用SRXRF研究纳米TiO2颗粒沿小鼠嗅觉神经系统的迁移

利用同步辐射X射线荧光技术(SRXRF)的微区(达十几微米)分析特性分析了小鼠经不同尺寸的TiO₂染毒后,钛元素在嗅球和大脑切片中的空间微区分布状况, 结果表明吸入的TiO₂能够通过鼠的嗅觉神经系统进入到嗅球的外部嗅觉神经层、内部粒状细胞层、嗅觉脑室区, 并进一步迁移至大脑的皮质、海马和丘脑区,且微米尺寸的TiO₂分布范围比纳米尺寸的更大一些.     

碳纳米材料的细胞生物效应

碳纳米材料包括富勒烯如C60、金属富勒烯、碳纳米管及其衍生物等.这一类纳米材料不仅在环境和生物医学领域已有大量的基础研究成果,而且具有广泛的应用前景.因此,理解它们与细胞相互作用的过程和相互作用机制,对阐明它们的生物医学功能十分重要.尤其是这类纳米颗粒是否能够进入细胞,如何进入细胞,在细胞内的定位,以及对细胞的生物学功能有何影响,本文对这些问题,从不同的方面进行了综述和探讨.为这类纳米材料的生物医学应用提供了较为系统的基础知识.     

镶嵌Pt的二氧化钛纳米管的合成及其光催化性能研究

以金红石相二氧化钛(TiO₂)粉体为原料,采用水热法合成了二氧化钛纳米管(Titania nanotubes,简写为TNTs),然后把H₂PtCl₆的无水乙醇溶液引入到TNTs中,得到镶嵌Pt的二氧化钛纳米管(Pt/TNTs)。利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见光谱(UV-Vis)对产物进行了表征,并重点研究了Pt/TNTs的光催化性能。结果表明,有直径约为3 nm的 Pt纳米粒子插入到了TNTs中,且Pt粒子以Pt单质的形式存在。Pt/TNTs在可见光区域表现出较强的吸收,并且其起始吸收带边发生明显红移。紫外光催化降解甲基橙实验结果表明,金红石相TiO₂,TNTs和Pt/TNTs对甲基橙溶液的降解率分别达到46.8%, 57.2%和84.6%,Pt/TNTs的光催化活性较金红石相二氧化钛粉体和纯TNTs有显著的提高。     

同位素稀释电感耦合等离子体质谱法测量鱼样中的总汞

发展了一种条件温和的提取鱼样中总汞的前处理方法,并建立了同位素稀释电感耦合等离子体质谱(ID-ICP-MS)分析鱼样中总汞的方法。对ID-ICP-MS测量过程中的主要误差来源进行了讨论,使用铅同位素标准参考物NIST SRM 981对测量汞同位素过程中的死时间和质量歧视效应进行了校正。对两种标准参考物(金枪鱼肉IAEA436和角鲨鱼肝NRCC DOLT-3)中的总汞用ID-ICP-MS进行了测定。IAEA436和DOLT-3总汞的测定结果分别为4.23±0.06mg/kg和3.33±0.05mg/kg,与标准值相符。此外,建立的前处理方法可以有效地降低测量过程中汞在系统中产生的“记忆效应”,有利于ID-ICP-MS的应用。     

Gd@C82(OH)16的合成及其核磁共振成像

采用电弧放电法合成和HPLC 2步分离法,得到了纯度为95％以上的Gd@C82。以四丁基氢氧化铵(TBAH)为催化剂,用NaOH溶液对Gd@C82进行羟基衍生化,并利用同步辐射XPS分析其C(12)确定Gd@C82羟基化产物的羟基数,得到水溶性的Gd@C82(OH)16。对Gd@C82(OH)16进行了体外弛豫率及体内的核磁共振成像研究。结果表明,与(NMG)2-Gd-DTPA相比,在相同Gd浓度下,Gd@C82(OH)16的质子弛豫率R1提高约3倍,R2提高约7倍。体内核磁成像结果也显示,Gd@C82(OH)16提高了核磁成像对比的效果,其信号在2 h内维持稳定。说明Gd@C82(OH)16在作为磁共振增强剂方面具有较大的潜力。     

做不跟风的创新研究

1985年四川大学毕业我被分配到了一个大山沟里的三线单位,在中国核动力研究院从事核燃料燃耗分析工作。我工作的地方跟其他四川山区一样：交通靠走,治安靠狗,通信靠吼,助兴靠酒,除了工作几乎无他事可做。那个时候我捡起了小时候的文学梦,用诗歌甚至小说创作去消耗大把的时间。直到有一天,我们研究室主任叫我给全室职工讲一堂化学课,内容自定。正好桌子上放着一张元素周期表,我本意是想偷懒,觉得讲讲这个比较简单。那时候,没有互联网,也没有PPT,备课得自己到图书馆去查资料。当我把与化学元素相关的书籍几乎全部翻阅了一遍以后,我对元素周期表有了远超在大学读书时的认知和体会。重新审视看似简单的元素周期表,我在每一个元素的背后看到了一套庞大的化学知识和物理知识及其系统的规律性。而这一重温,让我更好奇元素的尽头在哪里?或许这也在无意之中,为二十年后113号新元素（Nh）的发现牵上了姻缘。这让我对科学探索和研究产生了极大的兴趣和动力,于是我开始把时间和精力用到科学实验上。由于实验区距离生活区较远,夜里需要有人住在实验区值班,我就自告奋勇承担了这个任务。晚上,其他人下班后,我在实验室做实验;早上,其他人来上班之前,我已经开始了当天的实验。在实验室值班室一住就是三年,在不知不觉中,科学研究已成了自己的人生爱好和生活习惯,完全忘记了曾经的作家梦想。正是因为那段时间的努力,我于1989年获得了赴日本原子力研究所交流学习的机会。     

稀土元素日允许摄入量与农用安全性探讨

稀土农用是我国独立开创的稀土应用领域,30年来,取得了巨大的经济效益。然而,作为元素周期表中第ⅢB主族的重金属,稀土元素不是动植物的必需微量元素,其生理效应的机制还不清楚,稀土农用的安全性问题一直受到密切的关注。本文从稀土元素分析方法与人均总膳食摄入量、稀土元素毒理实验方法与日允许摄入量、稀土农用对土壤中稀土元素含量和化学形态的影响、以及稀土农用对食物中稀土元素含量影响的4个方面,对文献报道作了分析、整理和评定,结论是只要对使用的范围、剂量及施用方式进行限制,稀土农用是一种安全的农业增产方式。     

基于磁性氧化铁纳米粒子催化特性的葡萄糖检测研究

磁性纳米粒子是近年来发展起来的一种新型材料,因其具有独特的超顺磁性、生物相容性、类酶的催化特性和可重复利用等特点,不仅能够实现被检测物的分离和富集,而且能够使检测信号放大的作用,在生物分离和检测领域展现了广阔的应用前景~([1]).     

纳米材料生物效应及其毒理学研究进展

纳米科学与信息科学和生命科学并列, 已经成为21世纪的三大支柱科学领域. 由于纳米材料独特的物理化学性质, 纳米尺度及纳米结构的材料乃至器件, 已逐渐走出实验室, 进入人们的生活. 这些具有独特物理化学性质的纳米材料, 对人体健康以及环境将带来的潜在影响, 目前已经引起科学界, 乃至政府部门的广泛关注. 文中分析综述了几种纳米材料(纳米TiO₂、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管及超细铁粉)目前已取得的部分生物效应及毒理学的研究结果, 包括纳米材料在生物体内的分布、作用的靶器官、纳米材料引起的细胞毒性、细胞凋亡等. 文中还评价了纳米颗粒的生物毒性. 纳米颗粒的尺寸越小, 显示出生物毒性的倾向越大; 尽管碳纳米管是由石墨层卷成的圆筒, 但是根据石墨的安全剂量来外推碳纳米管的安全剂量是不可行的, 碳纳米管的生物毒性远大于石墨粉; 表观分子量高达60万的水溶性纳米碳管, 在小鼠体内却显示出小分子的生理行为; 一种正在研究的磁性纳米颗粒在动物体内显示出迅速团聚、堵塞血管等现象. 纳米材料在生物体内呈现出的这些生理现象, 仅利用现有的知识尚无法解释. 最后还介绍了纳米物质生物效应(包括毒理学, 安全性)研究的部分实验方法; 展望了该新领域今后的发展方向和亟待研究的重要问题.     

纳米颗粒物的中枢神经毒性效应

随着纳米科技的迅速发展,纳米颗粒物的安全性评价备受人们关注,而由于中枢神经系统有可能是纳米颗粒作用的潜在靶器官,纳米颗粒的中枢神经毒性效应已成为研究热点.本文首先总结了纳米颗粒进入中枢神经系统的可能途径,从生物整体水平和细胞水平分析了纳米颗粒对中枢神经系统的毒性效应研究以及可能的机制.最后讨论了目前的实验研究中所存在的问题与缺陷,并对纳米颗粒的中枢神经毒性效应方面的研究方向进行了探讨.