无机纳米粒子的生物合成

无机纳米粒子的生物合成是指利用自然界中细菌、放线菌和真菌等微生物或一些高等植物在常温、常压下合成无机纳米粒子,不需使用有毒化学原料或不产生有毒副产品。该方法不仅是一种绿色的、环境友好的新型纳米材料合成策略,而且对深入了解生物矿化机理以及从理论上指导先进功能材料的设计和合成具有重要意义,因此近年来受到了化学、材料、生物科学等领域研究者的广泛关注。本文根据纳米粒子组成,分别综述了国内外利用生物体合成金属、硫化物和氧化物等无机纳米粒子的研究进展,重点讨论了生物合成的机理。结果表明:生物合成的无机纳米粒子具有尺寸分布窄、稳定性高、生物相容性好、产率高和成本低等优点; 为了适应高金属离子浓度的外界环境,生物体往往通过吸附、还原或沉淀、累积或排出等一系列生化过程改变金属离子的溶解性和毒性,从而导致无机纳米粒子的形成; 合成无机纳米粒子后,微生物通常仍具有繁殖能力,表明这些微生物可以被用于生产无机纳米粒子的生物工厂。然而,生物合成无机纳米粒子涉及到的生理过程非常复杂,微生物种类繁多,不同种类之间的差异也非常大。因此,在阐释生物合成机理、拓展纳米材料的种类和形貌、纳米粒子的后处理和应用等问题上仍需进一步深入研究。     

聚集诱导发光有机小分子无机纳米复合材料的研究进展

有机-无机复合荧光纳米材料制备简便,生物相容性好,成像性能优异,在化学和生物传感、生物成像、催化及能源材料等领域受到很多关注.传统的荧光有机小分子与无机材料复合时,常发生荧光猝灭,而聚集诱导发光(Aggregation-InducedEmission,AIE)有机小分子在聚集态具有高发光量子产率,为有机-无机复合荧光纳米材料的研究提供了机遇.由于AIE有机小分子功能化的无机纳米材料独特的优点,人们对其设计、合成及应用进行了较多研究.综述了AIE有机小分子和多种类型的无机纳米结构(金属纳米颗粒、钙钛矿材料、层状材料、氧化物、硫化物等)复合材料的制备和应用的新进展,特别是在化学和生物传感、生物成像、药物输运、光热治疗、催化以及能源等领域的应用,并对其发展前景进行了展望.     

荧光量子点的水相合成及其在化学和生物分析中的应用

荧光量子点(又称为半导体纳米晶体)是一种新兴的无机发光材料, 由于其具有独特的结构和光电性能, 在发光二极管、太阳能电池及生命科学等领域有广泛的应用. 目前, 有机相合成法和水相合成法已被成功地用于荧光量子点的合成. 与有机相合成法相比, 水相合成量子点方法简单、绿色且廉价, 合成的量子点水溶性好, 在生物医学等领域具有很好的应用前景. 本文主要介绍荧光量子点的水相合成方法及其在化学和生物分析中的应用, 并对其发展趋势进行了展望.     

磁性纳米粒子在生物传感器中的应用研究进展

磁性纳米粒子是一种新型纳米材料,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。由于磁性纳米粒子有着独特的化学和物理性能,已经成功应用到磁控生物传感器、DNA传感器、蛋白质传感器、酶传感器以及其它类型的生物传感器中,并显著提高了生物传感器检测的灵敏度、缩短了生化反应的时间和提高检测的通量,为生物传感器领域开辟了广阔的应用前景。本文概述了磁性纳米粒子在生物传感器中的应用研究进展。     

银纳米粒子的合成及其在喷墨打印电路中的应用

银纳米粒子在光学、电磁学和生物相容性等方面所具有的独特优点,使其在一系列领域得到了广泛的应用。本文综述了银纳米粒子的合成方法,以及其作为喷墨打印材料在电路制备中的应用,并展望了其发展前景。     

基于石墨烯的材料化学进展

阐述了石墨烯材料化学的最新研究进展,主要包括石墨烯的化学制备、表面修饰及基于石墨烯的复合材料。 在基于石墨烯的纳米复合材料方面,着重介绍了石墨烯与有机高聚物、无机纳米粒子以及其它碳基材料的复合物,同时展望了这些材料在相关领域中的应用前景。     

有机大分子导向无机纳米粒子的分级有序自组装

本文主要综述了基于特定分子设计的有机大分子导向下的无机纳米粒子的分级有序自组装.可以有效导向无机纳米粒子组织的有机大分子主要包括合成大分子和生物大分子,前者如具有氢键识别功能的大分子、聚电解质、嵌段大分子、树枝状大分子;后者如DNA、糖类以及蛋白质.所涉及的无机纳米粒子通常需要通过单层修饰使之与特定的大分子具有识别功能,或者设计表面带有正或负电荷使之与带有负或正电荷的大分子相互识别.该领域的研究在先进功能材料及仿生材料方面具有重要意义.     

基于AFM纳米氧化技术的金纳米粒子定点组装

二维纳米粒子矩阵列在纳米电子器件^[1,2]、表面增强喇曼活性基底^[3,4]、刻蚀掩模^[5]等领域具有广泛的应用前景。在这些纳米粒子阵列为内部,纳米粒子的排布是随机、无序的。这一缺点已经妨碍了纳米粒子阵列在上述领域中的进一步应用。基于此,人们开始关注纳米粒子的可控组装。传统的光刻技术^[6]、微接触印刷技术^[7]以及生物分子模板技术^[8]都被用来实现纳米粒子在固体表面上的可控组装,本实验室在纳米粒子的合成及可控组装方面也进行了研究^[7,9,11]。本文力图精确控制单个纳米粒子在基底表面上的组装位置。利用AFM纳米氧化技术。在硅表面构建了纳米级的化学图形化表面,通过不同的化学官能团,如甲基、氨基对金纳米粒子亲和性质的差异,实现了纳米粒子在固体表面的定点组装。     

有机-无机纳米复合微球研究进展北大核心CSCD

有机-无机纳米复合微球是指两种或两种以上的粒子经表面包覆或复合处理后形成的纳米尺度颗粒。近年来,有机-无机纳米复合微球在各领域具有广泛应用前景而备受关注。本文归纳了目前比较成熟的合成技术和先进工艺,将制备有机-无机纳米复合微球的方法分为溶胶-凝胶法、原位聚合法及其他实验方法,详细介绍了原位聚合法,分别从各类方法的特点和应用等方面进行详尽地分析和阐述,并对有机-无机纳米复合微球的实际应用做了比较系统的总结。最后,展望了有机-无机纳米复合微球的发展和前景。     

共轭聚合物荧光纳米粒子研究进展

近年来,共轭聚合物荧光纳米粒子因其优异的光学性能,在化学、医学和环境科学等研究领域显示了极其广阔的应用前景.相比于传统无机半导体荧光纳米材料,共轭聚合物荧光纳米粒子具有结构多样性、功能可设计性、生物相容性好等显著优势.本文从共轭聚合物荧光粒子的制备方法、光学性能、表面功能化修饰出发,重点讨论了近年来共轭聚合物纳米粒子作为荧光探针在细胞成像及生物化学检测方面的研究进展,阐述了当前研究的主要发展方向和仍需解决的问题.     

硫化镉纳米膜的生物还原-化学沉淀耦合制备及其性能表征

本文应用生物还原-化学沉淀耦合反应(CRBRCP-EDTA)制备出硫化镉纳米薄膜,并借助XRD和SEM对合成材料的物相、结构、形貌进行了表征。研究表明,以铝片为基底时CdS难以沉积,CdS纳米薄膜不能形成;以导电玻璃和单晶硅片为基底时CdS纳米薄膜方可生成。导电玻璃和单晶硅片薄膜都是双层结构,导电玻璃薄膜下层厚度大约40~50 nm,上层厚度大约450~500 nm,整体厚度大约500~550 nm;硅片薄膜的上下两层厚度基本相等,均为300 nm左右,而整体厚度达到600~650 nm。Cd²⁺浓度增加和分散剂PAM加入显著改善了导电玻璃薄膜质量,膜的致密性、均匀性和光催化活性都有所提高。     

碳纳米管在生物化学传感及生物传输方面的应用

碳纳米管作为一种新型一维纳米材料具有独特的结构和性质,在生物传感、生物标记及生物传榆等研究中显示了巨大的潜力.碳纳米管在化学、生物及医药方面的研究应用具有重要的理论意义及实际意义.重点综述了碳纳米管在生物化学传感和生物传榆中的研究应用进展,并展望了其发展趋势和应用前景.     

Miscellaneous applications of ferrocene‐based peptides/amides

This article provides a critical review of the different applications of ferrocene‐based peptides/amides in biological as well as in non‐biological systems. Ferrocene‐based peptides/amides find many applications in different fields such as materials science, medicine, organic synthesis, bio‐organometallic and biological chemistry, asymmetric catalysis, nonlinear optics, in polymer science as redox active polymers and dendrimers, in molecular recognition as biosensors and in electrochemistry). Extensive research is being done on ferrocene‐based peptides/amides but we will highlight the various applications of ferrocene‐based peptides/amides for the period 2006–2010. The main factors that govern the potential biological and non‐biological applications are an electroactive core, a conjugated linker that can act as a chromophore and lower the oxidation potential of the ferrocene part, an amino acid or peptide derivative that can interact with other molecules via hydrogen bonding or any secondary bonding, and symmetric and asymmetric substitution on the ferrocene moiety. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

Heteryladamantanes: Synthetic Investigations of Recent Years, Biological Activity, and Other Aspects of Practical Application. (Review)

Published data of the last five years on methods for the synthesis of adamantyl-substituted heterocycles were analyzed. Data on the biological activity and other practical applications of heteryladamantanes are reviewed for the first time.     

Structure and dynamics of biological liquid crystals

A review of thermodynamic and flow liquid crystal models is presented and applied to a wide range of biological liquid crystals (BLCs), including helicoidal plywoods, biopolymer solutions and in vivo liquid crystals. The key characteristics of liquid crystals (self-assembly, packing, defects, functionalities, processability) are discussed in relation to biological materials and the strong correspondence between different synthetic and biological materials is discussed. Viscoelastic models for nematic and chiral nematics are reviewed and discussed in terms of key parameters that facilitate understanding and quantitative information from experimental measurements. The range and consistency of the predictions demonstrates that the use of mesoscopic liquid crystal models is an efficient tool to develop the science and biomimetic applications of mesogenic biological materials.     

Chemical Evaluation,Antioxidant, Antiproliferative,Anti-Inflammatory and Antibacterial Activities of Organic Extract and Semi-Purified Fractions of the Adriatic Sea Fan,Eunicella cavolini

Due to sedentary lifestyle and harsh environmental conditions, gorgonian coral extracts are recognized as a rich source of novel compounds with various biological activities, of interest to the pharmaceutical and cosmetic industries. The presented study aimed to perform chemical screening of organic extracts and semi-purified fractions obtained from the common Adriatic gorgonian, sea fan, Eunicella cavolini (Koch, 1887) and explore its abilities to exert different biological effects in vitro. Qualitative chemical evaluation revealed the presence of several classes of secondary metabolites extended with mass spectrometry analysis and tentative dereplication by using Global Natural Product Social Molecular Networking online platform (GNPS). Furthermore, fractions F4 and F3 showed the highest phenolic (3.28 ± 0.04 mg GAE/g sample) and carotene (23.11 ± 2.48 mg β-CA/g sample) content, respectively. The fraction F3 inhibited 50% of DPPH (2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl-hydrate) and ABTS (2,2′-azino-bis (3-ethylbenzthiazolin-6-yl) sulfonic acid) radicals at the concentrations of 767.09 ± 11.57 and 157.16 ± 10.83 µg/mL, respectively. The highest anti-inflammatory potential was exhibited by F2 (IC₅₀ = 198.70 ± 28.77 µg/mL) regarding the inhibition of albumin denaturation and F1 (IC₅₀ = 254.49 ± 49.17 µg/mL) in terms of soybean lipoxygenase inhibition. In addition, the most pronounced antiproliferative effects were observed for all samples (IC₅₀ ranging from 0.82 ± 0.14–231.18 ± 46.13 µg/mL) against several carcinoma cell lines, but also towards non-transformed human fibroblasts pointing to a generally cytotoxic effect. In addition, the antibacterial activity was tested by broth microdilution assay against three human pathogenic bacteria: Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, and Staphylococcus aureus. The latter was the most affected by fractions F2 and F3. Finally, further purification, isolation and characterization of pure compounds from the most active fractions are under investigation.     

量子点在生物分析及医学诊断中的研究与应用

量子点(quantum dots,QDs)是近年来发展起来的一种优异的新型荧光纳米材料,在生物分析及医学诊断研究中得到了广泛应用,并取得了一系列重要研究成果。本文简介了过去10年中量子点的合成和表面功能性修饰的发展,并重点介绍其在病原体检测、生物芯片、生物分子相互作用、生物传感器、基因沉默、细胞成像、靶向药物传输、光动力学治疗和植物学研究等领域的研究现状。同时,对量子点的应用前景及研究方向进行了评述和展望。     

吲唑衍生物及其生物活性研究进展

吲唑衍生物具有抗肿瘤、抗菌、抗炎及治疗骨质疏松等多种生物活性,因此,在药物化学领域受到广泛的关注,具有巨大研究前景及价值。本文总结归纳了近几年来与吲唑衍生物相关的文献,对单取代、双取代及多取代吲唑衍生物及其生物活性的最新研究进展进行了综述,希望能为开发高效低毒的吲唑衍生物提供一定的理论基础。     

仿生控冰材料用于细胞及组织的冷冻保存

冷冻保存是将细胞、组织或器官等生物样品置于超低温环境中,使其代谢速率大大降低甚至停止,以达到长期存储的目的 ,并能在解冻后恢复其生理功能的科学与技术.冷冻保存是当前实现生物样品长期存储的唯一有效手段,是细胞治疗、再生医学以及器官移植等先进医疗技术充分发展的关键瓶颈之一.然而,由于细胞、组织中的含水量可高达70％～90％...