基于微/纳马达的智能癌症诊断、递送及治疗

癌症严重威胁着人类的生命健康,早期的诊断和治疗对于提高癌症治愈率、挽救人们的生命有着至关重要的作用。随着纳米科技的发展,具有自主运动性能的微/纳马达为癌症的诊断与治疗带来了新的发展契机。微/纳马达能够有效地将多种能量(光、声、磁、电、热等)转化为自身运动的动能,有望在微米或纳米空间内执行各种复杂而精确的任务,这在智能化癌症诊疗领域具有得天独厚的优势。目前,已成功制备出不同形状的微/纳马达,比如线状马达、微管马达、Janus双面神结构马达等,促进了一系列新型诊断方法、胞内递送系统及光治疗策略等的发展。本文主要总结了微/纳马达在智能化癌症诊疗领域的研究进展,首先从化学场驱动与物理场驱动这两个角度总结了微/纳马达在检测和靶向递送方面的最新研究进展,并进一步总结了微/纳马达在癌症光治疗领域的应用进展,最后探讨了目前存在的问题及未来的发展方向。     

双烃链表面活性剂的聚集行为及其应用

介绍了双烃链表面活性剂的基本性质、分类及其在纳米材料和生命科学等领域的某些应用, 并以二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠(AOT)和二(2-乙基己基)磷酸钠(NaDEHP)为例, 介绍了二者的相行为, 反胶束的形成、性质等的差异, 并结合自己的工作探讨了二者与大分子的相互作用.     

面向疾病应用的微纳米马达

微纳米马达是能将环境中的化学反应或外场(光、声、磁场、电场等)提供的能量转化为推进力,从而产生自主运动的微纳米级人造机器。由于具有集群效应、比表面积大、运动可控等多种特征,微纳米马达在环境修复、药物递送、微纳手术、抗感染、重金属清除等诸多领域受到关注。在一定条件下,微纳米马达能主动运动并聚集到病灶,将治疗或诊断药物递送到靶部位,有望在人体复杂环境中进行精细化的工作。因此,微纳米马达在疾病预防、诊断、治疗以及预后中具有巨大的发展空间。在此,本综述首先对微纳米马达进行简要介绍,包括其结构设计、驱动方式。其次,详细介绍微纳米马达在不同类型的疾病中的研究进展。最后,提出目前该技术面临的挑战与未来发展方向。     

中药材成分有机溶剂与离子液体分散液相微萃取方法的比较及其机理探讨

研究了离子液体分散液相微萃取(ILDLPME)机理;比较了ILDLPME和有机溶剂分散液相微萃取(OSDLPME)在测定蒽醌类化合物中的异同;建立了分散液相微萃取-高效液相色谱法测定药材中6种游离蒽醌类化合物(芦荟大黄素、大黄酸、丹蒽醌、大黄素、大黄酚和大黄素甲醚)含量的方法。在优化的实验条件下,OSDLPME和ILDLPME对6种分析物的富集倍数分别为101～230和76～181;6种分析物的检出限分别在20～200ng/L和40～400ng/L之间;精密度(RSD)分别在3.1%～10.0%和1.3%～7.0%之间;4种中药材中分析物的回收率在81.7%～110.7%和81.9%～110.8%之间。离子液体在水中分散的同时进行有序排列,形成分子有序组合体,对分析物进行萃取。ILDLPME达平衡时间更快,精密度更高,方法更简便;OSDLPME浓缩倍数更高,检出限更低;两种方法对中药样品中游离蒽醌类化合物含量测定结果无显著性差异。     

微电喷雾与纳电喷雾装置的制作

研制了实验室可自制的多种微／纳电喷雾喷头。喷头制作简单且易于操作,并利用利血平标准样品测试了各种微／纳电喷雾喷头的性能,显示了其高灵敏、低消耗的显著特点。     

微纳电极阵列检测丘脑底核电刺激引起的纹状体神经元活动变化

丘脑底核(STN)深部脑刺激(DBS)已成为帕金森病的重要外科治疗手段,然而其确切的作用机理尚不明确.本研究采用微机电系统(MEMS)技术制备了一种16通道植入式微电极阵列(MEA),在MEA表面修饰了铂黑-还原氧化石墨烯-Nafion膜(Pt/RGO/Nafion)纳米材料,用于同步检测麻醉大鼠脑内纹状体神经元在STN电刺激前后多巴胺(DA)含量和动作电位(Spike)发放变化.STN-DBS结果表明,电刺激20 s后,DA含量开始升高,最高达1.72 μmol/L,较高浓度状态保持约50 s后回落至正常水平.与此同时, 检测到在DA上升阶段中间神经元Spike发放活动增强,在保持高于DA正常浓度水平阶段,中等多棘神经元(MSNs)放电频率增加.本研究制备的微电极阵列传感器能够实现脑内多巴胺和电生理的原位实时检测,有望成为神经信息检测的有力工具.     

寡聚表面活性剂的合成及其聚集行为的研究

寡聚表面活性剂是由2个或2个以上单头单链的表面活性剂在头基处或靠近头基处由连接基团通过化学键连接而成的二聚、三聚、四聚乃至更高寡聚度的分子.Gemini表面活性剂(二聚表面活性剂)是最简单,也是最早被发现的寡聚表面活性剂,已经被大量报道.已有综述很好地总结了Gemini表面活性剂的物理化学性质.本文主要综述三聚及三聚以上寡聚表面活性剂的研究进展,包括寡聚表面活性剂的合成和结构、表/界面性质以及溶液中的聚集行为等,以期使研究者比较全面地认识寡聚表面活性剂领域的研究进展.     

微纳多孔聚合物薄膜的制备与应用

膜技术在化学技术中占有重要地位,并被广泛应用于生产生活中。随着薄膜技术的不断发展,如何制备获得孔径和分布可控、机械性能优异、功能多样性的多孔聚合物薄膜成为了一个亟待解决的问题。相对于无孔致密聚合物薄膜而言,微纳多孔聚合物薄膜一般密度较低、质轻、比表面积高,并且具有隔音隔热、渗透性好、可塑性强的特点。本综述首先对微纳多孔聚合物薄膜的制备方法进行了总结,包括模板法(硬模板和软模板)、相分离法、静电纺丝、刻蚀法以及其他一些方法。然后阐述了对多孔聚合物薄膜中渗透膜的结构及其相关性能表征测试方法。接着对多孔渗透膜在气体分离、能源、环境和生物工程等方面应用进行了归纳。最后,对当前微纳多孔聚合物薄膜制备方法中存在的缺点与挑战进行了总结,并对其未来的创新应用提出了展望。     

载药微乳液相行为的研究

提出了一种基于相图研究实现纳米药物载体可控制备的方法.采用微乳液控温相图绘制装置绘制了硬脂酸聚烃氧(40)酯(S-40)/聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物(F-68)/单硬脂酸甘油酯(GMS)/水体系的拟三元相图,基于电导率测定值确定了微乳液的结构(W/O、双连续相和O/W),该体系同时存在液晶区域.乳化剂S-40/F-68的质量比为7:3.研究了脂溶性药物维甲酸(RA)对微乳液相行为的影响，结果表明RA的加入对微乳液的相行为影响较小.基于相图研究结果制备了维甲酸固体脂质纳米粒(RA-SLN),亚微米粒度分析仪(PCS)测定的平均粒径和透射电镜测试都表明RA-SLN为10 nm左右的球状粒子.     

TMAH对TiN纳米粉体分散行为的影响

采用四甲基氢氧化铵(TMAH)作为分散剂,利用沉降法、ξ电位、粒度分析、TEM等研究了TiN纳米粉体在水介质中的分散稳定机制,探讨了pH值和分散剂对纳米颗粒分散行为的影响。结果表明：TiN纳米粉体的分散行为遵循静电稳定机制,pH值对TiN纳米粉体的分散性和稳定性有较大影响,在pH=8处TiN纳米粉体有较好的分散效果。有机阳离子型分散剂TMAH能在TiN纳米颗粒表面形成特征吸附,并通过静电作用和空间位阻作用提高TiN纳米颗粒的分散性。在pH=8、TMAH加入量为0.75wt%的条件下,TiN纳米粉体获得无团聚的最佳分散状态,悬浮液稳定时间可达1个月。     

Aggregation of CO2 and Organic Liquid Molecules at Near Critical and Supercritical Condition of CO2

In order to study the aggregation of CO₂ and organic liquid molecules in the binary systems of CO₂+ organic liquid at near critical and supercritical condition of CO₂, the radial distribution function of CO₂-organic liquid molecules and organic liquid–organic liquid molecules in the liquid phase of the CO₂+ organic liquid systems is calculated by molecular dynamic simulation in this work and compared with the results of our previous works. The results of the research show that the aggregates of CO₂–CO₂ molecules, CO₂-organic liquid molecules and organic liquid–organic liquid molecules are coexisted in the liquid phase of CO₂+ organic liquid system, respectively.     

共轭高分子链构象和溶液聚集结构研究进展

共轭高分子具有优异的光电性质和可加工性,被广泛用于有机光电器件的制备。共轭单元的存在使得此类高分子具有更刚性的主链结构。由于较强的分子间相互作用,共轭高分子容易在溶液中形成组装结构。共轭高分子的链构象、组装体结构、薄膜形貌和光电性能之间的联系研究成为了本领域的研究热点。然而,共轭高分子在可见光区存在较强的吸收效应,用传统的光散射技术对共轭高分子溶液的研究充满挑战。本文总结了近年来对于共轭高分子链刚性的研究,并从分子尺度上讨论了链结构与光学、电学性能间可能存在的关联;进一步阐述了共轭高分子溶液聚集的形成和演化,总结了溶液聚集与成膜过程中影响场效应迁移率的因素。试图在不同尺度上讨论共轭高分子的微观结构与宏观性能之间的关系。     

Synthesis of Phenylene Vinylene Macrocycles through Acyclic Diene Metathesis Macrocyclization and Their Aggregation Behavior

A series of phenylene vinylene macrocycles (PVMs) bearing substituents with various sizes and electronic properties have been synthesized through a one‐step acyclic diene metathesis macrocyclization approach and their aggregation behaviors have been investigated. In great contrast to the aggregation of the analogous phenylene ethynylene macrocycles, which aggregate only when substituted with electron‐withdrawing groups, these PVMs undergo exceptionally strong aggregation, regardless of the electron‐donating or ‐withdrawing characters of the substituents. The unusual aggregation behavior of the PVMs is further investigated with thermodynamic and computer modeling studies, which show a good agreement with the recently proposed direct through‐space interaction model, rather than the polar/π model. The high aggregation tendency of PVMs suggests the great potential of this novel class of shape‐persistent macrocycles in a variety of applications, such as ion channels, host–guest recognition, and catalysis.     

Plasmachemical Modification of Asphaltenes and How It Influences Their Aggregation Behavior

The properties of asphaltenes have been changed by modification in water plasma. The polarity of the asphaltenes was found to increase with plasma treament times up to 10 minutes. At longer treatment times the polarity decreases again. Nevertheless, aggregation studies showed earlier onset of precipitation for asphaltenes with longest plasma exposure time.     

酰胺基团对Gemini表面活性剂表面活性和聚集行为的影响

本文合成了含酰胺基团和不含酰胺基团的两类Gemini阳离子表面活性剂,测定了其表面活性参数,研究了酰胺基团对表面活性剂的表面活性和聚集行为的影响。结果表明,酰胺基团提高了Gemini阳离子表面活性剂的临界胶团浓度,降低了胶团聚集数,增强了胶团微极性,增大了表面活性剂的饱和吸附量。     

荧光探针法和电子自旋共振技术研究干扰基团对烷基苯磺酸钠聚集行为的影响

利用稳态荧光探针法和电子自旋共振技术测定多烷基苯磺酸钠的临界胶团浓度(cmc)、胶团聚集数(N_agg)、胶团的微极性和微粘度.当干扰基团增加时,烷基苯磺酸钠的临界胶团浓度减少,胶团聚集数减少,胶团微粘度降低,胶团的微极性增强.     

离子液体表面活性剂1-丁基-3-甲基咪唑烷基硫酸酯的合成及其在水溶液中的聚集行为

采用离子交换法,由1-丁基-3甲基咪唑氯盐（C4mimCl）和烷基硫酸钠合成了一系列无卤素的阴离子表面活性离子液体—1-丁基-3-甲基咪唑烷基硫酸酯[C4mim][CnH2n 1SO4](n=8,12,16),利用表面张力仪、稳态荧光光谱等手段考察了表面活性离子液体在水溶液表面及体相中的聚集行为,结果表明,与传统无机反离子相比,有机咪唑阳离子[C4mim] 作为反离子的离子液体型表面活性剂具有较高的表面活性,[C4mim] 产生的氢键引起的抑制分子规则排列的作用小于其促进分子有序排列的疏水作用。长烷基链的阴离子是界面膜及胶束的主要组成成分,阴离子疏水烷基碳链的增长虽然可促进胶束的形成,但却在一定程度上抑制[C4mim] 离子参与界面或胶束的形成;阴离子所带烷基链越长,越不利于阳离子[C4mim]＋参与界面膜或胶束的形成,界面膜或胶束中表面活性剂排布越松散,即界面张力越大,体系中胶束聚集数较小。     

pH-Dependent Aggregation Behavior and Emulsion Stability of Comb-Like Surfactant Containing PEO Grafts

The aggregation behavior of the comb-like surfactant, poly(styrene-co-maleic anhydride)-g-(poly(ethylene glycol) monomethyl ether) (SMA-M), prepared via the one-pot method, at surface and in solution, was investigated by equilibrium surface tension, rheological technology, and transmission electron microscopy (TEM). The emulsion prepared from n-decane/water/C₁₃E₇ was used as a model system to determine the influence of SMA-M on the stability of the emulsion. The equilibrium surface tensions of SMA-M solution with various pH were measured. The adsorption data, that is, the saturation surface excess concentration (Γ_max) and the minimum area (A _min) were evaluated using the average monomeric molecular weight (M _nA ). The results showed that Γ_max decreased with the increase of pH, but the A _min enlarged with the increase of pH. The results of the steady-state shear experiment indicated that the aggregate structure of the as-prepared comb-like surfactant SMA-M in aqueous solution evolved from interlinked micelle-like aggregates to isolated inflated micelle-like aggregates, then to rod-like aggregates with the increasing pH, which were confirmed by the TEM images. The investigation of the stabilization of n-decane/water/C₁₃E₇/SMA-M emulsion system indicated that SMA-M obviously slows down the phase separation, and the most effectively stabilized sample was obtained at pH 5.0. Supplemental materials are available for this article. Go to the publisher's online edition of the Journal of Dispersion Science and Technology to view the free supplemental file.     

Bola型阴离子表面活性剂与溴化十二烷基三乙铵混合体系的表面性质与聚集行为

研究了具有简单结构的bola型阴离子表面活性剂二十酸二钠（C_(20)Na_2)与 阳离子型普通表面活性剂溴化十二烷基三乙铵（C_(12)Et_3）混合体系的表面性质 ，发现混合体系的cmc和γ_(cmc)比C_(12)Et_3单一体系未有显著降低。以负染色 ，FF-TEM，动态光散射（DLS）及粘度方法研究了混合体系的聚集行为，发现混合 体系中同时形成球形囊泡和管状聚集体，提出了产生这种聚集行为的机制。