少量的β－环糊精。用X射线 粉末衍射（XRD）分析、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外吸收光谱（FT－ IR）和电导率测定等手段对所得复合碳酸钙进行了表征，结果发现CaCO3结晶过程 中，β－环糊精与CaCO3之间存在着相互作用，并讨论了这种作用的可能机理。     

有机分子在基底上的自组装及其在仿生材料合成中的应用

基底对有机分子的自组装有着重要的影响作用，有机分子不同的自组装方式在仿生材料合成，生物膜等方面有重要用途，本文综述了有机分子在不同基底上的自组装方式及其在仿生材料合成中的应用，并对有机分子的自组装方式的发展趋势及广阔应用前景作了进一步的展望。