用于基因传递的多肽功能化天然高分子/碳酸钙杂化纳米粒子的制备

为了提高基因传递效率,本研究对用于基因传递的高分子/无机杂化纳米粒子进行了多肽功能化改性.利用生物素-亲和素(biotin-avidin)作用将同时具有肿瘤靶向性的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)序列和细胞穿透功能的R8序列的生物素化多肽(biotinylated peptide,BP)修饰在具有良好生物相容性的生物素化肝素/鱼精蛋白/碳酸钙/DNA(HPB/PS/CaCO_3/DNA)杂化纳米粒子表面,通过水溶液中的自组装方法制备得到了BP/Avidin/HPB/PS/CaCO_3/DNA靶向基因传递纳米粒子.测量了其粒径和Zeta电位等,考察了该基因传递纳米粒子对HeLa细胞的转染效果.结果表明,BP/Avidin/HPB/PS/CaCO_3/DNA基因传递纳米粒子的水合粒径在175nm左右,Zeta电位为负值;与未经多肽功能化的传递系统相比,该纳米粒子能更好地被细胞摄入,达到更高的转染效率,说明多肽功能化能提高杂化纳米粒子的基因传递效果;与商品化的基因转染试剂Lipofectamine 2000相比,该纳米粒子介导荧光素酶(pGL3-Luc)质粒在细胞中的表达水平明显较高.     

无机纳米粒子作为生物探针在生物分析中的研究进展

介绍了无机纳米粒子在生物分析领域的研究进展分别从生物分子与纳米粒子的耦联方式、检测生物分子的纳米金探针、核酸或蛋白质修饰的其它纳米探针以及生物纳米技术的应用前景4个方面对该领域的发展进行了概述。     

微乳液法制备Mn-Zn铁氧体磁性纳米粒子

以正己醇为油相,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,FeSO4、MnSO4、ZnSO4混合溶液为水相先制成油包水的反相微乳液;NaOH溶液为沉淀剂、H2O2为氧化剂,再在微乳液中制备Mn-Zn铁氧体磁性纳米粒子,研究了溶液的浓度、表面活性剂(CTAB)和水的不同质量比对样品的物相、微结构、     

FeNi合金纳米粒子的结构和磁性能

在超声、机械和微波等条件下,用水合肼还原铁盐和镍盐制备出不同形貌和组分的FeNi合金纳米粒子.利用X射线衍射(XRD)验证了纳米粒子是FeNi合金的结晶结构,同时X射线能谱(EDS)测定的纳米粒子中Fe和Ni的原子组成与投料时Fe/Ni摩尔比基本吻合.利用扫描电镜(SEM)观测了FeNi合金纳米粒子的形貌,结果显示:超声条件下采用3种投料比(Fe/Ni的摩尔比分别为4∶1,1∶1和1∶4)均制得球形纳米粒子,粒径均介于50～120 nm之间;机械搅拌条件下按Fe/Ni等摩尔投料比制得的纳米粒子结构为表面乳突状、粒径约100 nm的纳米球;微波条件下按Fe/Ni等摩尔投料比制得了尺度分布较宽的立方体型FeNi合金纳米粒子.由此可见,控制反应条件和投料摩尔比直接影响到:FeNi合金纳米粒子的形貌和尺寸.最后,利用振动样品磁强计(VSM)测定了各种FeNi合金纳米粒子在室温下的磁性能,所有FeNi合金纳米粒子均显示出良好的软磁材料特性.机械搅拌合成的Fe/Ni等摩尔投料比的纳米粒子具有最高的饱和磁化强度(92.68 A·m2/kg).     

聚苯乙烯/纳米TiO2复合粒子的制备

用硅烷偶联剂WD-70改性纳米TiO2粒子，应用超声技术将纳米TiO2粒子分散在异丙醇介质中，然后进行苯乙烯的分散聚合包覆．成功地制备了以聚苯乙烯为壳、纳米TiO2粒子为核的有机／无机复合粒子。观察复合粒子的形貌发现纳米TiO2粒子完全包覆在聚苯乙烯微球中。通过红外、X射线光电子能谱等表征手段，还发现聚苯乙烯链是通过偶联剂WD-70以化学键的方式与纳米TiO2粒子相连。     

低分子量壳聚糖纳米粒子缓释蛋白质药物性能的研究

低分子量壳聚糖(LCS)和三聚磷酸钠(TPP)以一定的浓度和体积配比在室温下搅拌，制得了LCS和经聚乙二醇修饰的LCS纳米粒子．用透射电镜观察纳米粒子的形貌，傅立叶红外光谱和X-衍射图谱表征其结构．并利用牛血清蛋白(BSA)作蛋白质模型药物，研究LCS纳米粒子包封和缓释蛋白质药物的性能，包封率达90％以上，在pH7．4的磷酸盐缓冲溶液中，释放达1周以上．并将LCS纳米粒子和高分子量壳聚糖(HCS)纳米粒子进行对比，粒径分别为20nm和210nm，蛋白质包封率分别为91．1％和93．2％，8d内总释放率分别为73．9％和17．6％．增加聚乙二醇的用量可降低蛋白质的包封率，加快释放速度．     

4个单畴磁性粒子体系反转能垒

研究由4个单畴磁性粒子组成体系的磁化反转能垒问题.通过数值计算,得到体系能量处于鞍点时的磁化矢量状态,计算出实现磁化矢量从初始态反转至目标态所需克服的能垒.并得到了反转能垒与相互作用常数和外磁场的关系,且相互作用常数增大至一定值时,能垒出现突变,说明体系反转模式存在转变.     

纳米金属材料热稳定性及其表征方法研究进展

高温条件下,纳米金属材料晶粒易于长大,导致其强度、硬度等力学性能的退化,这一问题限制了纳米金属材料的工艺发展及应用.纳米金属合金的热稳定性研究致力于通过动力学或热力学手段抑制纳米晶粒高温下的生长,提高纳米金属材料的热稳定性.本文简要地介绍了纳米金属材料研究中的热力学与动力学机理发展,重点梳理了纳米金属材料热稳定性研究所涉表征方法,包括X射线衍射仪(XRD)、电子显微镜系统(SEM和TEM)、聚焦离子束成像系统(FIB)、热分析系统(TA)、原子探针系统(APT)等,系统地介绍了有限配比纳米合金(纳米铁合金、纳米铜合金、纳米铝合金等)和多元纳米合金(纳米合金钢、氧化物弥散增韧纳米合金等)的热稳定性理论和实验研究,并对当前纳米金属材料的热稳定性研究进行了总结.     

镶嵌壳聚糖季铵盐微纳米粒子的壳聚糖温敏水凝胶的制备

制备了镶嵌壳聚糖季铵盐微纳米粒子的壳聚糖／伊甘油磷酸钠（CTS／β-GP）温敏凝胶，对其性质进行了研究，用透射电镜、扫描电镜和红外光谱分析了微纳米粒子和凝胶体系的结构．研究结果表明，壳聚糖季铵盐微纳米粒子的加入量为0．24～0．96g／L时可以使CTS／β-GP体系的凝胶化时间缩短，形成的凝胶强度增大，牛血清白蛋白释放速率减缓．     

尺寸可控的CoFe2O4纳米粒子的制备及其磁性

采用共沉淀方法制备了一系列CoFe2O1纳米粒子.X射线衍射、透射电镜和拉曼光谱的分析显示,通过改变NaOH浓度.可以制备单相的CoFe2O1纳米粒子,晶格常数在0.830～0.840 nm之间,品粒尺寸在9.0～65.0 nm之间.研究结果表明,样品的矫顽力随着样品的尺寸的增加而增大,9.0 nm的CoFe2O1纳米粒子的矫顽力为0.283 2 T,而65.0 nm的CoFe2O1纳米粒子的矫顽力为0.467 4 T,饱和磁化强度与CoFe2O1纳米磁性粒子表面原子的不同分布有关.     

纳米复合体系中环形高分子链的构型

采用分子动力学模拟方法对纳米复合体系中环形高分子链的构型及纳米粒子的集聚行为进行了研究.在不同纳米粒子/高分子链吸附能作用下,复合体系中纳米粒子表现出3种集聚行为：直接接触集聚、均匀分散以及高分子与纳米粒子间的桥接集聚.同时考虑了环形高分子链的刚性强度,得到了环形高分子链的3个构型：中间吸附、马鞍型吸附和轨道绕行型吸附.研究发现,增强环形高分子链的刚性将有助于促进纳米复合体系中纳米粒子间的分散.     

多种形态Au/Pd核-壳纳米粒子的制备与表征

在反相微乳液十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)中用单步法合成Au纳米棒和Au纳米球形颗粒作种子,再通过抗坏血酸还原Pd盐的方法制备了多种形态的Au/Pd核-壳结构纳米粒子.通过透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见-近红外(UV-vis-NIR)分光光度计对Au/Pd复合粒子的形貌和光学吸收特性进行了表征.结果表明,通过调控Au核的形态,以Au纳米棒和Au纳米球形颗粒作种子,可分别得到棒状和类球状的核-壳Au/Pd纳米粒子.棒状粒子中,Au核(纳米棒)的平均长度为31 nm,宽为7 nm,Pd壳的平均厚度为8 nm;类球状粒子中,Au核(纳米球形颗粒)的平均粒径为35 nm,Pd壳的平均厚度为9 nm.该反相微乳液法简单易行,对于制备其他核-壳纳米粒子具有借鉴意义.     

氨基磁性纳米粒子对α-胰凝乳蛋白酶固定过程的研究

采用分子自组装技术制备氨基功能化磁性纳米粒子,并通过碳二亚胺偶联剂将α-胰凝乳蛋白酶固定在其表面.利用红外光谱及热失重分析等方法表征固定酶的纳米粒子,研究了固定过程中酶浓度和反应时间对载酶量的影响,得到最佳固定条件.在固定过程用Langmuir等温式拟合优于用Freundlich等温式,功能化纳米粒子的载酶量达到127 mg·g-1,与一级反应动力学模型相比,二级反应动力学模型能够更好地拟合该固定过程.     

壳聚糖季铵盐纳米粒子的制备、表征及其缓释蛋白质药物性能

用N (2 羟基)丙基 3 甲基氯化铵壳聚糖(QC)与三聚磷酸钠(TPP)离子交联制备了一种新型的纳米粒子,粒径约为110～180nm.经傅立叶红外光谱表征,发现该纳米粒子与QC的结构比较发生了较大改变,形成了较强的分子间氢键,且TPP连接到了纳米粒子QC上的铵基位点.以牛血清白蛋白(BSA)为模型药物,增加BSA的初始浓度可提高纳米粒子对BSA的包封率.交联剂的浓度从0.5g·L-1增加到0.7g·L-1时,纳米粒子对BSA的包封率可从46.7%提高到90%,且载药QC纳米粒子体外释放实验在初期的突释量明显减小(从43%减至28%),载药纳米粒子突释之后均呈现缓慢而持续的释放.     

侧链含酯键的聚阳离子/羧甲基纤维素钠复合物纳米粒子的制备

合成了一种新型可降解阳离子聚(氨乙酰氧乙基天冬酰胺)盐酸盐(PAAEA.HCl),并由PAAEA.HCl与羧甲基纤维素钠(NaCMC)水溶液通过静电相互作用得到纳米级聚电解质复合物.同时,研究了该聚电解质溶液浓度、性质、离子强度对复合物粒径和ξ-电位的影响.结果表明,在蒸馏水中,聚电解质浓度为1.0 mmol/L、电荷比n+/n-为2制备得到的聚电解质复合物纳米粒子平均粒径为110 nm,ξ-电位为35 mV,其溶液在4℃时可以稳定保存一周.     

多巴胺修饰超小Gd_2O_3纳米粒子的制备及MRI评价

将具有邻苯二酚结构的多巴胺用于超小Gd2O3纳米粒子的表面修饰,通过控制反应时间,制得适用于磁共振成像(MRI)增强对比度的造影剂.通过透射电镜(TEM),红外光谱(FTIR),紫外-可见吸收光谱(UV-vis)及热重分析(TGA)测试表征了多巴胺修饰Gd2O3纳米粒子的形貌、结构及组成.结果表明:平均粒径为3.7nm的Gd2O3纳米粒子经多巴胺修饰后,由于多巴胺分子中苯环的疏水性导致了一定程度的聚集;反应12h和24h对应的多巴胺修饰的超小Gd2O3纳米粒子中有机物的组成分别为34.7%和42.6%.MRI造影结果显示,多巴胺表面修饰的超小Gd2O3纳米粒子有效地增强了对比亮度,且弛豫效率和信号强度在一定浓度范围内与造影剂浓度呈正相关;反应较长时间(24h)对应的多巴胺修饰的超小Gd2O3纳米粒子的弛豫效率较高,对应的造影增强效果更好.     

钯纳米粒子/双亲性水滑石催化的水相中Suzuki偶联反应

设计合成了一种层间含有表面活性剂分子及纳米钯粒子的水滑石(LDHs)层状材料.设计方法是通过层间含表面活性剂负离子的LDHs与钯络负离子[PdCl42-]进行部分离子交换,得到贵金属络负离子与表面活性剂负离子共同插层的LDHs,再对金属络离子还原处理,最终得到被LDHs主体层板限域的客体纳米金属团簇.所得水滑石层状材料同时具有碱性、双亲性及金属纳米粒子催化位点三重功能,且层间距属于介孔范围,利于中长度有机反应分子的畅通.研究表明该材料对多种卤代芳烃与苯硼酸之间的水相中Suzuki偶联反应表现出优异的催化性能,催化剂具有高转化效率及良好的循环使用性.     

钢中微量钙的比色测定(Ⅰ) 钙—苦酮酸—TBP协同萃取体系的研究

本文提出在TBP存在下,由于协同萃取作用,可以用苦酮酸和环已烷萃取微量钙。从而使钙离子与大量铬、铝、钛等高价离子相分离。将本方法应用于钢铁中微量钙的测定时,尚须先用甲基异丁酮分离大量铁,DDDC—氯仿萃取分离钴、镍、锰等二价金属离子。然后用苦酮酸—TBP—环已烷萃取钙,于稀盐酸反萃液中用偶氮氯膦Ⅲ或安替比林偶氮Ⅲ进行比色测定。     

利用烟草高效转化功能基因体系的建立

对农杆菌介导的烟草遗传转化条件进行探索,以20 mg/L的潮霉素作为转化苗的筛选压,稀释至OD600为O.2～O.3的农杆菌对外植体浸染15 min,于添加300 mg/L头孢霉素的生根培养基中诱导生根,可稳定获得较高的阳性转化率.经PCR和PCR-Souttlern检测,阳性转基因植株达84.8%以上.通过本研究建立了一种稳定高效的功能基因烟草遗传转化体系.     

纳米ZnO/PAA组装体系的制备及表征

以草酸为电解液，采用二次阳极氧化法制备了多孔阳极氧化铝膜（PAA），并利用阳极氧化铝膜的有序纳米多孔结构，用溶胶-凝胶法在多孔氧化铝模板内组装了ZnO纳米颗粒。结果表明，PAA模板在微米范围内呈有序的六角结构排列。ZnO／PAA组装体系断截面的SEM和X射线能谱图表明，在多孔氧化铝模板内生长了ZnO纳米半导体材料。