聚谷氨酸接枝聚乙二醇@碳酸钙遮蔽体系用于提高聚乙烯亚胺基因转染效率

设计并合成了聚谷氨酸-聚乙二醇@碳酸钙(PPG@CaCO₃)纳米遮蔽体系, 用于遮蔽聚乙烯亚胺(PEI). 一方面, 聚谷氨酸-聚乙二醇(PPG)可以降低PEI引起的细胞毒性, 更有利于体内应用; 另一方面, CaCO₃可有效改善PPG导致的转染效率下降, 并在一定程度上提高PEI的细胞转染效率. 对比遮蔽体系PPG@CaCO₃和聚谷氨酸-聚乙二醇@磷酸钙[PPG@Ca₃(PO₄)₂]发现, PPG@CaCO₃在微酸性环境中释放二氧化碳气体是提高细胞转染效率的关键因素. 小鼠体内循环实验表明, PPG@CaCO₃遮蔽体系可以增加载体在血液中的循环时间. 因此, PPG@CaCO₃遮蔽体系对于改善阳离子类基因载体的体内应用起到重要作用.     

Circumvent PEGylation dilemma by implementing matrix metalloproteinase-responsive chemistry for promoted tumor gene therapy

Surface modification by poly(ethylene glycol) (PEGylation) has been acknowledged as a powerful strategy in minimizing non-specific reactions for biomedical devices. Once applied into manufacture of drug/gene delivery systems, PEGylation has demonstrated to significantly improve their biocompatibility and stealthiness in physiological environment. Nonetheless, reluctant cell membrane affinities thus cellular uptake efficiencies owing to PEGylation brought up further issues that are imperative to be resolved. Pertain to this PEGylation dilemma, we attempted to introduce peptide (GPLGVRG) linkage between block copolymer of PEG-poly{N'-[N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl]aspartamide} PAsp(DET), wherein the cationic PAsp(DET) could self-assemble with pDNA into nanoscaled complex core. Noteworthy was the peptide linkage whose amino acids sequence could be specifically recognized and degraded by matrix metalloproteinases (MMPs) (overexpressed in extracellular milieu of tumors). Therefore, our subsequent studies validated facile detachment of PEGylation from the aforementioned polyplex micelles upon treatment of MMPs, which elicited improved cytomembrane affinities and cellular uptake efficiencies. In addition, promoted escape from endosome entrapment was also confirmed through direct endosome membrane destabilization by PAsp(DET), which was further elucidated to be attributable to dePEGylation as well as elevated charged density of PAsp(DET) in acidic endosomes. These benefits from dePEGylation eventually contributed to promoted gene expression at the affected cells and potent tumor growth suppression based on anti-angiogenic approach. Therefore, our developed strategy has provided a facile approach in overcoming the dilemma of PEGylation, which could be informative in design of drug/gene delivery systems.     

“三维”立体化保障体系为化学学科教书育人做好核心支撑——吉林大学化学学院人才培养保障工作实践探索

目前,我国高等教育发展已经进入“深水区”和“无人区”,校、院层面围绕人才培养建立的管理机制、服务机制需要广大教育工作者的探索与实践。吉林大学化学学院充分利用职称评聘、教师能力发展、学生活动、教学改革和课程建设等方面的政策导向,健全奖励激励制度,加强配套经费支持,探索构筑了以教师和学生为主体,涉及教学、管理和服务的“三维”立体化保障体系,有效地促进和保障了学院高质量拔尖创新人才培养。     

新工科背景下大型仪器培训体系的创新与实践——以扫描电镜为例

针对传统大型仪器培训体系存在的定位不准、内容不足、方案陈旧等局限性,结合“新工科”人才培养理念,围绕开放共享、科研导向、育人为本、安全高效的大型仪器培训方针,充分挖掘大型仪器设备的资源价值,释放科技资源潜力,初步建立了以扫描电镜为主体的远程培训、实体培训、应用培训、动态监管“四位一体”的新型大型仪器培训体系,形成了一个闭环的、高效的大型仪器培训管理模式,具有一定的推广和借鉴价值。     

纳米CoSe修饰氮掺杂多孔碳的可控制备及其锂硫电池多硫化物的催化转化效应

锂硫电池中较差的循环稳定性和倍率性能是实现锂硫电池商业化的技术障碍,其主要原因之一是多硫化物在硫电极内的电化学转化速率较为缓慢。为此,我们以ZIF-9为前驱体,采用先碳化,再酸化刻蚀,最后硒化的方法合成了含少量催化剂的CoSe修饰氮掺杂多孔碳(CoSe/NC)电极材料,以期提高硫电极内多硫化物的电化学转化动力学性能,并通过流动液相三电极体系对该材料进行电化学动力学表征。结果显示,相较于对比材料,CoSe/NC能够加快多硫化物的氧化还原反应速率,在0.2mA·cm-2电流密度下,多硫化物氧化还原反应在CoSe/NC电极上有最小的反应过电位;同时,在0.1 V过电位下,各氧化还原反应也有最大的响应电流。因此,将CoSe/NC作为硫宿主材料组装电池展现了优异的电化学性能：在1C(1C=1 675 mA·g^-1)下初始放电比容量为1 068 mAh·g^-1,经过500次循环后,可逆容量仍保持在693 mAh·g^-1。另外,在3C的高电流密度下,放电比容量可高达819 mAh·g-1。     

十二烷基伯胺盐酸盐与十二烷基聚氧乙烯硫酸钠复配体系中的表面性质

研究了十二烷基胺盐酸盐(DAC)和十二烷基聚氧乙烯硫酸钠(AES)复配体系的表面性质与胶束化行为.发现该体系在广泛的复配比例区间和温度区间内保持了极为优异的表面活性,测定了该体系的临界胶束浓度(cmc)与其对应的表面张力(γcmc)的具体值,并研究了温度、pH值和离子强度等环境因素对相关体系的影响.     

基于3D打印薄层池和流场形电极的镉离子流动检测系统

首次提出了流场形(FFS)电极的概念,并印制了FFS三电极体系.结合3D打印的薄层流通池(TLFC),采用方波溶出伏安法(SWSV),构建了镉离子(Cd2+)流动电化学检测系统.考察了电极形状、测量方式、流速、介质条件、富集时间等条件的影响.结果表明,此检测系统测量灵敏度高,重现性和稳定性好.在优化条件下,Cd2+浓度在2 ～ 100 μg/L范围内与溶出峰电流呈良好的线性关系,相关系数为0.997,检出限为0.5 μg/L.将本方法应用于环境水样和生物甲烷发酵液中痕量Cd2+的检测,结果与ICP-AES无显著性差异,加标回收率为90％ ～ 106％.     

基于压电振荡原理的微阵列点样系统的研制

针对基于电磁微阀原理的非接触点样方式存在操作过程复杂、点样量偏大,以及压电喷墨原理的非接触点样方式存在点样针不易清洗、造价昂贵等不足,研制了一种基于压电振荡原理的新型非接触点样装置,实现了微量液体点样.在本装置中,毛细管点样针与压电驱动装置为两个独立单元,可以单独对毛细管点样针进行更换和清洗.采用激光拉制法制备的玻璃毛细管点样针具有内径可调、成本低等优点.此点样方式通过改变压电陶瓷的振幅和频率,可在10Symbolm@@_10～10Symbolm@@_9 L之间调控点样体积.以此为基础,结合三维精密位移控制技术,研制了一种基于压电振荡原理的微阵列生物芯片点样系统.对点样系统的点样体积、点样密度、点样精度等参数进行了测试,结果表明,此点样系统的最小点样体积可达320 pL,点样密度可达4000 点/cm2,并能够实现界面图案化制备.     

分子动力学模拟研究[Bmim][PF_6]+水+醇三元体系的微观结构和分子间相互作用(英文)

研究离子液体体系的微观结构和分子间相互作用具有重要意义.本文对1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim][PF6])+水+乙醇和[Bmim][PF6]+水+异丙醇三元体系进行了分子模拟研究,计算了径向分布函数和不同组成的水-醇混合溶剂与离子液体阴阳离子间的相互作用能,并将其分解为库仑相互作用能和Lennard-Jones(LJ)势能.在此基础上,研究了溶液体系的微观结构、分子间相互作用和相行为.结果表明,水倾向于与离子液体阴离子和阳离子极性部分作用,醇倾向于与阴离子和阳离子非极性部分作用;库仑力主导阴离子-溶剂相互作用,色散力主导阳离子-溶剂相互作用,阴阳离子的缔合状态对色散力影响较小,对库仑力的影响非常显著.     

分子动力学模拟研究[Bmim][PF6]+水+醇三元体系的微观结构和分子间相互作用

研究离子液体体系的微观结构和分子间相互作用具有重要意义. 本文对1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim][PF₆])+水+乙醇和[Bmim][PF₆]+水+异丙醇三元体系进行了分子模拟研究, 计算了径向分布函数和不同组成的水-醇混合溶剂与离子液体阴阳离子间的相互作用能, 并将其分解为库仑相互作用能和Lennard-Jones(LJ)势能. 在此基础上, 研究了溶液体系的微观结构、分子间相互作用和相行为. 结果表明, 水倾向于与离子液体阴离子和阳离子极性部分作用, 醇倾向于与阴离子和阳离子非极性部分作用; 库仑力主导阴离子-溶剂相互作用, 色散力主导阳离子-溶剂相互作用, 阴阳离子的缔合状态对色散力影响较小, 对库仑力的影响非常显著.