二维平面细胞微图案化技术及其生物学应用

可以控制细胞粘附形状、大小的方法统称为细胞图案化技术.这些方法结合微纳米制备、表面化学、电化学和光化学等手段可以动态控制细胞的粘附、迁移、分化及其相互作用,为细胞生物学研究提供了一个新平台.本文介绍了二维平面细胞图案化的各种方法,并对其优缺点进行了总结,评述了细胞图案化技术在细胞生物学基础研究、组织工程以及基于细胞的生物传感器领域的应用.     

细胞图案化技术及其在胚胎干细胞研究中的应用

图案化技术的不断创新及在细胞领域研究中的应用使细胞图案化技术成为研究和控制细胞行为的有效实验工具.该技术结合微纳米制备、电化学、表面化学和光化学等手段与方法塑造和细胞相关的物理化学参量,如形貌、粗糙度、亲疏水性等,动态地控制细胞的粘附、脱附、迁移、分化及细胞间相互作用,为细胞生物学研究提供一个崭新的技术平台.本文从细胞...     

光化学反应在生物材料表面修饰中的应用

生物医用材料的表界面设计在组织工程、生物医疗器械、生物传感与检测、生物芯片等领域越来越重要,深入理解材料性质,尤其是表界面性质,对生物材料研发具有一定指导作用。在生物材料表界面修饰的各种方法中,光化学修饰方法简单高效,且具有时空可控性和非侵入性等优点,已成为生物材料表界面修饰中的热点研究领域之一。本综述在介绍近年来发展的生物材料表面光化学修饰方法的基础上,集中介绍其在组织再生材料(仿细胞外基质界面、硬度调控薄膜凝胶、图案化和梯度表面、光响应动态表面)、微液滴阵列表面、高通量生物芯片等领域的应用,并进一步展望了光化学表面修饰在生物医用界面研究中的关键挑战和发展方向。     

利用去湿现象制备图案化的离子刻蚀聚合物保护层

微米和纳米尺度的图案化表面的制备在微电子、光学、生物、化学和材料科学等领域具有重要的科学意义和应用价值 [1～ 3 ] .由于需要复杂昂贵的设备和苛刻的工作环境 ,光刻技术难以广泛应用于微电子以外的领域 ,因此 ,发展简单、便宜、适用于普通实验室 (尤其是化学实验室 )的表面图案化技术已成为一个涉及众多学科领域的课题 .在近年来不断涌现出来的物理、化学和生物的表面图案化技术 [4～ 6]中 ,最具代表性的是由 Whitesides等 [7]发明的以表面具有微观图案的聚二甲基硅氧烷 (PDMS)弹性体作为模具或印章的软光刻技术 .结合溶胶 -凝胶、…     

细胞图案化研究进展

细胞图案化是一种研究和控制细胞行为的有效实验方法, 广泛用于细胞生物学、组织工程学、药物筛选和创伤治疗等各个研究领域. 介绍了各种细胞图案化的制备方法, 并对细胞图案化中涉及的特征物质以及有关动态基底作了简要评述.     

功能喷墨墨水的图案化与应用

近年来,利用喷墨打印技术实现材料图案化的研究取得了重要进展,功能喷墨墨水的开发成为新型材料与器件领域的研究热点之一。本文综述了功能墨水在图案化方面的研究进展,分别围绕聚合物、无机和金属墨水在图案化方面的重要进展与应用进行了介绍,进一步展望了喷墨功能墨水在先进材料图案化、功能器件制备及3D打印技术领域的应用前景。     

微图案化钙磷盐膜层的电化学构筑及其生物性能

基于表面分子自组装和光催化转印技术,在TiO2膜层表面获得超亲/超疏水阵列微图案模板,结合电化学沉积技术,成功制备了微图案化钙磷盐膜(CaP)层.扫描电子显微镜(SEM)和电子探针分析(EPMA)结果表明,通过超亲/超疏水阵列微图案模板可构筑高空间分辨的微图案化钙磷盐膜层.微图案化钙磷盐膜层的体外MG-63细胞培养证实,细胞对钙磷盐膜层微单元有强烈的选择性粘附作用,从而可望控制细胞在微单元中的贴壁生长,实现高通量评价细胞行为.     

绿色环保特殊浸润性纺织品的前沿进展

介绍了仿生超疏表面的工作机制以及疏水整理液的发展, 系统综述了近10年来特殊浸润性在开拓多功能绿色纺织领域的研究进展, 讨论了双面超疏、 超疏/超亲、 图案化及可响应浸润性纺织品的制备技术及应用, 介绍近几年在纺织品疏水化功能改性方面取得的前瞻性工作, 包括自清洁防污、 油水分离、 机械耐久、 图案化、 自修复、 单向运输等, 特别是在智能响应、 电子可穿戴、 能源等新兴领域方面的应用. 最后, 对超疏水纺织功能材料目前所面临的挑战及未来发展的方向进行了展望.     

取向结构和梯度分布医用材料的制备及应用

组织器官缺损或功能损失是人类健康所面临的重大危害,具有特定结构和组成的再生医学材料是实现组织再生与修复的关键和物质基础。本文对具有取向结构和梯度分布的再生医学材料的制备方法及其生物学性能进行了综述。与传统的再生医学材料相比,取向结构使得细胞在支架中呈取向分布和生长,有利于营养物质及代谢产物的传递,可用于构建具有取向结构的三维组织。具有物理性能、化学组成、生物因子梯度分布的再生医学材料能够调控细胞在梯度方向的黏附、迁移和分化等行为。基于仿生学原理设计的具有取向结构和梯度分布的再生医学材料为缺损组织或器官的再生与修复提供了更适宜的微环境,可望获得更出色的再生修复效果。     

高分子功能材料图案化制备及其在光电领域的应用

基于半导体高分子功能材料的新型光电器件因其兼容性好、成本低、加工处理方便等特点逐渐走入人们的视野.加工集成高性能高分子光电器件需要用到可控图案化技术,这也将成为未来物联网、光通信、智能社会的基础核心技术.近年来,许多致力于此方面的研究取得了重要的成果.本文总结了各类高分子材料图案化技术,包括光刻法、模具诱导法、印刷法、浸润性调控组装法的技术特点,然后归纳了高分子图案化技术在场效应晶体管、光电探测器、气体传感器、电致发光二极管、光伏器件等光电器件领域的研究进展,最后对未来这一领域发展的挑战与机遇进行了展望.     

碱性磷酸酶的体外检测和体内成像研究进展

碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)是一种水解酶,可以催化蛋白质、核酸和碳水化合物中磷酸基团的去除.ALP广泛存在于原核生物和真核生物中,具有调节细胞分裂、增殖、凋亡和信号转导等生物功能.ALP的活性失调与心血管疾病、糖尿病和癌症等疾病密切相关,是一种重要的生物标志物.ALP的超灵敏检测对临床...     

顶空气相色谱-质谱法测定ABS塑料玩具中丙烯腈和苯乙烯的残留量与迁移量

该文建立了ABS塑料玩具中丙烯腈和苯乙烯两种单体残留量与迁移量的顶空气相色谱－质谱测定方 法。首先对残留量测定方法的顶空平衡时间和平衡温度进行了优化,然后以模拟汗液和模拟唾液为迁移基 质,对迁移量测定方法的顶空平衡时间、平衡温度、取样体积和盐析条件进行了优化,并将其应用于市售38 件 ABS 玩具实际样品的检测。结果显示：残留量方法测定丙烯腈和苯乙烯的定量下限分别为 0. 4 mg/kg 和 1. 0 mg/kg,0. 4～2 000 mg/kg线性范围内相关系数（r 2 ）不低于 0. 999 8,加标回收率为 93. 0% ~ 108%,相对标 准偏差（RSD）不高于7. 2%。迁移量方法测定丙烯腈和苯乙烯的定量下限分别为1. 0 μg/L和0. 05 μg/L,0. 05～ 100 μg/L 线性范围内相关系数（r 2 ）不小于 0. 998 1,加标回收率为 88. 4% ~ 104%,RSD ≤ 9. 5%。该方法简便、 快速、灵敏、准确,适用于ABS玩具中丙烯腈和苯乙烯残留量与迁移量的测定。     

快检技术在毒品分析中的应用

毒品问题一直是困扰全球的社会顽疾.简易、快速、灵敏的毒品检测方法在毒品鉴定、吸毒认定和戒毒监控等方面具有重要作用.近年来毒品的快检方法主要基于免疫分析、质谱以及光谱等技术开展研究.免疫分析技术成本低、操作简单,适用于在现场检验和大样本群体性检验中发挥筛选排查作用.质谱法分析时间短,适合快速筛选和高通量分析,便携质谱可用...     

内源性刺激响应策略在肿瘤精准诊疗中的应用

肿瘤微环境具有低pH值、乏氧、高谷胱甘肽含量、过表达酶以及氧化应激增加等系列异常特征.这些内源性差异在肿瘤增殖、侵袭、迁移以及新生血管生成等环节发挥重要作用,同时也为肿瘤精准诊疗提供了机遇.开发内源性刺激响应型诊疗剂已成为肿瘤精准诊疗领域的研究热点.该文综述了近年来发展的各类内源性刺激响应型诊疗体系的设计原理及其在肿瘤...     

羧基微孔有机网络材料的合成及其对水中苯并三唑类污染物的快速吸附与去除

以富含羧基的反应单体合成了比表面积大、溶剂和热稳定性好的羧基微孔有机网络材料MON-2COOH,开展了其用于快速吸附和去除水中苯并三唑类污染物的研究。通过固体核磁碳谱、N₂吸附-解吸、傅里叶变换红外光谱、热重分析、扫描电镜和水接触角实验对所合成的MON-2COOH进行了表征。考察了MON-2COOH吸附1H-苯并三唑(BTri)和5-甲苯基三唑(5-TTri)的吸附等温线、吸附动力学和热力学,以及离子强度、p H值和腐殖酸等对吸附的影响。BTri和5-TTri在MON-2COOH上的吸附符合准二级和Langmuir吸附模型。MON-2COOH在10 min内即可实现对BTri和5-TTri(100 mg·L^-1)的吸附平衡,最大吸附量分别为251.3、369.0 mg·g^-1,优于文献报道的大多吸附剂。MON-2COOH还具有良好的可重复使用性和再生性,并成功用于实际水样中BTri和5-TTri的吸附和去除。机理研究表明π-π、疏水和氢键相互作用在吸附过程中起重要作用。该文为设计和合成高效去除苯并三唑类污染物的吸附剂提供...     

基于非接触电导检测和在线富集技术快速灵敏检测土壤中速效磷

针对土壤中速效磷的快速检测需求,建立了基于非接触电导检测和场放大进样在线富集技术的毛细管电泳分离检测土壤中水溶性磷酸盐的分析方法。对影响分离检测效果的实验条件（电泳运行液组成、pH值、分离电压、进样电压和时间）进行了考察和优化。采用毛细管区带电泳模式,以35 mmol/L乙酸 - 2 mmol/L乙酸铵溶液为电泳运行液,负高压分离（－14 kV）和场放大进样（－11 kV × 10 s）,磷酸根离子在8 min内可获良好分离和灵敏检测,检出限为5 μg/L,线性范围为16～800 μg/L。研究表明放大进样在线富集技术使检测灵敏度得到显著提高,富集因子可达580倍。日内和日间相对标准偏差（RSD）小于5.0%。土壤中共存的常见无机阴离子（Cl－、SO2?442-、NO?33-）、有机基质和浸出液基体颜色不干扰速效磷的测定,表现出较强的抗干扰能力。该方法无需复杂的前处理即可直接进样分析,具有简单快速、灵敏高效、分析成本低的优点。对实际土壤样品和国标土壤样品中的速效磷进行检测,检测结果与标准方法一致。     

固体饮料中一种新型卡巴地那非类似物的定性鉴别和定量分析

采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间高分辨质谱（UPLC-Q-TOF MS）、超高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱高分辨质谱（UPLC-LTQ/Orbitrap MS）筛查出固体饮料中一种新型的、结构未知的非法添加卡巴地那非类似物。经核磁共振（Bruker）一维、二维谱和文献分析,确定该物质为N-苯基丙氧苯基卡巴地那非。通过高效液相色谱-串联质谱（HPLC-MS/MS）外标法定量分析表明,N-苯基丙氧苯基卡巴地那非在2～50 ng/mL质量浓度范围内线性关系良好,相关系数（r2）为0.999 1,方法检出限为0.05 mg/kg,定量下限为0.1 mg/kg,在低、中、高3个加标水平下的平均回收率为89.2%～93.1%,相对标准偏差（RSD）为1.8%～3.1%。采用该方法测定10批次固体饮料,发现5批次阳性样品,N-苯基丙氧苯基卡巴地那非的检出含量为214～880 mg/kg。该方法的准确度高、灵敏度好,可作为筛查非法添加卡巴地那非类似物的有效方法。     

核壳复合材料NH2-MIL-125@TPA-COF用于高效液相色谱分离位置异构体

该文通过在金属－有机骨架材料（MOF）NH2－MIL－125表面原位生长共价有机骨架材料（COF）TPA－COF,制备了核壳复合材料（MOF@COF）NH2－MIL－125@TPA－COF,采用X-射线粉末衍射（PXRD）、红外光谱（FTIR）和扫描电镜（SEM）等手段对该复合材料进行表征,并将其作为固定相成功制备了NH2－MIL－125@TPA－COF色谱填充柱（25 cm long × 2.1 mm i.d.）。在正相（正己烷－异丙醇（9∶1））、反相（甲醇－水（9∶1））高效液相色谱（HPLC）条件下,考察了该柱对一系列位置异构体的分离性能。结果表明,该柱在较低的背景压力（60～100 kPa）下对9种位置异构体（溴硝基苯、硝基苯胺、氯苯酚、二硝基苯、碘苯胺、溴苯胺、苯二胺、甲苯胺和氯苯胺）表现出较好的分离能力,其中溴硝基苯、硝基苯胺和二硝基苯能达到基线分离,且最大分离度（Rs）为9.71。在反相HPLC条件下,邻-溴硝基苯、间-硝基苯胺和邻-氯苯酚的柱效分别为18 424、19 053、12 954 plates·m－1。以溴硝基苯为分析物,在正相HPLC条件下,考察了该柱的重现性和稳定性。该柱通过5次重复进样（第50次、第100次、第150次、第200次、第250次）,溴硝基苯保留时间和峰面积的相对标准偏差（RSD）分别为0.29%和0.89%,表明所制备的色谱柱具有较好的重现性和稳定性。核壳复合材料NH2－MIL－125@TPA－COF作为一种新型的HPLC固定相用于位置异构体分离具有良好的应用前景。     

酰胺修饰杂化硅胶整体柱的制备及其在莱克多巴胺检测中的应用

以氧化琼脂糖（AG）和四甲氧基硅烷（TMOS）为前驱体,通过溶胶－凝胶法制备 AG/SiO2整体柱,利 用酰胺化反应对整体柱进行酰胺基团修饰。通过X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、N2 吸附－脱附和扫描电镜（SEM）等表征手段对所制备材料的结构和形貌进行分析。结果显示酰胺基团被成功修 饰至整体柱,该材料具有良好的通透性及较大的比表面积。以其为固相微萃取介质对羊肉中的莱克多巴胺进 行萃取富集,在优化的样品前处理条件下,采用基质添加标准曲线法,结合高效液相色谱－紫外（HPLC－ UV）检测,建立了羊肉中痕量莱克多巴胺的分析方法。该方法在 1. 94～1 170 ng/g范围内线性良好,相关系 数（r 2 ）为 0. 993 1,检出限（LOD）和定量下限（LOQ）分别为0. 618、1. 94 ng/g,3个不同加标水平下样品的平均回 收率为86. 6%～103%,相对标准偏差（RSD,n = 5）为4. 8%～7. 3%。该方法具有检出限低、回收率高、样品用 量少等特点,可用于羊肉中痕量莱克多巴胺的灵敏检测。     

磁性分子印迹电化学传感法检测痕量奥卡西平

该文以4-乙烯基吡啶和甲基丙烯酸酯为原料制备了一种可用于检测奥卡西平（OXC）的磁性分子印迹 电化学传感器（MNPs－MIP/MCPE）。首先,依据密度泛函数理论（DFT/B3LYP/6－31 + G）计算,实验成功地 筛选和构建出 OXC与功能单体的最佳组合及比例。随后,基于沉淀聚合法合成了能够识别 OXC的磁性分子 印迹膜（MNPs－MIP）,将MNPs－MIP覆于碳糊电极（MCPE）表面制成MNPs－MIP/MCPE。采用差分脉冲伏安 法（DPV）将 MNPs－MIP/MCPE 传感器用于不同浓度 OXC 的测定。结果显示,传感器的峰电流信号随 OXC 浓 度的增大而增大,且OXC分别在5 × 10－8 ～3 × 10－6 mol/L和3 × 10－6 ～1. 5 × 10－4 mol/L浓度范围内与其峰电流 信号呈线性关系,其线性方程分别为：Ip （μA）= 1. 755 + 1. 097c（μmol/L）,相关系数（r）= 0. 999 7 和 Ip （μA）= 0. 131 + 5. 177c（μmol/L）,r = 0. 999 6。OXC的检出限（LOD = 3S/m）为2. 06 × 10－8 mol/L。该传感器成 功用于实际样品中OXC含量的检测,其回收率为99. 4%~101%,相对标准偏差（RSD）为1. 5%～2. 5%。