硫酸化糖修饰Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子诱导肿瘤细胞凋亡研究

首先制备了具有磁性的Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子,然后通过"Click"化学反应在粒子表面修饰选择性保护的N-乙酰氨基葡萄糖,再对糖硫酸化,得到一系列具有核/壳结构、表面具有不同硫酸基图案的糖功能化的Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子.采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)等对Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子修饰前后的成分和形貌进行了分析,并从细胞水平初步研究了硫酸化糖修饰的Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子诱导肿瘤细胞凋亡及对蛋白质信号的影响.结果表明,所制备的Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子尺寸均一,分散性良好,经硫酸化糖修饰后,平均粒径由110～130 nm增加至160～180 nm.经硫酸化糖修饰后的纳米粒子能够有效进入肿瘤细胞,调节Bcl-2/Bax通路的蛋白表达水平,进而诱导细胞凋亡并呈现浓度依赖关系,但不会影响正常细胞.这一活性的差异与纳米粒子表面糖的硫酸基图案有关.     

基于Fe_3O_4/乙二胺四乙酸磁性粒子的集成化蛋白质组学方法

建立了基于Fe_3O_4/乙二胺四乙酸(EDTA)磁性粒子的集成化蛋白质组学研究方法。首先用共沉淀法合成EDTA负载的Fe_3O_4/EDTA磁性粒子。在优化的溶液条件下(95%乙腈-1%三氟乙酸,体积分数),100μg Fe_3O_4/EDTA磁性粒子可吸附12.4μg牛血清白蛋白(BSA),吸附容量是商品化磁珠的10倍左右。以BSA作为标准蛋白质,对所合成的Fe_3O_4/EDTA磁性粒子作为蛋白质组学反应器的酶解时间进行了优化,发现Fe_3O_4/EDTA磁性粒子处理BSA酶解1、8和16 h的肽段序列覆盖率和特征肽段结果相当。因此,可以将复杂的蛋白质样品前处理时间缩短至2 h内。最后,将所合成的Fe_3O_4/EDTA磁性粒子应用于血清的蛋白质组学研究,成功地鉴定出218种蛋白质,其中包含了41种美国食品药品管理局(FDA)认证的生物标志物。所发展的基于Fe_3O_4/EDTA磁性粒子的蛋白质组学样品前处理方法将蛋白质样品预富集、还原、烷基化、酶解、多肽除盐和洗脱等步骤集成到一起,减少了样品转移和处理所造成的损失。这种技术具有快速、灵敏和易于操作的特点,可用于临床蛋白质组学研究。     

纳米粒子表面蛋白构象的交联质谱原位蛋白质组表征

采用基于化学交联质谱(Chemical cross-linking mass spectrometry,CXMS)的蛋白质组学方法研究了四氧化三铁(Fe3O4)纳米粒子表面牛血清白蛋白(BSA)的构象变化,考察了纳米粒子的曲率半径和蛋白孵育浓度与Fe_3O_4纳米粒子表面BSA构象的关系。CXMS结合傅里叶变换衰减全反射红外光谱(Attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy,ATR-FTIR)的蛋白质二级结构信息表明,BSA在Fe_3O_4纳米粒子表面存在构象变化和排列取向现象,反映在BSA接触材料后一些位点交联频率的改变。此纳米粒子表面蛋白的CXMS表征方法简单、快速,可提供蛋白在纳米材料上结构变化的化学交联的束缚特征,有望进一步应用于复杂蛋白体系与材料的相互作用研究。     

磁性纳米吸附剂对GST-tagged蛋白的分离纯化

本文以Fe_3O_4/半胱氨酸(以Fe_3O_4/Cys)为载体,通过在其表面修饰功能化的谷胱甘肽(GSH)基团,得到Fe_3O_4/Cys-GSH纳米吸附剂,可直接应用于谷胱甘肽S-转移酶标记(GST-tagged)融合蛋白的亲和分离.实验结果表明,制备的Fe_3O_4/Cys-GSH纳米吸附剂对GST-tagged融合蛋白具有特异性、普适性、重复利用性能,可实现对目标蛋白的快速、高效分离,具有潜在的市场应用价值.     

Fe_3O_4@NiSiO_3对水中痕量微囊藻毒素的萃取

通过水热合成法和溶胶凝胶法制备Fe_3O_4@NiSiO_3磁性纳米粒子,该纳米粒子微球具有均一的形貌、良好的磁性和分散性。将合成的Fe_3O_4@NiSiO_3磁性纳米粒子作为磁性固相萃取(MSPE)介质,并结合高效液相色谱(HPLC)建立了水样中痕量微囊藻毒素MC-LR的分析方法。在优化实验条件下,方法在0.25~146.5μg/L浓度范围内呈良好的线性关系,相关系数(r)为0.999 1,检出限为0.011μg/L。将该方法用于纯水中微囊藻毒素的分析,回收率为81.0%,对实际水样的回收率为66.7%~72.0%。表明Fe_3O_4@NiSiO_3磁性纳米粒子具有良好的选择性富集能力,可用于水中痕量微囊藻毒素的萃取。     

Fe_3O_4/mSiO_2/P(IBA-co-AA)磁性复合粒子的制备及其负载阿霉素体外药效的研究

通过多步反应制备了一种p H响应性磁性介孔二氧化硅纳米复合粒子Fe_3O_4/m Si O_2/聚(丙烯酸异丁酯-co-丙烯酸)(Fe_3O_4/m Si O_2/P(IBA-co-AA)).纳米复合粒子由包覆介孔二氧化硅的Fe_3O_4核和聚(丙烯酸异丁酯-co-丙烯酸)的p H响应性外壳组成.利用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)对其结构、物相和性能进行了表征。以抗癌药物阿霉素(DOX)为模型药物,研究了Fe_3O_4/m Si O_2/P(IBA-co-AA)磁性纳米复合粒子在模拟人体环境中的控释行为.选择SMCC7211肝癌细胞为模型细胞,用MTT法研究载药粒子的细胞毒性,并评价载药纳米粒子在细胞中的抗癌效果.结果表明:Fe_3O_4/m Si O_2/P(IBA-co-AA)可作为包载阿霉素的一种新型纳米材料,载药颗粒具有良好的p H响应性,可以有效释放DOX药物来抑制癌细胞的增殖.     

棒状CuFe_4O_x的可控合成及其异戊醇脱氢反应的催化性能（英文）

利用液相沉淀法可控合成了均匀的棒状CuFe_4O_x催化剂。通过原位X射线粉末衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(TEM)及程序升温还原(TPR)等手段表征其晶相结构、形貌和还原性能。通过还原棒状CuFe_4O_x获得Cu~0/Fe_3O_4纳米棒,原位X射线光电子能谱(XPS)用于确定Cu~0/Fe_3O_4表面的相组成。通过液相沉淀法制备棒状CuFe_4O_x,在120℃保持3 h后加入Na2CO3溶液至pH等于9时所得棒状形貌最为规整。以异戊醇脱氢反应作为探针反应,比较了Cu~0/Fe_3O_4纳米棒和Cu~0/Fe_3O_4纳米颗粒的催化反应性能,发现Cu~0/Fe_3O_4纳米棒比Cu~0/Fe_3O_4纳米粒子具有更好的活性和稳定性,表明棒状Fe_3O_4担载的Cu纳米粒子具有更好的结构稳定性。     

ATP适体接枝Fe_3O_4纳米粒子的制备及化学发光酶检测应用

制备了油酸修饰的Fe_3O_4纳米粒子,利用盐酸多巴胺对其表面进行氨基化改性,制得水分散性良好的Fe_3O_4纳米粒子,用X射线衍射、透射电镜、傅里叶变换红外光谱仪、振动样品磁强计和紫外-可见吸收光谱进行表征。随后,将氨基修饰的三磷酸腺苷(ATP)适体接枝到Fe_3O_4纳米粒子上,结合荧光素酶化学发光法进行ATP的定量检测,并应用于市售酸奶中乳酸菌ATP含量的检测,其灵敏度高、重现性好。各项实验结果表明所制备的Fe_3O_4纳米粒子是一种分散性好、易分离的载体,其粒径均一、稳定、磁性强、与适体结合性能好,拓展了Fe_3O_4纳米粒子在分析检测领域的应用。     

多金属氧酸盐/壳聚糖磁性复合材料的制备及其用于磷酸化肽的富集

建立了一种基于多金属氧酸盐磁性材料富集磷酸化肽的方法。采用层层自组装技术制备多金属氧酸盐/壳聚糖磁性材料,结合基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）检测手段,用于磷酸化肽的富集。该磁性材料具有快速磁响应、亲水性、正电性等优点,对磷酸化肽具有高的富集选择性。实验用β-酪蛋白作为模型蛋白质,通过富集后,方法的检出限为0.02 fmol,说明合成的磁性材料对微量蛋白样品分析具有很高的应用潜力。     

Fe_3O_4/PAA/ATP纳米复合磁性微凝胶吸附剂对Pb(Ⅱ)吸附动力学和吸附热力学研究

用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对纳米Fe_3O_4磁性粒子和凹凸棒黏土纳米棒晶进行表面改性,通过KH-570的桥接,在纳米Fe_3O_4磁性粒子和凹凸棒纳米棒晶的表面原位接枝聚合丙烯酸单体,制备Fe_3O_4/PAA/ATP纳米复合磁性微凝胶。将该复合微凝胶用作吸附剂,处理水体中的Pb(Ⅱ),研究其对Pb(Ⅱ)的吸附动力学和吸附热力学。     

苯并噻唑和铁氧化物纳米粒子修饰的磁性棒碳糊电极上肼的电催化氧化反应:同时检测肼和苯酚（英文）

开发了一种磁性Fe_3O_4纳米粒子和2-(3,4-二羟苯基)苯并噻唑(DPB)修饰的磁性棒碳糊电极(MBCPE)用于电化学检测肼.首先将DPB自组装在Fe_3O_4纳米粒子上,然后将此复合物吸附于设计的MBCPE上.MBCPE电极将磁性纳米粒子吸引到电极表面.所得新型电极具有高的导电性和大的有效比表面积,因而对肼的电催化氧化反应有非常大的电流响应.采用伏安法、扫描电镜、电化学阻抗谱、红外光谱和紫外-可见光谱对修饰电极进行了表征.采用伏安法研究了在磷酸盐缓冲溶液(pH=7.0)中MBCPE/Fe_3O_4NPs/DPB电极上肼的电化学行为.作为电化学传感器,MBCPE/Fe_3O_4NPs/DPB电极对肼氧化反应表现出极高的电催化活性.在DPB存在下,肼的氧化电势下降,但其催化电流增加.电催化电流与肼浓度在0.1–0.4和0.7–12.0μmol/L二个区间内表现出线性关系,检测限为18.0 nmol/L.另外,研究了MBCPE/Fe_3O_4NPs/DPB电极同时检测肼和苯酚的性能.伏安实验结果显示,苯酚的线性区域为100–470μmol/L,检测限为24.3μmol/L.采用此电极检测了水样品中的肼和苯酚.     

氧化铁负载铂纳米簇催化卤代硝基苯本体氢化性质研究

复相金属催化剂中的载体效应研究具有重要意义。我们以结构不同的氧化铁载体吸附"非保护型"Pt金属纳米簇制备了具有相同Pt纳米簇的Pt/Fe_3O_4、Pt/γ-Fe_2O_3和Pt/α-Fe_2O_3催化剂,考察了其在无溶剂条件下(本体条件)催化邻氯硝基苯(o-CNB)选择性氢化反应的性能,发现三种铂/氧化铁催化剂的催化选择性远高于商购铂/碳催化剂,Pt/γ-Fe_2O_3和Pt/α-Fe_2O_3的催化选择性明显高于Pt/Fe_3O_4,而Pt/Fe_3O_4的催化活性较Pt/α-Fe_2O_3高50%。铂/氧化铁对不同卤代硝基苯的本体选择性氢化反应表现出优良的催化性能,相应卤代苯胺产物的选择性均可达到99%以上。考察了温度、氢气压力对Pt/Fe_3O_4催化o-CNB本体氢化性能的影响。本工作为理解氧化铁负载金属纳米簇催化剂的特殊催化性质,进而发展高效金属纳米簇基催化体系提供了新的基础。     

Fe_3O_4@HKUST-1-C_(18)的制备及用于环境水样中多环芳烃的分析

利用水热法合成Fe_3O_4纳米粒子,并通过层层自组装的方法合成以Fe_3O_4为核、金属-有机骨架(MOFs)为壳的多功能核-壳磁性微球Fe_3O_4@HKUST-1;最后利用Cu2+与-SH之间的配位作用,对磁性微球的壳层进行长链烷基修饰,得到Fe_3O_4@HKUST-1-C_(18)。通过FT-IR,XRD,SEM,TEM等手段对Fe_3O_4@HKUST-1-C_(18)进行表征,并以该复合材料为磁固相萃取吸附剂用于环境水样中的多环芳烃的富集。同时本文还优化了吸附剂用量、萃取时间、离子强度等,在最佳条件下,方法定量限为0.031~0.49μg/L,回收率为68.3%~109.6%。     

基于Fe_3O_4@Ag壳核结构磁性纳米复合物的杀螟硫磷电化学传感

制备了一种核壳结构的磁性纳米粒子Fe_3O_4@Ag,将该纳米粒子通过壳聚糖(CS)修饰到玻碳电极(GCE)表面,构建了杀螟硫磷电化学传感器,研究了传感器的电化学和电催化行为,建立了杀螟硫磷测定的电分析新方法。应用透射电镜和紫外可见光谱对Fe3O4@Ag纳米粒子进行表征。研究发现,该传感器对杀螟硫磷有很好的电催化作用,其峰电流与浓度在1.74×10~(-7)~3.27×10~(-4)mol/L范围内呈线性关系,相关系数为R~2=0.9871,检出限为5.7×10~(-8)mol/L(S/N=3)。该传感器有望用于杀螟硫磷的检测。     

磁性石墨烯纳米粒子修饰电极的制备及其对肼的测定

以氧化石墨烯和Fe~(3+)为原料,采用溶剂热法合成了磁性石墨烯(Fe_3O_4@rGO)纳米复合材料,并以扫描电镜和X-射线衍射谱对复合材料的形貌和结构进行了表征。将Fe_3O_4@rGO组装到磁性玻碳电极(mGCE)表面,得到了Fe_3O_4@rGO/mGCE。研究了该修饰电极的电化学性能,并利用循环伏安法和计时电流法研究了此修饰电极对肼的电催化氧化性能。Fe_3O_4@rGO纳米粒子具有较高的导电效率,可加快电极表面电荷传递速度,同时该纳米粒子对肼的电催化氧化作用显著的促进作用。     

Pd/Fe_3O_4-C催化剂对甲醇、乙醇和丙醇氧化的电催化活性（英文）

制备对醇氧化反应具有优异电活性的钯催化剂是醇燃料电池研究的重要内容.本文用硼氢化钠还原法制备了钯纳米颗粒,然后沉积在Fe_3O_4/C复合物表面,得到了不同Fe_3O_4负载量的Pd/Fe_3O_4-C催化剂.透射电镜(TEM)检测显示,钯纳米颗粒均匀地分散在Fe_3O_4/C表面.对制备好的Pd/Fe_3O_4-C催化剂进行了循环伏安法(CV)、计时电流(CA)和电化学阻抗谱(EIS)的测试,研究了其在碱性介质中对C1-C3醇类(甲醇、乙醇和丙醇)氧化的电催化活性.结果表明,所制备的不同Fe_3O_4负载量的Pd/Fe_3O_4(2%)-C、Pd/Fe_3O_4(5%)-C、Pd/Fe_3O_4(10%)-C和Pd/C催化剂中,Pd/Fe_3O_4(5%)-C催化剂表现出最高的醇氧化电流密度.依据循环伏安(CV)数据,Pd/Fe_3O_4(5%)-C催化剂对甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇氧化的阳极峰电流密度分别是Pd/C催化剂的1.7、1.4、1.7和1.3倍.Pd/Fe_3O_4(5%)-C催化剂对乙醇氧化的电荷传递电阻也远低于Pd/C催化剂.制备的所有催化剂对C1-C3醇类电氧化的电流密度大小排序如下:正丙醇乙醇甲醇异丙醇.此外,碳粉中Fe_3O_4纳米颗粒的存在提高了钯纳米颗粒的电化学稳定性.     

四氧化三铁纳米材料的制备与应用

近年来磁性Fe_3O_4纳米材料因其独特的物理化学性质如量子尺寸效应、表面界面效应、电学特性以及磁学特性等,而引起了广泛的研究,并在诸多领域(如环境、能源)具有潜在应用前景。本文总结了近年来国内外制备Fe_3O_4的一些方法,主要包括:沉淀法、热分解法、水热法、微乳液法以及溶胶-凝胶法,同时对各种制备方法的优缺点进行了比较。在应用方面,着眼于Fe_3O_4良好的磁响应性,综述了Fe_3O_4纳米材料及其复合物作为吸附剂用于去除废水中的金属离子以及有机污染物;系统总结了Fe_3O_4在催化中的应用,包括其本身作为催化剂和作为催化剂活性组分(如贵金属纳米粒子、金属氧化物半导体纳米光催化剂、金属有机化合物等)的载体两个方面。另外,本文还介绍了Fe_3O_4纳米材料在能源存储(锂离子电池和超级电容器)以及生物医药(肿瘤诊疗、固定化酶和免疫分析)等方面的应用。最后,针对目前Fe_3O_4纳米材料在制备中存在的一些问题进行探讨并对今后的研究方向进行了展望。     

磁性纳米复合物的制备及对铜离子(Ⅱ)的传感检测

采用化学共沉淀法合成硅包覆的磁性纳米粒子Fe_3O_4@SiO_2,进一步通过六亚甲基二异氰酸酯将吡哆酰肼分子(Pyh)接枝到Fe_3O_4@SiO_2表面,制得功能化的磁性纳米复合物(Fe_3O_4@SiO_2-Pyh)。通过傅里叶变换红外光谱、透射电子显微镜、X射线衍射等技术手段对其结构、形貌和磁性能进行了表征。Fe_3O_4@SiO_2-Pyh粒子具有规则的核壳结构,粒径分布在50~55 nm,壳层厚度约为15 nm。Fe_3O_4@SiO_2-Pyh结构中含有酰腙类活性基团—CO—NH—N=CH—,能与Cu~(2+)形成稳定的配合物,在此基础上采用紫外可见吸收光谱特性建立了测定Cu~(2+)的分析方法,线性范围为3.4×10~(-7)~4.5×10~(-6)mol/L,检出限为1.03×10~(-7)mol/L。此外,利用Fe_3O_4@SiO_2-Pyh良好的磁响应,通过外部磁场能够有效地除去水中过量的铜离子,在环境领域具有潜在的应用价值。     

Fe_3O_4纳米粒子与慢病毒载体共同感染内皮祖细胞的促血管新生和MRI示踪的应用

采用化学共沉淀法制备了柠檬酸钠修饰Fe_3O_4纳米粒子(NPs),使用胎牛血清(FBS)改善Fe_3O_4NPs的分散性.实验表明Fe_3O_4NPs尺寸均匀,且具有良好的稳定性,FBS浓度小于5%(体积分数)时,Fe_3O_4NPs无聚集沉淀;在300 K下,饱和磁化强度达到74.86×10~(-3)A·m~2/g(74.86 emu/g);核磁共振T2序列成像时,75μg/m L Fe_3O_4NPs与慢病毒载体(LV)共同标记内皮祖细胞(EPCs)成像效果良好;而且EPCs具有稳定过表达目的基因血管内皮生长因子(VEGF)的能力.利用Fe_3O_4NPs与LV共同感染EPCs,可有效促进大鼠血管生成.说明修饰后的EPCs兼具核磁共振成像(MRI)示踪和促血管生成双重功能.     

Fe_2O_3@Au双模态纳米粒子在生物成像中的应用

首先优化共沉淀法合成Fe_2O_3内核,然后利用交互盐酸羟胺还原法在Fe_2O_3内核上覆盖Au壳,得到粒径小于30nm的Fe_2O_3@Au核壳结构纳米粒子。使用紫外-可见(UV-Vis)光谱、透射电镜(TEM)及能谱仪(EDS)等方法对Fe_2O_3@Au纳米粒子进行表征,通过MTT法分析细胞毒性。利用核磁共振成像(MRI)及电子计算机X射线断层扫描(CT)造影成像对其性能进行表征。结果表明:5次包Au获得Fe_2O_3@Au纳米粒子的Au与Fe_2O_3摩尔比是1.07∶1,平均粒径为26.22±4.14nm,UV-Vis光谱吸收峰为521nm,0.72nmol/L纳米粒子与SW620人结直肠癌细胞作用24h之后,相对细胞活率高于对照组。驰豫效率为83.75L/(mmol·s),X射线吸收系数比碘高93%,将Fe_2O_3@Au纳米粒子应用于小鼠活体成像实验,结果表明Fe_2O_3@Au对小鼠肿瘤部位的MRI和CT信号均有较好的增强效果。