脉冲电化学驱动壳聚糖原位调控制备羟基磷灰石/银复合涂层

采用脉冲电化学驱动壳聚糖原位调控制备了具有抗菌性的羟基磷灰石/银纳米复合涂层.考察了电解液中银离子浓度、钙磷盐浓度等对复合涂层的形貌及成分的影响.探讨了壳聚糖调控羟基磷灰石和银纳米粒子的形成机理,发现在本研究的较佳实验条件为电位-1.3 V,Ag~+浓度为0.06 g·L~(-1),Ca~(2+)浓度为5 mmol·L~(-1).在此基础上对复合涂层的生物活性、生理稳定性能、抗菌性能进行分析.结果表明:复合涂层呈纳米球状,由羟基磷灰石、银、壳聚糖三相组成,并且表面有一层壳聚糖覆盖.银纳米粒子和羟基磷灰石纳米粒子在复合涂层中均匀分布.将复合涂层浸泡在SCPS溶液中37°C浸泡矿化10天后,在复合涂层表面生产细针状排列整齐的羟基磷灰石,且在(002)晶面25.8°处发生显著择优生长,表明复合涂层在快速矿化液中能诱导磷灰石生成,生物活性好.将复合涂层浸泡在37°C PBS溶液中考察其生理稳定性,壳聚糖对复合涂层中Ca~(2+)和Ag~+实现双重离子释放,且降低了离子释放速度,涂层具有良好的生理稳定性.抗菌实验表明复合涂层对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抗菌率达到99%以上,抗菌能力强.     

壳聚糖改性织物中原位合成银纳米粒子

采用壳聚糖改性棉和涤纶织物,通过织物表面的壳聚糖原位吸附、还原银离子制备了纳米银抗菌织物.用场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDA)、X射线粉末衍射仪(XRD)和反射光谱等对纳米银织物进行了表征,研究了银离子浓度和壳聚糖浓度对纳米银织物的影响,并检测了纳米银织物的抗菌性能.结果表明,在无需任何还原剂的条件下,壳聚糖改性的棉和涤纶织物表面可以均匀地形成银纳米粒子,晶粒大小为5~10 nm,所制备的纳米银织物均具有优异的抗菌性能.     

聚肽-壳聚糖复合体系的自组装行为研究

以聚肽、壳聚糖为原料,制备复合纳米粒子,采用透射电镜、动态激光散射仪及Zeta电位分析仪、荧光光谱仪对制备成的聚肽-壳聚糖复合体系纳米粒子的形貌、粒径、Zeta电位及临界胶束浓度等自组装行为进行表征,结果表明:聚肽-壳聚糖复合体系纳米粒子是具有壳-核结构的球型粒子;纳米粒子平均粒径为240nm,粒径分布较均匀,稳定性较好;复合体系中聚肽的临界胶束浓度为4.55×10-4mg/mL.     

树莓状超疏水多孔复合棉纤维的制备及油水分离性能

基于聚多巴胺（PDA）的化学性质和树莓状纳米粒子的粗糙结构,以聚多巴胺包覆的棉纤维为基底,制备了具有多重粗糙度的树莓状超疏水多孔复合棉纤维材料.通过扫描电子显微镜观察树莓状超疏水多孔复合棉纤维表面的微观形貌,PDA-SiO₂纳米粒子稳定地固定在聚多巴胺涂覆的棉纤维表面.经过氟化改性的树莓状超疏水多孔复合棉纤维具有超疏水性,水接触角为158.2°,油接触角为0°.油/水分离实验结果表明,树莓状超疏水多孔复合棉纤维对己烷/水混合物的分离效率可达99.4%以上,使用20次后仍维持较高的分离效率.同时,其具有较高的溶剂吸附能力（13~34 g/g）、重复使用性及机械稳定性,吸油能力可与硅气凝胶相媲美.     

pH和还原性双响应性壳聚糖纳米粒子作为药物传输载体

用硫辛酸修饰壳聚糖并制备纳米粒子,用催化量的二硫苏糖醇(DTT)处理得到二硫键交联的壳聚糖纳米粒子.二硫键结构的引入不仅使纳米粒子具有还原相应性,而且还引入疏水基团,疏水性的抗癌药阿霉素和荧光探针荧光素通过疏水作用负载于纳米粒子内.二硫交联结构的形成使负载的阿霉素在没有还原剂的环境中(模拟血液的低还原环境)的释放速率大大减慢,而在10 mmoL/L DTT(模拟细胞内高浓度谷胱甘肽环境)存在下,交联纳米粒子负载的阿霉素快速释放,这可归因于DTT还原二硫键使交联结构破坏.流式细胞实验表明,当介质的pH值由7.4(血液和正常组织pH值)降低到7.0、6.8和6.5(模拟肿瘤组织的微酸性环境)时,交联纳米粒子进入细胞的倾向逐渐增加,这是由于在中性环境中纳米粒子表面是电中性和亲水性的,而在酸性介质中,氨基的质子化使纳米粒子表面带正电荷,zeta电位数据证实这种推断.细胞毒性实验表明,在pH6.5的环境中负载阿霉素的交联纳米粒子对HeLa细胞的毒性大于在pH 7.4时的毒性.     

改性壳聚糖抗菌纳米微球的制备

以卤胺化合物为抗菌基团对壳聚糖接枝改性, 并制备成纳米微球, 提高壳聚糖的抗菌性能. 通过核磁共振和紫外光谱对改性壳聚糖进行结构表征; 探讨了改性壳聚糖浓度、 三聚磷酸钠浓度及两者体积比对纳米微球的形成和粒径分布的影响; 测定了纳米微球的抗菌性能. 结果表明, 在改性壳聚糖浓度为4.0 mg/mL, 三聚磷酸钠浓度为2.0 mg/mL时, 形成的纳米微球形态稳定, 粒径分布均匀, 氯化后的纳米微球可在30 min内杀灭10⁷ cfu(cfu为单位体积中的菌落总数)的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌, 表现出优异的抗菌性能.     

季铵化壳聚糖/纳米氧化锌杂化胶体粒子的制备及性能

以羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖(QAC)和L-半胱氨酸(L-cys)为稳定剂制备羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖/纳米氧化锌(QAC/ZnO)杂化胶体粒子。通过红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、热重分析对QAC/ZnO杂化胶体粒子的化学组成进行分析;用Zeta电位仪、纳米粒度仪、透射电镜对杂化胶体粒子的粒径及形貌进行了系统的表征;通过紫外、细胞实验等对杂化胶体粒子的紫外透光率、抗氧化性、光催化活性以及细胞毒性进行了表征。结果表明,QAC/ZnO杂化胶体粒子具有良好的紫外线屏蔽性和抗氧化性,且无细胞毒性,在防晒化妆品领域有一定的应用前景。     

胆固醇接枝壳聚糖及其性能

以胆固醇琥珀酸单酯对壳聚糖进行仿生功能化改性, 并利用红外光谱和核磁共振波谱对改性后产物进行了表征. 通过接触角测试、 仿生矿化及细胞培养等方法研究了改性后产物的相关性能. 结果表明, 改性后的壳聚糖衍生物接触角有所增大. 在仿生矿化过程中, 随着时间的延长, 壳聚糖衍生物具有对沉积的钙磷盐的稳固作用. 在细胞培养过程中, 改性后的壳聚糖膜上细胞增殖明显. 噻唑蓝(MTT)比色法、 扫描电子显微镜(SEM)与激光共聚焦显微镜(CLSM)表征结果表明, 改性后的壳聚糖膜具有促进3T3细胞黏附、 伸展与增殖的效果.     

生物亲和性壳聚糖-二氧化硅复合纳米粒子的合成及其吸附DNA特性研究

采用反相微乳液法制备了壳聚糖-二氧化硅复合纳米粒子,通过透射电镜（TEM）、红外光谱方法、Zeta电位实验等对所合成的复合纳米粒子的结构和性质等进行了表征.结果显示,基于壳聚糖与silica之间超分子作用所形成的复合纳米粒子呈规则的球形,粒径为50 nm左右,具有良好的单分散性和微孔结构,Zeta电位测定结果表明复合纳...     

碳纳米管/壳聚糖复合微球的原位仿生矿化及表征

对碳纳米管(CNTs)进行酸化处理, 采用乳化交联法制备CNTs/壳聚糖(CS)复合微球, 在其表面诱导羟基磷灰石仿生合成, 研究了CNTs对复合微球仿生矿化的影响, 并与纯CS微球的仿生矿化进行了对比. 利用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射仪(XRD)、 溶胀率和含水率测试等考察了复合微球矿化前后的形貌特征、 物相结构及稳定性. 结果表明, 在相同时间下, CNTs/CS复合微球表面纳米羟基磷灰石的形成能力明显优于纯CS微球, 且形态稳定性更高. 细胞实验结果表明, 与MG63细胞共培养7 d时, 矿化复合微球细胞增殖明显.     

多核核壳结构银胶粒的制备及其抑菌特性

银纳米粒子具有广谱抗菌性,但自身由于具有较高的表面能容易发生团聚.本文以聚醚胺为还原剂和稳定剂,利用光化学还原法,合成了聚乙二醇包覆的银纳米粒子.通过透射电子显微镜分析表明该胶体粒子具有多核核壳结构,聚乙二醇包裹的银纳米颗粒粒径在14 nm左右,整个胶体粒子粒径在45 nm左右.抑菌实验结果表明这种银纳米胶体对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有明显的抑菌效果.     

多巴胺改性海藻酸多孔支架的制备与性能

生物大分子海藻酸(Alg)由于其安全、无毒、可生物降解等特性而被广泛应用于组织工程领域。 受海洋贻贝蛋白结构的启发,多巴胺(DA)具有优异的粘附性能,在碱性水溶液条件下可发生氧化自聚形成聚多巴胺(PDA)。 以Alg为基体,加入PDA纳米粒子复合,并通过冷冻干燥法制备得到Alg/PDA多孔支架材料。 结果表明,Alg/PDA多孔支架材料具有较为规整的内部结构。 改变Alg质量浓度,Alg/PDA支架材料的孔径可控制在60~120 μm之间,孔隙率可控于80%~88%。 所得的支架材料具有适宜大小的孔径和孔隙率,结果表明支架材料对细胞无毒副作用。     

聚乳酸/壳聚糖纳米纤维结构形成的影响条件及其生物矿化活性

以二氧六环/冰醋酸为溶剂体系,采用相分离法制备了聚乳酸(PLA)/壳聚糖(CS)复合纳米纤维结构的组织工程支架,探讨了不同CS含量、不同凝胶温度及不同分子量对PLA/CS复合支架纳米纤维结构的影响以及支架的生物活性。结果表明,凝胶温度对PLA/CS复合材料的纳米纤维结构影响较大,且随着温度的降低,结构的微观尺寸也逐渐增大,从纳米级上升到普通的尺寸结构;CS含量对PLA/CS复合支架的基体结构影响不大;实验范围内PLA分子量对PLA/CS复合支架的纳米纤维结构有重要影响:分子量大的样品,较易得到PLA/CS复合纳米纤维结构的材料,而分子量小的样品则不能得到纳米纤维结构。另外,生物矿化实验表明CS的添加有利于PLA/CS复合材料生物活性的提高。     

银纳米粒子合成与表征的仪器分析综合性实验

介绍一个银纳米粒子合成与表征的仪器分析综合性实验。基于化学还原法合成银纳米粒子,利用电镜和光学仪器分析方法表征银纳米粒子的性质,考察了还原剂与硝酸银的量对银纳米粒子光学性质的影响及银纳米粒子溶液浓度与吸光度的关系。该实验综合了学生在基础化学实验阶段所学习的物质制备、仪器表征等基本实验技能,且操作步骤简单,表征方法直观,便于学生掌握。     

Papain/HA-Phe自组装复合纳米粒子及乳化性能

用L-苯丙氨酸乙酯(L-Phe)改性透明质酸(HA)双亲性生物大分子(HA-Phe)负载生物活性分子木瓜蛋白酶(papain),HA-Phe和Papain通过静电、氢键和疏水相互作用自组装形成生物基Papain/HA-Phe复合纳米粒子.用动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)对复合纳米粒子的尺寸和形貌进行表征.结果显示,形成的复合纳米粒子为球形结构,粒径约308 nm.以此复合纳米粒子为颗粒乳化剂稳定白油,形成水包油型Pickering乳液.乳液的扫描电镜(SEM)显示,复合纳米粒子吸附在油水界面,形成复合纳米粒子的吸附层以稳定乳液.详细研究了pH和盐浓度对复合纳米粒子性质和复合纳米粒子乳化性能的影响.结果表明,随着pH增加,复合纳米粒子在油滴表面的吸附数目减少,乳化性能降低;随着盐浓度增加,复合纳米粒子的形变能力增强,乳化性能提高.进一步研究了乳液中木瓜蛋白酶的活性及美白效果.研究表明,制备的乳液保留了一定的活性,且具有一定的美白效果.     

可持续释放银离子和活性氧的ZnO/Ag/rGO三元新型光催化抗菌剂（英文）

由于具有独特的物理与化学性质,银纳米粒子被广泛应用于传感器、电化学、光催化等多个领域.在生物领域,银纳米粒子可以通过释放银离子有效地解决细菌感染问题,但是其本身的毒性不可忽略.为了减小银纳米粒子的潜在毒性,迫切需要寻找一种可持续释放银离子(Ag~+)的新型复合光催化抗菌剂.已有研究报道可将银纳米粒子负载在氧化铝、凝胶和二氧化硅上形成银基抗菌材料,但是大多数材料中银纳米颗粒尺寸较大,分布不均匀,且仅靠快速释放的银离子进行抗菌.本文通过一步溶剂热法制备了ZnO/Ag/rGO三元光催化抗菌剂,其中分别由银纳米粒子和氧化锌(ZnO)形成的银离子和活性氧(ROS)可对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌产生协同抗菌作用.负载在还原氧化石墨烯(rGO)上的银纳米粒子持续释放出微量的银离子,后者通过库仑引力牢固地吸附在带负电荷的细菌细胞膜上,从而干扰细菌DNA合成,进而使细菌丧失分裂繁殖能力;与还原氧化石墨烯和银纳米粒子复合的氧化锌可以产生更多的O_2~(·–)和·OH等自由基,具有氧化能力的自由基可分解细菌细胞膜使细菌破裂死亡.银纳米粒子的表面等离子体共振效应不仅可以拓宽氧化锌半导体材料的光吸收范围,而且可以作为电子捕获阱捕获电子,加速光生电子与空穴的分离,有效抑制光生载流子的复合.与其他银基抗菌材料相比,该材料可以实现了30天低浓度银离子持续释放,并利用产生的活性氧和银离子稳定高效地进行抗菌.采用XRD,XPS,SEM,TEM,HRTEM,PL和ESR等表征方法分析了材料的结构、形貌、化学组成、元素价态及光学性质,并通过抑菌圈、最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)等性能测试比较了材料的抗菌性能.XRD和XPS结果证明银和氧化锌纳米粒子成功地负载在还原氧化石墨烯上.SEM,TEM和HRTEM分析发现还原氧化石墨烯上的银和氧化锌纳米粒子分布均匀,尺寸较小(5–10 nm).PL和ESR表征表明ZnO/Ag/rGO相比于ZnO/rGO和Ag/rGO有更好的载流子分离和自由基产生能力.因此,ZnO/Ag/rGO材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有更低的最低抑菌浓度(MIC_(E.coli)=100×10~(-6)μg/mL,MIC_(S.aureus)=80×10~(-6)μg/mL)和最低杀菌浓度,该材料在抗菌领域具有潜在的应用前景.     

新型磁性Fe3O4/EDTA复合纳米粒子的制备及性能研究

采用氨羧络合剂EDTA对纳米磁性Fe3O4粒子进行表面改性,制备出能够螯合金属离子和放射性核素离子的磁性Fe3O4/EDTA复合纳米粒子.用X射线衍射、红外光谱、透射电子显微镜、光电子能谱、振动样品磁强计和原子吸收光谱对复合粒子进行了表观形貌、结构、磁学及螯合性能表征.结果表明,纳米磁性Fe3O4和EDTA之间能够有效地以化学键合方式进行复合.改性后,Fe3O4/EDTA纳米复合粒子可以对包括放射性金属离子在内的多种金属离子具有良好的络合效果.     

Ag/SiO2/Chitosan复合纳米粒子的合成及对六价铬吸附的分析应用

基于反相微乳液纳米粒子合成方法制备了Ag/SiO2/Chitosan(壳聚糖)复合纳米粒子. 采用透射电子显微镜、 电化学方法和紫外-可见吸收光谱表征了复合纳米粒子的性质. 结果表明, 该复合纳米粒子具有导电性、 阴离子通道效应和对六价铬的吸附效应. 与修饰电极化学发光方法相结合, 建立了一种测定六价铬的新方法. 在最佳实验条件下, 增敏电化学发光信号强度与六价铬的浓度在2.0×10-12 ~1.0×10-10 g/mL范围内呈线性关系, 对六价铬的检出限为2×10-13 g/mL.