铁基水处理材料除砷技术的研究进展

自然环境中的砷污染问题被认为是全球最严重的环境威胁之一,人类长期暴露于含砷饮用水环境中会引起各种疾病的发生,因此,开发经济有效的除砷技术一直是砷污染治理领域的研究热点。铁基水处理材料由于其对砷的良好亲和力、表面反应活性强、价廉易制、便于回收等特点,一直备受关注。本文综述了近年来不同铁基水处理材料如铁(氢)氧化物、纳米零价铁、铁基多金属氧化物复合材料除砷技术的研究进展,论述了铁基水处理材料对水相中砷去除的影响因素及机理;同时,对影响铁基水处理材料砷解吸的因素和毒性评估研究进行了总结;指出了目前铁基水处理材料砷污染去除技术研究中存在的主要问题,并对水相砷污染去除技术研究中值得关注的重要发展方向进行了展望。     

聚合物纳米药物载体的研究进展

近年来, 大量研究结果表明纳米技术可显著提高传统药物的疾病治疗效果, 并在生物医学领域引起了广泛关注. 迄今, 多种聚合物纳米体系已被研发并用于药物的靶向递送. 随着纳米技术的不断发展, 各类生物微环境响应的功能基团也被应用于构筑新型药物载体, 以提高患病部位的药物富集及减少药物的毒副作用. 聚合物纳米药物载体在癌症治疗、 代谢类疾病治疗及抗菌等方面展现出巨大潜力. 本文系统评述了聚合物纳米药物载体的最新研究进展及在生物医药方面的应用.     

纳米药物在肿瘤治疗与临床应用的发展与挑战

纳米药物是指具有纳米尺度的药物颗粒或载体与药物形成的纳米载药颗粒.与传统药物相比,纳米药物载体尺寸小且比表面积大,药物负载量增加、体内循环时间增长,从而提高疗效,并降低毒副作用.本文总结了脂质体、蛋白质和碳量子点等作为载体的纳米药物的结构、功能、生物学性质,概述了纳米药物在肿瘤治疗领域中的临床应用进展及其作为核酸疫苗在席卷全球的新型冠状病毒肺炎疫情中的重大贡献,分析了其在临床应用中的问题、挑战与发展前景,旨在为纳米药物在医药领域中的研发提供参考,促进纳米药物的临床应用.     

铁基纳米材料功能化及对水中汞离子的去除

在水体重金属污染中,汞污染问题日益严峻,已成为全球性环境问题之一。近年来,纳米FeS_x、Fe₃O₄、Fe等铁基材料凭借优越的吸附性能以及比表面积优势,受到研究者的广泛关注。对铁基纳米材料进行稳定化、官能团改性之后可以增强纳米粒子的分散度,为汞离子提供更多的吸附点位,进一步加强对水中汞离子的去除效果。本文重点阐述了纳米FeS_x的稳定化、Fe₃O₄等铁基材料的巯基化（-SH）、氨基化（-NH₂）等功能化改性方法及对Hg的去除;总结了功能化铁基纳米材料对水中Hg的去除效果和影响因素;探究了功能化铁基纳米材料去除水中汞的机理;最后展望了铁基功能化纳米材料处理水体汞离子的发展方向。     

磁性铁氧化物纳米粒子表面功能化及其应用

表面功能化的磁性铁氧化物纳米粒子是一种新型功能材料,可应用于各种生物活性物质如蛋白质、DNA等的富集和分离,药物的磁靶向,以及疾病的诊断和治疗等许多领域.本文在总结近年来国内外有关功能化磁性铁氧化物纳米粒子研究成果的基础上,阐述了功能化磁性铁氧化物纳米粒子的结构类型、特点、目前的各种功能化制备方法以及相关应用最新研究进展,指出了当前研究中的主要发展方向和仍需要解决的问题.     

纳米药物分析

介绍了纳米药物的定义,简明叙述了纳米药物的特点,探讨了新纳米药物目前研究重点,包括新纳米材料的药用功效研究、新药物载体和药物新剂型的开发及其涉及到的分析技术.展望了纳米药物对分析化学所提出的机遇和挑战.     

基于高分子材料的降眼压药物递送系统

目前治疗青光眼降眼压药物面临着生物利用率低、给药不连续、患者依从性差及长期组织毒性等问题.为了更好地满足临床需要,材料工程化技术被逐渐用于新型降眼压药物递送系统的研发,其中有部分成果已经进入临床应用.基于前期工作及对新型眼部药物递送系统的理解,本文简要介绍了眼部生理结构和目前用药困境,简单归纳了可用于青光眼降眼压药物递...     

抗肿瘤纳米药物的设计与挑战

抗肿瘤纳米药物因能缓解传统小分子化疗药的全身毒性而进入临床应用.但目前研究的多数抗肿瘤纳米药物未能显著提高肿瘤治疗效果,因而止步于临床前或早期临床研究,如何显著提高疗效已成为下一代抗肿瘤纳米药物亟需解决的关键问题.分析体内肿瘤靶向过程可知,静脉注射的纳米药物需经过体内血液循环(C)、肿瘤蓄积(A)、肿瘤内渗透(P)、被细胞内吞(I)和在胞内释放(R)五步级联过程(即CAPIR cascade)才能在肿瘤细胞内发挥药效.使纳米药物的纳米特性包括稳定性(stability)、表面性质(surface properties)、尺寸(size)随输送过程各步的要求自主适应(self-adaptive)是纳米药物高效完成输送过程、获得高疗效的关键,但在肿瘤组织中渗透能力的天然缺失仍是纳米药物的"短板".在临床转化方面,体内安全性评价的复杂性和可控生产的复杂性是功能集成型纳米药物临床转化的瓶颈.同时,本文还介绍了我们最近提出的基于剥夺肿瘤信号分子的铜元素、使信号蛋白失活而达到抑瘤效果的新型类分子靶向药物.     

纳米药物在非肌层浸润性膀胱癌灌注治疗中的应用

膀胱癌是泌尿系统最常见的肿瘤之一,其中非肌层浸润性膀胱癌(NMIBC)占比高达75%以上.鉴于单纯手术治疗后好复发、易进展的特点,多个指南均推荐手术切除结合术后灌注治疗作为其标准治疗方案.化疗作为膀胱灌注治疗的主要手段,对NMIBC治疗具有重要意义.然而,尿液稀释、膀胱排空以及药物直接暴露等多重因素限制,极大地制约了小分子化疗药物在膀胱灌注治疗中的应用.为改善治疗过程的安全性和疗效,多种新型给药装置或技术相继被应用于NMIBC灌注治疗,但仍难以解决毒副作用难题.随着纳米技术的发展,其在膀胱灌注治疗中的应用逐渐受到重视,为灌注治疗过程的安全性改善带来机遇.本文简要总结了目前NMIBC临床治疗或临床研究中的用药方案及新兴给药技术,并对临床NMIBC灌注治疗中所使用的纳米递送技术进行了归纳.进一步结合作者和国内外同行在膀胱灌注化疗纳米药物研究方面所开展的系列研究工作,对本领域的最新研究进展进行了总结,最后对膀胱灌注治疗纳米药物的发展趋势做出展望.     

DNA自组装结构在纳米诊疗中的应用

DNA分子具有良好的生物相容性和可编程性,被广泛用于构建新型纳米生物材料.研究者利用DNA纳米技术已构建了尺寸、形貌及对称性精确可控且可对环境条件做出特异性响应的DNA自组装结构,它们在生物成像及检测、药物的精准输送等纳米诊疗领域有着极大的应用潜力.然而, DNA纳米材料应用于活体系统存在稳定性不足、细胞摄取效率不高以及药物的包裹及可控释放程度不够等问题.本文简述了DNA自组装结构的构建方法以及将这些结构用于生物成像、生物检测和药物载带方面的进展,概括了提高DNA自组装结构体内稳定性及细胞摄取效率的方法,最后讨论了DNA自组装结构应用于纳米诊疗中所面临的机遇与尚待解决的问题.     

α-环糊精/聚乙二醇自组装超分子纳米药物载体

研究了一种新型超分子纳米药物载体的制备方法及其药物释放性能. 将α-环糊精(α-CD)穿入肉桂酸改性的PEG分子链形成包含复合物(inclusion complex, IC), 通过超分子自组装成为纳米粒子. 将抗肿瘤药物阿霉素负载到纳米粒子中, 研究药物释放行为及其对肿瘤细胞的抑制效果. 以核磁共振(1H NMR)、X射线衍射(XRD)、紫外吸收光谱(UV)、动态光散射(DLS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)表征了纳米粒子的结构和形貌, 用激光共聚焦显微镜(Confocal)研究了载药纳米粒子在细胞内的分布及其对肿瘤细胞的抑制效果. 结果显示超分子纳米粒子具有很好的生物相容性和药物缓释作用, 载药纳米粒子对肿瘤细胞具有很好的杀伤效果.     

超分子相互作用主导的纳米药物成核

纳米沉淀法是目前制备纳米药物的主要途径, 是指通过向药物的良溶剂中引入不良溶剂产生过饱和体系, 进而形成纳米尺度药物颗粒的方法. 该方法操控灵活, 能够大范围地选择药物分子、 溶剂、 载体、 表面活性剂及其它赋形剂, 实现对纳米药物成核及生长过程的调控. π-π堆积和疏水相互作用等分子间弱相互作用能够主导纳米药物成核, 从而用于制备高生物安全性的无载体纳米药物(CFNs). 目前超分子自组装在成核过程中的具体作用、 协同效应及调控方法尚缺少归纳总结. 根据纳米沉淀法的成核理论, 本文对超分子相互作用在成核过程中的重要贡献进行了诠释; 基于目前单药自组装CFNs的进展, 对多药共组装CFNs的优势进行了强调; 并将超分子相互作用主导成核的概念拓展到通过金属离子螯合形成的CFNs. 从理论上阐明了超分子相互作用在纳米药物成核过程中的主导作用, 将极大促进以高生物安全、 多功能及以联合治疗为标志的下一代CFNs的发展.     

碳点的研究进展

碳点具有优良的光学特性、良好的生物相容性和低毒等优点,被广泛用于生物检测、药物传输和生物成像等领域,是极具发展潜力的碳基质材料.近年来,碳点的新型制备方法、性质探索及应用研究引起广泛关注.本文根据碳源和制备方法的不同,将碳点分为石墨烯纳米点和碳纳米点两类,综述了碳点的制备方法,剖析了碳点的发光机理,总结了碳点在生物传感、药物传输和生物成像中的应用;最后分析了碳点存在的问题及应对策略.     

功能化修饰磁性分子印迹纳米平台的构建及其局部去势治疗性能研究

无机纳米复合材料的构建及其在肿瘤治疗/诊断领域的应用是新型纳米诊疗药物的研究热点.前列腺癌去势治疗药物主要是通过抑制全身雄激素的产生或阻滞雄激素与雄激素受体(AR)结合发挥作用,但具有全身性副作用.因此,开发新型去势策略以选择性去除局部组织的睾酮(Testosterone,TSTO),对于增强治疗效果并降低全身副作用具...     

胶束作为纳米反应器的研究进展

纳米反应器作为一种新型的制备纳米粒子及重要功能分子的手段,其技术在许多领域受到广泛重视.与常规意义上的化学反应器有所不同,纳米反应器是指反应所处的受纳米尺度调制的介观环境,如反应的介质、载体、界面等等.纳米反应器一般分成两类,一种是在分散相中能自组装的分子,形成有序聚集体,如胶束、囊泡,在聚集体的内部制备纳米粒子或材料;另一种是天然存在或合成的分子,如纳米管、树枝聚合物,利用分子特有的结构或孔隙作为纳米反应器.本文主要介绍了胶束、胶束作为纳米反应器的分类;重点讨论了分子及聚合物胶束作为纳米反应器的特点,并对其研究进展及前景进行总结和展望.     

铁基催化剂用于氨选择性催化还原氮氧化物研究进展

氨选择性催化还原NO_x技术可以有效控制氮氧化物的排放。V_2O_5-WO_3(MoO_3)/TiO_2脱硝催化剂虽然已经工业化应用,但其工作温度偏高,不能满足低温宽工作温度窗口等工况的需要。因此,开发具有宽工作温度窗口的低温脱硝催化剂成为研究热点。其中,铁基催化剂因其具有良好的氧化还原性,以及储量丰富、价格低廉、无毒无害等特点,使其在低温氨选择性催化还原(NH_3-SCR)反应中得到了广泛研究。基于Fe_2O_3在NH_3-SCR催化体系中所起的作用不同,从Fe_2O_3作为载体、助剂、活性组分以及新型结构的铁基催化剂等方面系统地介绍了近年来铁基催化剂在NH_3-SCR反应中的最新研究进展。此外,还总结了铁基催化剂的NH_3-SCR反应机理以及抗水抗硫性,并对该领域未来可能的发展方向进行了展望。     

纳米微胶囊技术及其在植物精油中的应用

纳米微胶囊技术作为一门极具发展前景的新兴技术,在各个行业领域都有其独特性和优越性,尤其是在植物精油中的应用。本文对近年来国内外纳米微胶囊技术在植物精油中的研究进展进行了归纳总结。纳米微胶囊技术将液态的植物精油转变为固体形态,有效地控制芳香植物精油缓释性能,延长留香时间,并在食品、化妆品、纺织领域有着广泛的应用。纳米微胶囊技术及其在植物精油中的应用研究获得了长足的发展,展示出巨大的潜在市场应用前景,但目前仍需要投入大量工作研究植物精油纳米微胶囊新型制备方法,建立一套完整的实际可操作的系统来评价其性能,寻找新型低廉环保无毒害的天然材料作为壁材,以获取更具有应用价值的纳米微胶囊材料。     

Zn(Oxin)2·2H2O纳米晶的固相化学反应合成及表征

随着纳米微粒研究的深入,对纳米超细微粒提出了不同的物理、化学特性需求,制备高纯、超细、均匀的纳米微粒,发展新型的纳米材料,就显得非常重要,而解决问题的关键在于研究、发展新的合成技术.通常,纳米微粒制备的要求是:表面洁净;粒子形状及粒径、粒度分布可控,防止粒子团聚;易于收集;有较好的稳定性;产率高.     

铁基复合材料的制备及其对水中锑的去除

水体中重金属污染物锑因为具有较高的积累毒性和致癌性而受到研究者的广泛关注。近年来由于世界范围内的锑污染问题日益严峻,因此急需发展经济高效的锑污染处理技术。纳米Fe~0、Fe_3O_4以及FeMnO_x等铁基复合材料凭借其吸附能力强,易分离回收以及安全环保等特点而成为国内外锑污染去除领域的研究热点。本文总结了零价铁和铁氧化物复合材料以及铁基双金属氧化物的制备、改性方法及其对水中污染物锑的去除,重点分析了不同铁基复合材料对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸附机理,总结了温度、p H、共存离子等外界环境对铁基复合材料吸附性能的影响机制,优选了最佳的吸附条件。最后介绍了现有锑污染去除研究中存在的主要问题,展望了铁基复合材料处理水中锑污染物的重点发展方向。     

脂质纳米颗粒的制备及在基因治疗中的应用

基因治疗已经成为人类治疗疾病的一种重要手段.然而,为了将基因药物用于临床,需要更加复杂的递送系统.脂质纳米颗粒(LNPs)系统是目前领先的非病毒递送系统,在治疗诊断学方面取得了许多令人鼓舞的进展,其具有实现基因药物临床治疗应用的潜力.由于LNPs纳米尺寸的优势及类脂化合物的生物相容性和生物降解性,LNPs能够克服阻碍基...