新型有机荧光染料嵌合的核壳荧光纳米材料的研制

采用油包水的反相微乳液方法,首次以羊抗人免疫球蛋白(IgG)标记的异硫氰酸荧光素(FITC)为核材料,成功地制备了FITC的核壳荧光纳米颗粒,克服了采用传统方法制备核壳荧光纳米颗粒中存在的荧光染料泄露的问题.制备的这种核壳荧光纳米颗粒比细胞小很多,且具有生物亲和性,可为纳米生物传感器件提供新型材料.基于该核壳荧光纳米颗粒的标记方法也为生物医学提供了一种新型的非同位素分析方法.     

吲哚类菁染料Cy3嵌入的核壳荧光纳米颗粒的制备及其性质研究

以蛋白质或多肽修饰的吲哚类菁染料Cy3为内核, 采用实验条件简单的油包水反相微乳液方法成核, 通过正硅酸乙酯水解形成的网状二氧化硅包壳的方法制备吲哚类菁染料Cy3嵌入的核壳荧光纳米颗粒. 考察了以不同等电点的蛋白质和多肽修饰的Cy3为内核材料对吲哚类菁染料Cy3嵌入的核壳荧光纳米颗粒制备的影响. 结果表明, 分别采用人免疫球蛋白(IgG)或多聚赖氨酸修饰的Cy3为内核材料, 都能制备荧光强度高、荧光稳定性强和染料泄漏极少的Cy3嵌入的核壳荧光纳米颗粒. 进一步对Cy3嵌入的核壳荧光纳米颗粒进行了表征, 并将基于这一新型的荧光纳米颗粒建立起来的生物标记方法初步应用于流感病毒DNA的检测, 其检测线性范围为3.18×10-10～1.27×10-9 mol/L, 检测下限为3.51×10-10 mol/L, 相关系数r为0.986 5.     

硅壳包被的核壳型量子点荧光纳米颗粒的制备及其细菌计数的应用

以氧化镉和硬脂酸锌为前驱体,合成了CdSe/ZnS核壳型量子点(QDs).采用反相微乳液技术,在温和条件下实现了硅壳包被的CdSe/ZnS荧光纳米颗粒的成功制备.在戊二醛的交联作用下,以金黄色葡萄球菌(S.aureus)为目标细菌、荧光纳米颗粒为荧光探针,建立了一种高灵敏的、简单快速的细菌计数的方法,并借助荧光显微镜成功地进行成像探测研究.通过考察荧光纳米颗粒与细菌的孵育时间、包入硅壳的核壳量子点质量等多种因素的影响.在最优化条件下,本方法的线性范围为5×102～5×107 CFU/mL;检出限为500 CFU/mL;线性回归方程为Y=494.96749X- 1194.25738(R=0.9960).本方法操作简单,检测时间短,有效克服了传统平板计数方法和基于有机染料的荧光检测方法存在的缺陷,提高了灵敏度.将此法用于6种实际样品的细菌数量测定,检测结果与平板计数方法基本一致,相对标准偏差在3.1％～8.2％之间,结果令人满意.     

生物传感型核壳纳米颗粒的制备与应用

近年来纳米材料在各领域已受到人们越来越广泛的关注,尤其是核壳型纳米颗粒的制备技术在不断更新发展,在生物传感器方面有着巨大的应用前景.本文重点介绍了生物传感型核壳颗粒的工作原理、制备方法及其在电化学生物传感器、光学生物传感器以及压电晶体生物传感器上的最新应用进展.     

新型双荧光二氧化硅纳米颗粒的制备

本文采用改良的反相微乳液法制备得到双染料掺杂的二氧化硅荧光纳米颗粒。扫描电镜结果显示,荧光纳米颗粒呈球形,平均粒径约为90nm。利用荧光光谱及共聚焦荧光显微镜对该纳米颗粒的光学性能进行表征,结果发现其可同时发出红、绿双色荧光,这为进一步制备具有更多种荧光信号的硅纳米颗粒提供基础。同时,由于硅纳米颗粒生物相容性好,易功能化的特点,使得该新型硅纳米荧光颗粒在生物标记及生物成像的多组分分析中具有潜在的应用。     

基于罗丹明B和金纳米粒子荧光共振能量转移检测卡托普利

基于罗丹明B(RhB)与金纳米粒子(AuNPs)的荧光共振能量转移,建立了一种简单、灵敏、快速测定药物卡托普利的新方法。初步探讨了方法机理,并对pH值、反应时间、AuNPs和RhB的浓度等实验条件进行了优化。优化实验条件下,方法的线性范围为9.2×10~(-8)~1.8×10~(-6) mol/L,检出限(S/N=3)为6.9×10~(-8) mol/L。该方法用于卡托普利药品中卡托普利的测定,获得了满意结果。     

生物荧光氧化硅纳米颗粒的研制与应用

运用OP-10(壬基酚聚氧乙烯醚)/环己烷/氨水微乳液自组装体系合成了罗丹明B嵌入的荧光氧化硅纳米颗粒.通过电镜检测、光谱分析以及荧光猝灭试验研究了荧光颗粒的特性.将荧光纳米颗粒与培养细胞共培育后,通过激光扫描共聚焦显微镜和流式细胞仪研究了不同时间点细胞内荧光信号和荧光强度.结果表明,合成的荧光氧化硅纳米颗粒粒径小（约20 nm）,分布均匀,形态规则,表面光滑圆润,发光性质稳定.它可被体外培养细胞有效摄入,并可在培养细胞中检测到较强的荧光信号和较高的荧光强度.这提示生物荧光氧化硅纳米颗粒在细胞生物学、超微化学与免疫检测等领域将具有重要应用前景.     

温敏性荧光纳米材料的合成

合成了以荧光材料罗丹明B/SiO2为核,交联聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)为壳的具有核/壳结构的纳米颗粒。用氢氟酸除去二氧化硅模板核后,形成了核壳结构的温敏荧光微球。28～36℃范围内的温敏性实验表明,该粒子的低临界溶解温度(LCST)为33℃,具有温敏性,用SEM、TEM、XRD、FT-IR等手段对温敏荧光微球的组成和结构进行了表征和分析,探讨了磁性温敏纳米颗粒的制备机理。     

基于纳米金-罗丹明B体系检测甲巯咪唑的研究

基于不同聚集态金纳米粒子(Au NPs)对罗丹明B(Rh B)的荧光猝灭作用,建立了一种简单、灵敏、快速测定药物甲巯咪唑的新方法。初步探讨了方法机理,并对p H值、反应时间、Au NPs和Rh B的浓度等实验条件进行了优化。优化实验条件下,方法的线性范围为4.38×10-8~0.876×10-5mol/L,检出限(S/N=3)为3.30×10-8mol/L。该法用于甲巯咪唑药品中甲巯咪唑的测定,获得了满意结果。     

Sn-Ni核壳纳米颗粒修饰一维碳纳米结构的合成及电化学研究

以乙酸镍和四氯化锡为金属源,葡萄糖为碳源,高纯水做溶剂合成前体,使用自制多孔阳极氧化铝(anodized aluminum oxide, AAO)作为硬模板,利用原位热还原合成Sn-Ni核壳纳米粒子(Sn-Ni-NPs)修饰一维碳纳米结构(Sn-Ni/C)复合材料。使用透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)对样品进行检测和分析,结果表明,一维(1D)Sn-Ni/C纳米复合材料为具有中空管状结构,平均直径约为160 nm。核壳Sn-Ni-NPs均匀分布其管壁上。电化学研究是通过循环伏安法(CV)与安倍电流-时间法(I-t曲线)检测方法,探究了样品对葡萄糖的电催化性能,研究结果表明1D Sn-Ni/C纳米复合材料对葡萄糖有较高的电化学活性、良好的选择性、稳定性和重现性。     

含有BaMoO4纳米粒子的反胶束溶液与罗丹明B的相互作用

在三种带有不同电荷的表面活性剂构建的反胶束体系中(AOT/异辛烷、Oπ-10,环已烷、CTAB／正已醇)合成了BaMoO4的纳米粒子,采用透射电镜(TEM)观察其粒子呈球形,粒径在17-46 nm范围内,分布均匀;使用染料罗丹明B作为探针,采用紫外-可见光谱(UV-vis)和荧光光谱研究反胶束水池中罗丹明B与BaMoO4纳米粒子的相互作用;由于反胶束水池的空间和极性的限定,染料的光谱特征与其在纯水中发生很大变化,不同的反胶束体系中,由于染料分子所处的微观环境不同,导致其光谱特征也有较大区别。     

基于分子信标荧光纳米探针的李斯特菌DNA均相检测方法

基于分子信标(MB)识别和荧光纳米粒子探针技术,建立了均相体系中李斯特菌目标DNA的高灵敏检测新方法.首先以羊抗人免疫球蛋白(IgG)标记的异硫氰酸荧光素(FITC)为核材料,成功制备了FITC-IgG@SiO2核壳荧光纳米粒子,有效防止了传统方法中采用单一FITC制备纳米颗粒时泄露严重的问题.随后以FITC-IgG@SiO2荧光纳米粒子和纳米金分别标记单核细胞增生李斯特菌序列特异性分子信标探针5'端和3'端,成功构建了单核细胞增生李斯特菌序列特异性分子信标荧光纳米探针.在实验优化条件下,α(令α=F/F0,F代表MB和目标DNA杂交以后的荧光强度,F0代表MB完全闭合时的荧光强度)与目标DNA浓度在1～200pmol/L浓度范围内呈良好的线性关系,检出下限为0.3pmol/L,相对标准偏差为2.6%(50pmol/L,n=11).将该方法应用于食品样品中单核细胞增生李斯特菌的检测,结果与国标法一致.     

A New Method for Preparing Ti-Si Mixed Oxides

Ti-Si mixed oxides with different TiO2 content were prepared by sol-gel one step hydrolysis, using TiCl4 as the precursor. The samples were characterized by BET, FT-IR and XRD. The results indicated that titanium is in fourfold coordination with oxygen in the SiO4^4- in mixed oxides, form the bond of Ti-O-Si, and the low titania materials are mixed on an atomic scale.The phase of anatase appeared when TiO2 content is up to 80%. The mixed oxides had high specific surface areas up to 681.5 m^2/g. 10TiSi is a better support than SiO2 in the reaction of CO oxidation.     

含有BaMoO4纳米粒子的反胶束溶液与罗丹明B的相互作用

在三种带有不同电荷的表面活性剂构建的反胶束体系中(AOT/异辛烷、Oπ-10/环已烷、CTAB/正已醇)合成了BaMoO₄的纳米粒子, 采用透射电镜(TEM)观察其粒子呈球形, 粒径在17～46 nm范围内, 分布均匀; 使用染料罗丹明B作为探针, 采用紫外-可见光谱(UV-vis)和荧光光谱研究反胶束水池中罗丹明B与BaMoO₄纳米粒子的相互作用; 由于反胶束水池的空间和极性的限定, 染料的光谱特征与其在纯水中发生很大变化, 不同的反胶束体系中, 由于染料分子所处的微观环境不同, 导致其光谱特征也有较大区别.     

制备核-壳结构聚合物纳米微球和空心球的原位聚合方法的普适性研究

采用原位聚合制备核-壳结构聚合物纳米微球和空心球的新方法, 利用甲基丙烯酸2-羟丙酯(HPMA)和乙酸乙烯酯(VAc)两种单体, 在类似的反应条件下, 成功地制备了以聚(ε-己内酯)(PCL)为核, 分别以交联PHPMA和PVAc为壳的纳米微球; 将微球的核酶解后, 分别得到了对应的交联PMAA空心球和交联PVA空心球. 结果表明, 原位聚合制备核-壳结构聚合物微球的新方法具有一定的普适性, 适用于单体可溶于水而生成的聚合物不溶于水的体系.     

Rare-earth Doped Nanoparticles with Narrow NIR-II Emission for Optical Imaging with Reduced Autofluorescence

Fluorescence imaging in the second near-infrared region(900-1700 nm, NIR-II) with a high resolution and penetration depth due to the significantly reduced tissue scattering and autofluorescence has emerged as a useful tool in biomedical fields. Recently, many efforts have been devoted to the development of fluorophores with an emission band covering the long-wavelength end of NIR-II region(1500-1700 nm) to eliminate the autofluorescence. Alternatively, we believe imaging with a narrow bandwidth could also reduce the autofluorescence. As a proof of concept, NaYF₄:Yb,Nd@NaYF₄ downconversion nanoparticles(DCNPs) with sharp NIR-II emission were synthesized. The luminescence of DCNPs showed a half-peak width of 49 nm centered at 998 nm, which was perfectly matched with a (1000±25) nm bandpass filter. With this filter, we were able to retain most of the emissions from the nanoparticles, while the autofluorescence was largely reduced. After PEGylation, the DCNPs exhibited great performance for blood vessel and tumor imaging in living mice with significantly reduced autofluorescence and interference signals. This work provided an alternative way for the low-autofluorescence imaging and emphasized the importance of narrow emitting rare-earth doped nanoparticles for NIR-II imaging.     

Au@ZIF-8核壳结构中金纳米粒子分布的调控及其在荧光分子光致发光传感中的应用

控制金属@MOF核壳纳米结构中金属纳米粒子的分布不容易实现。我们应用了合成MOF胶体粒子所用到的配位调制方法来合成Au@ZIF-8核壳纳米结构。通过使用过量的2-甲基咪唑和不同用量的1-甲基咪唑可获得不同的Au@ZIF-8。该合成方法可在ZIF-8纳米晶体中灵活调整Au纳米粒子（Au NPs）的分布。此外,我们分别研究了2种不同尺寸的荧光分子与Au@ZIF-8结合后的光致发光光谱和寿命。ZIF-8的孔径可以决定这2种分子是否可通过多孔壳结构接近Au NPs。分子光学特性对Au NPs近场的发光增强和荧光猝灭的竞争非常敏感。     

Synthesis of New Modified with Rhodamine B Peptides for Antiviral Protection of Textile Materials

Here we report on the synthesis and characterization of three new N-modified analogues of hemorphin-4 with rhodamine B. Modified with chloroacetyl, chloride cotton fabric has been dyed and color coordinates of the obtained textile materials were determined. Antiviral and virucidal activities of both the peptide-rhodamine B compounds and the dyed textile material were studied. Basic physicochemical properties (acid-base behavior, solvent influence, kinetics) related to the elucidation of structural activity of the new modified peptides based on their steric open/closed ring effect were studied. The obtained results lead to the conclusion that in protic solvent with change in pH of the environment, direct control over the dyeing of textiles can be achieved. Both the new hybrid peptide compounds and the modification of functionalized textile materials with these bioactive hemorphins showed virucidal activity against the human respiratory syncytial virus (HRSV-S2) and human adenovirus serotype 5 (HAdV-5) for different time intervals (30 and 60 min) and the most active compound was Rh-3.