盐酸四环素在Nafion膜上的吸附动力学及其介导的金微纳米晶体的生长

实验发现,盐酸四环素能够很好吸附到Nafion膜上,动力学研究表明其吸附是与浓度相关并由扩散控制的一级动力学过程,扩散系数为8.5×10-9 cm2 s-1,遵循BET吸附等温线,表明其多层吸附特性.研究表明,当吸附了盐酸四环素的Nafion膜浸入合适浓度的氯金酸溶液时,盐酸四环素能够介导金微纳米晶体在Nafion膜上的生长,且通过简单改变氯金酸溶液的浓度,可以调控金微纳米晶体的形态.这一实验结果为金属微纳米材料Nafion聚合物复合膜的制备提供了新思路,这种金微纳米材料Nafion聚合物复合膜在化学生物传感设计和材料科学领域具有潜在的应用价值.     

单颗粒光散射显微成像技术在生化医药分析中的应用

等离子体纳米颗粒(PNPs)具有体积小、易表面修饰、生物相容性好、毒性低等优点,在生物传感、生物成像、疾病诊断、肿瘤治疗、材料科学等领域得到了广泛的应用。PNPs的光散射光学性质可以通过调节其大小、组成、形貌和微环境来控制,可用于生化和药物分析。此外,由于单粒子散射显微技术具有高空间分辨率和高灵敏度,借助PNPs具有的独特局域表面等离子体共振(LSPR)特性,可在单颗粒水平进行实时成像。根据PNPs的大小、组成、形态、微环境或耦合变化引起的信号变化,研究人员发展了多种显微成像分析方法,主要分为4种,包括散射光谱的波长位移、单粒子散射强度的变化、高通量RGB分析和计数方法。基于纳米颗粒LSPR散射光谱位移变化的方法准确、灵敏,但需要昂贵的单颗粒散射光谱仪和复杂的操作。基于纳米颗粒散射强度变化的方法简单可行,但易受纳米颗粒粒径和曝光时间等因素的影响。高通量RGB分析方法灵敏度高、成本低,但不适用于颜色变化不明显的单颗粒分析,且重复性差。单粒子计数法灵敏度高,但有时粒子分布不均匀,背景杂质的干扰限制了方法的准确度。因此,这4种定量方法各有优缺点。此外,近年来逐渐发展了一些新的定量方法。例如,研究人员开发了新的时间分辨分析定量方法,并将暗场显微镜与偏振器、滤光片等光学器件相结合以消除背景干扰,以及与电化学、拉曼等仪器相结合以扩大应用范围。此外,为提高分析方法的准确度和灵敏度,暗场显微镜与深度学习、云计算、人工智能等现代计算机科学技术的结合,越来越受到人们的欢迎。基于以上原因,该文重点介绍了单粒子光散射显微镜在生化和药物分析领域的应用,总结了近年来的最新研究进展,讨论了单粒子光散射显微镜在定量分析中的几种主要定量方法,提出了未来的发展趋势,以期为相关研究领域的新人提供一定的学术参考。     

基质辅助激光解析/电离质谱用于呼吸道合胞病毒感染细胞的差异性分析

呼吸道合胞病毒(Respiratory syncytial virus,RSV)是引起婴幼儿急性下呼吸道感染及免疫缺陷的常见病原,也是老年、病弱群体中诱发免疫抑制的重要病原。本研究利用基质辅助激光解析/电离质谱(MALDI-MS),对RSV病毒感染宿主细胞的变化进行考察。结果表明,在分子量为5000~10000 Da范围内,有3组信号峰在正常组和感染组中表达均有显著变化,其中1个差异组分在RSV感染之后表达上调(m/z 6154.25),2个差异组分在RSV感染后表达下调(m/z 7658.47和9259.82)。本方法无需对细胞样品进行复杂处理,采用MALDI-MS证明了感染细胞与未感染细胞前后表达存在显著差异,直接获得细胞在病毒感染后产生的反应应答模式和细胞生理功能改变的信息,为呼吸道合胞病毒疾病诊断与病理研究提供了实验基础。     

金纳米粒子表面能量转移法测定水中的铅离子

荧光素修饰的凝血酶适配体(5’-FAM-GGT TGG TGT GGT TGG-3’)可与Pb2+选择性地形成G-四链体,这一构象变化能改变作为能量供体的荧光染料和作为能量受体的金纳米粒子之间的距离,使体系的荧光强度与Pb2+浓度具有一定的相关性,从而建立了一种基于纳米材料表面能量转移灵敏检测水溶液中Pb2+的分析方法。研究表明,在Pb2+浓度为12.5~100 nmol/L范围内,荧光恢复效率(F/F0)与Pb2+浓度间呈良好的线性关系,线性回归方程为y=0.910+0.007c(R2=0.997),检出限为10 nmol/L。用本方法检测自来水中Pb2+,结果令人满意。     

新型双荧光二氧化硅纳米颗粒的制备

本文采用改良的反相微乳液法制备得到双染料掺杂的二氧化硅荧光纳米颗粒。扫描电镜结果显示,荧光纳米颗粒呈球形,平均粒径约为90nm。利用荧光光谱及共聚焦荧光显微镜对该纳米颗粒的光学性能进行表征,结果发现其可同时发出红、绿双色荧光,这为进一步制备具有更多种荧光信号的硅纳米颗粒提供基础。同时,由于硅纳米颗粒生物相容性好,易功能化的特点,使得该新型硅纳米荧光颗粒在生物标记及生物成像的多组分分析中具有潜在的应用。     

罗曼紫复合试剂用于中药中汞残留的共振光散射光谱测定

光散射信号在药物颗粒分析检测中具有广泛应用.本文将其应用于中药中汞残留量测定.研究发现,-氨基酸与水合茚三酮(Ninhydrin)反应形成的罗曼紫(Ruhemann’s purple,RP)复合试剂在pH5.5醋酸-醋酸钠缓冲溶液中能和汞(Hg2+)形成配合物,溶液由蓝紫色变为粉红色,对应的光散射信号随着Hg2+浓度增大而增强.据此,本文在评价该复合试剂能应用于分析测定的基础上,建立了Hg2+的共振光散射测定法.340nm处光散射增强强度和8.0×107~6.0×105mol/L的Hg2+呈良好的线性关系,方法检出限(3)为6.2×108mol/L.用于养血安神片、云南白药粉末和逍遥丸三种中药制剂中残留汞的加标回收测定,回收率在95.7%~106.5%范围内,相对标准偏差小于3.94%.     

Microarray of DNA probes on carboxylate functional beads surface

The microarray of DNA probes with 5' -NH2 and 5' -Tex/3' -NH2 modified terminus on 10 um carboxylate functional beads surface in the presence of 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide (EDC) is characterized in the preseni paper. it was found that the microarray capacity of DNA probes on the beads surface depends on the pH of the aqueous solution, the concentra-tion of DNA probe and the total surface area of the beads. On optimal conditions, the minimum distance of 20 mer single-stranded DNA probe microarrayed on beads surface is about 14 nm, while that of 20 mer double-stranded DNA probes is about 27 nm. If the probe length increases from 20 mer to 35 mer, its microarray density decreases correspondingly. Mechanism study shows that the binding mode of DNA probes on the beads surface is nearly parallel to the beads surface.     

DNA增强金纳米颗粒过氧化物模拟酶活性检测K~+

许多纳米材料因具有与天然酶类似的催化活性而被应用于过程催化和酶促动力学分析等领域.本研究发现,当单链DNA如核酸适配子包被在金纳米颗粒表面时,金纳米颗粒的过氧化物模拟酶活性被增强,能催化更多的酶底物3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)生成氧化态的蓝色产物,在650 nm处出现特征吸收峰.若进一步加入能与核酸适配子结合的靶物如K+,由于靶物与核酸适配子的特异性结合形成G-4折叠而从金纳米颗粒表面脱离,导致模拟酶活性降低,溶液颜色变浅,650 nm处的吸光度值随之降低.以此为反应基础,建立了靶物K+的可视化检测分析方法.以650 nm处吸收值变化(ΔA650)对K+浓度的自然对数进行拟合,发现在1.5×10-4~2.8×10-3 mol/L范围内有良好的线性关系,相关系数(r)为0.9916.本方法有很好的选择性,同时具有较强的普适性,可应用于其他具有核酸适配体的物质检测.     

单金纳米棒的光散射分析化学:径向比与分析灵敏度的关系

单纳米颗粒作为信号感应单元在化学与生物传感应用中已引起广泛关注.本文通过暗场显微成像(iDFM)研究了不同径向比金纳米棒的光散射性质.将iDFM与扫描电子显微镜(SEM)结合表征种子生长法制备的金纳米棒,结果发现,因局域表面等离子体共振而展示出的红色散射光随单个金纳米棒的径向比增大逐渐红移,且金纳米棒对其周围介质折光率(RI)变化的敏感程度随径向比增大而增大.这一结果对设计高灵敏的生物纳米传感器、提高分析检测的灵敏度具有很好的指导意义.     

氧化亚铜纳米微粒与金黄色葡萄球菌的相互作用

在十六烷基三甲基溴化胺（CTAB）保护下制得30—50nm的氧化亚铜（Cu2O）微粒,在此基础上以常见的致病菌金黄色葡萄球菌（S．a）为模型研究了Cu2O纳米微粒对细菌的毒副作用．通过测定Cu2O纳米微粒对S．a的最小抑菌浓度（MIC）,用流式细胞术（FCM）研究其对金黄色葡萄球菌形态的改变及杀菌作用,并通过暗场显微成像和扫描电镜图对照揭示了氧化亚铜纳米微粒抑菌杀菌的可能机理．结果表明,Cu2O纳米微粒通过吸附在金黄色葡萄球菌表面破坏细胞壁致使细胞结构发生严重变化,从而影响其形态与功能,再进一步损伤膜结构导致通透性的改变从而达到抑菌杀菌的作用．