Au改性TiO2纳米复合物对人结肠癌细胞的光催化杀伤作用

提出了通过TiO₂表面修饰纳米Au的方法来提高纳米TiO₂光催化杀伤癌细胞的效率. 采用化学还原法合成了Au改性的TiO₂ (Au/TiO₂)纳米复合物, 并研究了不同掺杂量(1 wt%, 2 wt%, 4 wt%)的Au/TiO₂对人结肠癌LoVo细胞的光催化杀伤效应. 结果显示, Au的掺杂大大地提高了TiO₂纳米粒子光催化杀伤结肠癌LoVo细胞的效率, 而且Au掺杂量的高低影响Au/TiO₂光催化杀伤癌细胞的效率, 掺金量为2%的Au/TiO₂对结肠癌LoVo细胞具有最高的光催化杀伤效率. 在光强为1.8 mW/cm²的紫外灯(λ_max＝365 nm)下光照110 min, 50 μg/mL掺金量为2%的Au/TiO₂能够杀死所有的癌细胞, 而同样浓度的TiO₂只能杀死70%的癌细胞.     

结合电生孔技术的抗体-纳米TiO2靶向光敏杀癌细胞

报道了用免疫、电生孔和纳米TiO₂光催化组合技术进行杀伤结肠癌LoVo细胞的研究. 先把结合LoVo细胞表面CEA抗原的单克隆抗CEA抗体吸附在纳米TiO₂微粒表面, 抗体-纳米TiO₂复合微粒就会自动吸附到LoVo细胞的表面, 然后用电脉冲法使LoVo癌细胞的细胞膜上产生小孔, 促使纳米TiO₂微粒进入癌细胞内部. 最后在紫外光照射下使TiO₂纳米粒子在癌细胞内部发生光催化氧化作用, 杀伤癌细胞. 结果表明, 这种组合技术具有很高的杀癌细胞能力. 在仅含3.12 μg/mL抗体-纳米TiO₂的细胞培养液内和强度为4 mW/cm²的紫外光照射下, 可在30 min内将所有LoVo癌细胞杀死. 这种技术对LoVo癌细胞的杀伤力远高于对不表达CEA抗原的人正常TE353.sk细胞的杀伤力, 显示了组合技术杀癌细胞的高选择性. 因此, 这种组合技术有望成为治疗癌症的新方法, 值得进一步探索.     

结合电生孔技术的抗体-纳米TiO2靶向光敏杀癌细胞

报道了用免疫、电生孔和纳米TiO₂光催化组合技术进行杀伤结肠癌LoVo细胞的研究. 先把结合LoVo细胞表面CEA抗原的单克隆抗CEA抗体吸附在纳米TiO₂微粒表面, 抗体-纳米TiO₂复合微粒就会自动吸附到LoVo细胞的表面, 然后用电脉冲法使LoVo癌细胞的细胞膜上产生小孔, 促使纳米TiO₂微粒进入癌细胞内部. 最后在紫外光照射下使TiO₂纳米粒子在癌细胞内部发生光催化氧化作用, 杀伤癌细胞. 结果表明, 这种组合技术具有很高的杀癌细胞能力. 在仅含3.12 μg/mL抗体-纳米TiO₂的细胞培养液内和强度为4 mW/cm²的紫外光照射下, 可在30 min内将所有LoVo癌细胞杀死. 这种技术对LoVo癌细胞的杀伤力远高于对不表达CEA抗原的人正常TE353.sk细胞的杀伤力, 显示了组合技术杀癌细胞的高选择性. 因此, 这种组合技术有望成为治疗癌症的新方法, 值得进一步探索.     

纳米Fe3O4-TiO2靶向光动力疗法对肝癌细胞的杀伤效应

光动力疗法(PDT)作为一种迅速发展的传统替代疗法,在抗癌治疗中显示出巨大的潜力.为增强靶向性和提高光催化杀伤效率,本研究设计了一种新型光敏剂Fe₃O₄-TiO₂磁性纳米粒.在不同外磁场下,考察其在可见光和紫外光激发下对肝癌细胞的杀伤效应.同时利用流式细胞术检测纳米Fe₃O₄-TiO₂对肝癌细胞凋亡率、细胞周期和线粒体膜电位的影响.根据纳米Fe₃O₄-TiO₂和肝癌细胞的作用方式探讨其抗癌机制.结果表明,可见光激发纳米Fe₃O₄-TiO₂可以杀伤癌细胞,且其杀伤效率与紫外光激发下无明显差别.此外,Fe₃O₄-TiO₂比TiO₂具有更高的细胞摄取率,从而使其具有更高的选择性和光催化杀伤效率.其作用机制是光催化纳米Fe₃O₄-TiO₂产生活性氧ROS抑制癌细胞,然后通过阻滞细胞周期G₀/G₁期,降低线粒体膜电位,线粒体去极化,最终诱导细胞凋亡.     

聚3-甲基噻吩修饰硫化物量子点连接纳米结构TiO2膜的光电化学研究

采用原位化学法在纳米结构TiO₂膜上制备了量子点CdS, PbS (Q-CdS, Q-PbS), 并用电化学方法在TiO₂/Q-CdS, TiO₂/Q-PbS表面聚合3-甲基噻吩[poly(3-Methylthiophene, PMeT)]. 用光电化学方法研究了PMeT修饰Q-CdS, Q-PbS连接TiO₂纳米结构膜, 实验结果表明, PMeT和Q-CdS, Q-PbS单独修饰纳米结构TiO₂电极和PMeT修饰Q-CdS, Q-PbS连接纳米结构TiO₂电极的光电流产生的起始波长都向长波方向移动; 一定条件下在可见光区光电转换效率均较纳米结构TiO₂的光电转换效率有明显的提高; 聚3-甲基噻吩(PMeT)与Q-CdS, Q-PbS连接的纳米结构TiO₂之间存在p-n异质结. 在一定条件下p-n异质结的存在有利于光生电子/空穴的分离, 在本文实验条件下PMeT修饰Q-CdS, Q-PbS连接纳米结构TiO₂电极最高的单色光的光电转换效率分别为11%和7%.     

纳米TiO2的制备及对三甲胺气体的敏感性能

用硬脂酸凝胶法制备纳米TiO₂材料,并用XRD、TEM、IR对纳米晶的晶型、晶粒大小及形貌进行表征；用XPS分析不同晶型的纳米TiO₂表面吸附氧的情况，发现锐钛矿型纳米TiO₂比金红石型纳米TiO₂有较多的表面吸附氧. 检测了不同晶型纳米TiO₂对三甲胺（TMA）气体的敏感性能.结果表明锐钛矿型纳米TiO₂对TMA有较高的灵敏度. 对敏感性能的机理进行了讨论.     

香豆素343敏化TiO2纳米粒子光致电子转移的荧光和拉曼光谱

通过对香豆素343(C343)染料敏化TiO₂纳米粒子光致电子转移的荧光和拉曼光谱特性的研究表明,C343染料敏化TiO₂纳米粒子稳态吸收光谱和稳态荧光光谱的红移归因于从被吸附的C343染料分子激发态和C343/TiO₂复合物到TiO₂纳米粒子导带的光致电子转移. 由时间分辨荧光光谱确定了C343染料敏化TiO₂纳米粒子的逆向电子转移速率常数为τ₁=31 ps. C343 染料敏化TiO₂纳米粒子体系拉曼光谱的研究表明, 被吸附在界面处的染料分子主链碳键的伸缩振动和碳环的呼吸运动的振动模式对超快界面光致电子转移有着重要的促进作用.     

超声场中纳米TiO2表面包覆氧化硅的研究

在超声场中，通过硅酸钠水解生成的无定形氧化硅对金红石相纳米TiO₂进行表面包覆，利用红外光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射和透射电镜对所得样品进行了表征，并对纳米TiO₂的光稳定性和分散性进行了评价。红外光谱和X射线光电子能谱表明，氧化硅以化学键合的方式沉积在纳米TiO₂的表面，在包覆层和纳米TiO₂颗粒之间的界面上形成了Ti-O-Si键。TEM照片、表面元素分析和光稳定性实验显示，氧化硅在纳米TiO₂表面形成了均匀的包覆层，超声场有助于提高包覆层的均匀性和致密性。氧化硅的表面包覆提高了纳米TiO₂在水中的分散性、紫外线屏蔽能力和可见光透过性。随着氧化硅含量的增加，纳米TiO₂的光稳定性逐渐提高，当m(SiO₂)∶m(TiO₂)>1∶5时，纳米TiO₂的光稳定性基本不变，而且在热处理过程中纳米TiO₂的晶粒生长得到有效抑制。     

卟啉锡敏化TiO2纳米管的光催化活性和光电性能

制备了反-二羟基-5,10,15,10-四苯基卟啉锡敏化的TiO₂纳米管,并以对硝基苯酚为模型污染物,对其在可见光照射下的光催化活性进行了研究。同时,将卟啉锡敏化的TiO₂纳米粒子作为参照物,探讨了形貌对催化剂光催化活性的影响。实验结果表明,卟啉锡的引入可以明显地增强TiO₂纳米管的可见光催化活性。与TiO₂纳米粒子相比,卟啉锡对TiO₂纳米管的敏化作用更加显著,表明催化剂的形貌在光催化过程中具有重要作用。此外,我们还考察了卟啉锡敏化的TiO₂纳米管的光电化学行为,并与其光催化活性相关联。最后,对卟啉锡的敏化机理进行了初步的探讨。     

磁靶向纳米Fe3O4-TiO2复合物的制备及其对肝癌细胞的光催化杀伤效应

采用三种低温溶胶-凝胶法制备了具有不同Fe₃O₄掺杂量的磁靶向纳米Fe₃O₄-TiO₂复合物, 通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、紫外-可见(UV-Vis)光谱、荧光光谱(FS)及磁性能分析等表征方法筛选出包覆均匀、分散性好、磁性能优异及光催化活性较高的纳米Fe₃O₄-TiO₂复合物. 以四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测肝癌细胞(HepG2)的存活率, 考察纳米Fe₃O₄-TiO₂复合物在外磁场作用下对HepG2 细胞的光催化杀伤效应. 结果表明: 采用方法三制备的5%(质量分数)Fe₃O₄-TiO₂复合物具备核-壳结构, 在混悬液中分散性较好, 平均粒径约为50 nm, 具有较强的光催化活性和良好的磁响应性, 同时将纳米TiO₂的光响应范围拓宽至444 nm; 在外磁场作用下, 紫外光和可见光激发纳米Fe₃O₄-TiO₂复合物对HepG2细胞的杀伤效应差异不大, 且均强于纳米TiO₂; 其杀伤效应在0-1.0 T范围内随着外磁场强度的增大而增强.     

基于二级结构TiO_2纳米晶光阳极的高效染料敏化太阳能电池

本文报道了一种新型的二级结构TiO2纳米晶(nano-TiO2)光阳极的简单制备方法及其在高效染料敏化太阳能电池中的应用.通过添加适量TiCl4异丙醇溶液到传统nano-TiO2浆料中,可生成微米级nano-TiO2聚集体.该二级结构能有效提高光阳极光谱吸收和散射性能及电子传输和收集效率.基于这种结构光阳极的染料敏化太阳能电池光电性能有显著提高.在光阳极中将6μm厚传统nano-TiO2膜用相同厚度nano-TiO2聚集体替换,电池光电转换效率由5.03%提高到7.30%.进一步增加nano-TiO2聚集体的厚度能制备出更高光电转换效率的电池.     

纳米TiO2光催化氧化对胃癌细胞周期的影响

以胃癌细胞系BGC-823为研究对象,采用倒置相差显微镜观察纳米TiO2光催化氧化前后BGC-823细胞形态的变化,通过流式细胞仪考察其对BGC-823细胞凋亡率及细胞周期的影响。结果表明,纳米TiO2光催化氧化使BGC-823细胞呈受激坏死或凋亡晚期继发性坏死状态;导致BGC-823细胞周期阻滞于G2/M期并诱导细胞凋亡,从而抑制其DNA合成及增殖分化进程。当TiO2比负载量为9.8×10-7g/cm2、光照时间为40 min时,G2/M期阻滞较为显著,细胞凋亡率达24.34%。     

纳米TiO2-Pt修饰电极的制备及电催化活性

采用电化学合成前驱体直接水解法和电沉积法制备高活性纳米TiO2-Pt修饰电极，并使用扫描电子显微镜(SEM)对电极的表面形貌和结构进行了表征; 通过循环伏安法研究了纳米TiO2-Pt修饰电极在H2SO4溶液中的电化学行为以及对Mn2＋氧化为Mn3＋的电催化活性. 结果表明,纳米TiO2的晶粒大小约30 nm,修饰在纳米TiO2膜表面的Pt微粒呈现单分散状态,平均粒径约60 nm,纳米TiO2-Pt修饰电极的电化学性能优于纯Pt电极,对Mn2＋的电氧化具有高催化活性,非均相无隔膜电解氧化Mn2＋生成Mn3＋平均电流效率可达86％.     

葡萄糖在碳纳米管/纳米TiO2膜载Pt复合电极上的电催化氧化

用电化学循环伏安法和计时电位法研究了葡萄糖在碳纳米管／纳米TiO2膜载Pt(CNT／nano-TiO2／Pt)复合电极上的电催化氧化,结果表明,在碱性介质中CNT／nano-TiO2／Pt复合电极对葡萄糖的电氧化具有高催化活性,葡萄糖氧化峰电流密度高达13mA／cm^2,比铂电极上的增大一倍;复合电极性能稳定,抗中毒能力强,不易发生氧化振荡,是葡萄糖燃料电池和葡萄糖传感器的高活性催化电极。     

A “Cell‐Friendly” Window for the Interaction of Cells with Hyaluronic Acid/Poly‐l‐Lysine Multilayers

Polyelectrolyte multilayers assembled from hyaluronic acid (HA) and poly‐l ‐lysine (PLL) are most widely studied showing excellent reservoir characteristics to host molecules of diverse nature; however, thick (HA/PLL)_n films are often found cell repellent. By a systematic study of the adhesion and proliferation of various cells as a function of bilayer number “n” a correlation with the mechanical and chemical properties of films is developed. The following cell lines have been studied: mouse 3T3 and L929 fibroblasts, human foreskin primary fibroblasts VH‐Fib, human embryonic kidney HEK‐293, human bone cell line U‐2‐OS, Chinese hamster ovary CHO‐K and mouse embryonic stem cells. All cells adhere and spread well in a narrow “cell‐friendly” window identify in the range of n = 12–15. At n < 12, the film is inhomogeneous and at n > 15, the film is cell repellent for all cell lines. Cellular adhesion correlates with the mechanical properties of the films showing that softer films at higher “n” number exhibiting a significant decrease of the Young's modulus below 100 kPa are weakly adherent to cells. This trend cannot be reversed even by coating a strong cell‐adhesive protein fibronectin onto the film. This indicates that mechanical cues plays a major role for cell behavior, also in respect to biochemical ones.     

新型CNT/nano-TiO_2复合膜电极的制备及其异相电催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了碳纳米管/纳米TiO2(CNT/nano-TiO2)复合溶胶,通过提拉法将复合溶胶涂覆在Ti基体上制得CNT/nano-TiO2复合膜修饰电极(C电极),其电化学性能经循环伏安、计时库仑、交流阻抗谱(EIS)等方法研究.研究结果表明,CNT可阻碍nano-TiO2粒子团聚.在循环伏安图中,C电极的氧化还原峰电流比nano-TiO2膜修饰电极(P 电极)的高出两倍多.通过对草酸溶液的异相电催化反应进一步证明C电极比P电极具有更高的电催化活性,而且对双氧水也有很强的异相电催化还原能力.     

纳米TiO2/丝素复合膜的制备

探讨了纳米TiO2在丝素溶液中的分散条件,在此基础上制备了纳米TiO2/丝素复合膜,并用原子力显微镜(AFM)和扫描电子能谱(EDS)对复合膜进行了表征。实验结果表明,制膜方法较为合理。当以有机物A为分散剂,纳米TiO2含量为1/1000时,其以粒径50 nm左右均匀地分散于复合膜中。     

Deoxyhypusine synthase is phosphorylated by protein kinase C in vivo as well as in vitro

Deoxyhypusine synthase catalyzes the first step in the posttranslational synthesis of an unusual amino acid, hypusine, in the eukaryotic translation initiation factor 5A (eIF-5A) precursor protein. We earlier observed that yeast recombinant deoxyhypusine synthase was phosphorylated by protein kinase C (PKC) in vitro (Kang and Chung, 1999) and the phosphorylation rate was synergistically increased to a 3.5-fold following treatment with phosphatidylserine (P.Ser)/diacylglycerol (DAG)/ Ca(2+), suggesting a possible involvement of PKC. We have extended study on the phosphorylation of deoxyhypusine synthase in vivo in different cell lines in order to define its role on the regulation of eIF5A in the cell. Deoxyhypusine synthase was found to be phosphorylated by endogenous kinases in CHO, NIH3T3, and chicken embryonic cells. The highest degree of phosphorylation was found in CHO cells. Moreover, phosphorylation of deoxyhypusine synthase in intact CHO cells was revealed and the expression of phosphorylated deoxyhypusine synthase was significantly diminished by diacyl ethylene glycol (DAEG), a PKC inhibitor, and enhanced by phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) or Ca(2+)/DAG. Endogenous PKC in CHO cell and cell lysate was able to phosphorylate deoxyhypusine synthase and this modification is enhanced by PMA or Ca(2+) plus DAG. Close association of PKC with deoxyhypusine synthase in the CHO cells was evident in the immune coprecipitation and was PMA-, and Ca(2+)/phospholipid dependent. These results suggest that phosphorylation of deoxyhypusine synthase was PKC-dependent cellular event and open a path for possible regulation in the interaction with eIF5A precursor for hypusine synthesis.