基于生物传感器的内毒素检测研究进展

内毒素是造成内毒素血症、多器官功能衰竭的关键因子,对人体健康存在着严重的危害。发展高选择性、高灵敏度、快捷便携且不受现场限制的检测方法具有重要意义。生物传感器以其高效、灵敏、易于自动化和微型化等优点,在相关检测领域中显示出重要的研究价值和巨大的发展空间。本文简要介绍了近年来内毒素的常用检测方法,重点综述了光学生物传感器和电化学生物传感器在内毒素检测应用中的研究进展。对生物传感器在内毒素检测中面临的挑战及其发展趋势进行了讨论和展望。     

数字微流控技术及其在生物分析中的应用

数字微流控技术是一种基于微电极阵列来实现离散液滴精确控制的新型液滴操纵技术。这种基于介电润湿现象实现的液滴电操纵体系,相比于传统微流控芯片具有自动化、可寻址、可动态配置、易集成等特点。该文介绍了数字微流控技术液滴驱动原理,总结了芯片的结构和常用的制作方法,举例阐述了现阶段该技术在生物分析化学领域的应用,并对其应用前景做了展望。     

柚子皮衍生的分级多孔碳作为高性能超级电容器的电极材料

使用CTAB作为软模板,水热处理柚子皮,再以碳化和KOH活化过程得到了分级多孔碳(HPC),这种分级多孔碳材料的比表面积高达1 813 m~2·g~(-1),相比于没有水热步骤制备的多孔碳(PC),拥有更加丰富的介孔结构和更大的比表面积。XPS分析结果表明HPC的氧掺杂量更高,会比PC贡献更大的赝电容。三电极测试体系中,HPC的比电容达到285 F·g~(-1)(0.5 A·g~(-1),1 mol·L~(-1)KOH)。同时,组装的两电极对称超级电容器拥有很好的倍率性能,循环12 000次充放电后,比电容依旧保留99%。HPC拥有这样优异的性能归结于较大的比表面积,高氧掺杂量和合理的孔径分布的协同作用。     

基于β-环糊精的多肽支臂星状聚合物的制备及性能

以β-环糊精(β-CD)为起始原料, 通过磺酰化及乙二胺基取代等过程, 制备具有端氨基的中间体β-环糊精(6-en-β-CD); 再以6-en-β-CD为引发剂, 通过赖氨酸N-羧基环内酸酐(Lys-NCA)和谷氨酸N-羧基环内酸酐(Glu-NCA)的混合开环聚合(ROP)和脱苄氧羰基(Cbz)保护等反应, 制备了以β-CD为核、 混聚多肽为支臂的星状聚合物[6-聚(谷氨酸-赖氨酸)-β-CD]. 以基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)、 核磁共振波谱(NMR)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等对星状聚合物及中间体结构进行表征; 同时采用圆二色光谱(CD)和噻唑蓝(MTT)法对该聚合物的二级结构和体外毒性进行了考察. 结果表明, 所得星状聚合物的重均分子量(M_w)为4626, 多分散系数(PDI)为1.10, 平均聚合度(DP)为27.1; 在水溶液中星状聚合物的二级结构是无规则线团; 在5 mg/mL浓度下, 细胞存活率可达到94%以上, 没有呈现明显体外细胞毒性, 具有潜在的药用前景.     

石墨烯材料生物降解的策略研究

自2004年被发现以来,前沿新材料石墨烯及其衍生物由于其独特的电学、光学和力学性能被广泛关注,在许多领域都展露了光彩,包括新型电池、传感器、新能源和生物医学等领域,尤其在生物医药领域发展迅速.石墨烯及其衍生物良好的生物相容性使其在生物领域中具有重要的应用前景.为了实现石墨烯材料的体内应用,材料的可降解性是值得深入研究的焦点,研究其生物降解行为有助于提高其对环境、生命系统的安全性.到目前为止,石墨烯的生物降解研究主要集中在材料的生物酶促降解,利用一系列方法如异质原子掺杂、表面功能化修饰等对石墨烯材料进行改性,可以调控石墨烯材料的降解.综述了近年来石墨烯材料及其衍生物在生物应用上的降解的研究进展,重点介绍石墨烯的酶促降解和其在生物医学领域的应用前景,为进一步促进石墨烯材料的体内研究提供重要的研究基础和指导意义.     

纳米金刚石拉曼生物探针用于抗菌肽杀菌过程的可视化研究

本工作以纳米金刚石为探针,依赖拉曼成像技术,成功实现了对细菌体系生命活动的观察。实验中将抗菌肽死亡素负载于100nm的金刚石上,利用纳米金刚石在1332cm-1处的特征拉曼信号为标记,通过共聚焦拉曼成像技术可视化了纳米金刚石-死亡素复合物与枯草芽孢杆菌间的相互作用过程。同时,采用扫描电子显微镜观察手段验证了上述拉曼成像方法的有效性。此外,抗菌实验验证了纳米金刚石-死亡素复合物对枯草芽孢杆菌有达到45%的明显杀灭效果,表明纳米金刚石探针的引入不会影响死亡素的抗菌性能。本工作证实了纳米金刚石拉曼生物探针用于观察抗菌过程的可行性,为其在生物成像领域中的应用提供了重要依据。     

基于硅杂蒽类染料的荧光探针及其应用

近年来,荧光成像技术为人们研究活体细胞及组织内的化学生物学过程提供了有效的研究工具,可以无损、实时、原位地以高时空分辨率实现对目标物进行生物荧光成像与分析。荧光成像技术在生物学、环境监测、临床诊断和药物发现等诸多研究领域发挥着越来越重要的作用。生物荧光成像技术的最新进展对发展新型小分子荧光染料及探针提出了更高的要求。激发和发射波长位于近红外光区（600~900 nm）的荧光染料及探针由于具有光毒性低、生物分子自发荧光干扰小、光散射低、组织穿透能力强等优点,非常适合用于生物荧光成像领域。通过将罗丹明分子中O桥原子用Si代替,得到了一类新型的探针分子--硅杂蒽类荧光探针。这类染料分子在保留了氧杂蒽荧光染料优越的光学性质的同时,光谱发生明显红移,满足了近红外荧光检测的要求,具有良好的生物相容性。本文综述了近年来基于硅杂蒽及其衍生物荧光探针的合成及在金属离子、pH值、小分子、生物酶等检测方面的研究进展,并且简要阐述了基于硅杂蒽类探针分子的识别检测机理以及其在生物成像等方面的应用。     

原位共沉淀法制备NiMg(Al)O/γ-Al2O3催化剂及其酯交换性能

以γ-Al₂O₃为载体通过原位共沉淀法制备NiMgAl-LDHs/γ-Al₂O₃,经焙烧后得到NiMg（Al）O/γ-Al₂O₃催化剂,通过TG-DTG、XRD、SEM、BET、FT-IR、CO₂-TPD等手段对催化剂进行了表征,并对其在酯交换制备生物柴油反应中的催化性能进行了研究。结果表明,NiMgAl-LDHs和NiMg（Al）O成功在γ-Al₂O₃内孔表面生长,并有良好的结合度。催化剂对酯交换具有很高的催化活性;在醇油物质的量比为12：1的条件下反应3 h,生物柴油产率为95%,重复使用七次后,生物柴油产率仍然在82%以上。     

稳定同位素稀释离子色谱-三重四极杆质谱法测定血浆和尿液中的氟乙酸

建立了离子色谱-三重四极杆质谱测定血浆和尿液样品中氟乙酸（MFA）的方法。血浆样品经高氯酸超声提取,尿液样品经高氯酸酸化,血浆和尿液提取液在pH 0.5~1.0条件下用叔丁基甲醚（MTBE）萃取,萃取液经氮吹浓缩后溶于0.1%（v/v）氨水溶液。以Ionpac AS 19型阴离子色谱柱为分析柱,在线自动产生的氢氧化钾作为淋洗液进行梯度分离,柱流出液经阴离子抑制器抑制后进入质谱系统。采用电喷雾电离源,在负离子、多离子监测（MRM）模式下检测,¹³C₂-氟乙酸稳定同位素内标法定量。血浆和尿液样品中氟乙酸的平均加标回收率为96.2%~120%,相对标准偏差为1.1%~13.1%（n=6）,方法的检出限（S/N=3）分别为0.03 μg/L和0.1 μg/L。该法简单、灵敏、准确,可用于生物样品中氟乙酸的检测。     

超高效液相色谱-串联质谱法测定人血浆中盐酸氨溴索及其制剂的生物等效性评价

采用超高效液相色谱-串联质谱（UHPLC-MS/MS）技术,建立了快速、简单、灵敏的测定人血浆中盐酸氨溴索含量的方法,并用于盐酸氨溴索人体生物等效性预试验研究。取50 μL血浆样品,采用蛋白沉淀法处理,以盐酸氨溴索-d5为内标。采用Waters XBridge BEH C18色谱柱（50 mm×2.1 mm,2.5 μm）,以0.1%（v/v）甲酸水-含0.1%（v/v）甲酸的甲醇为流动相,在0.4 mL/min流速下进行梯度洗脱。采用电喷雾电离（ESI）源以正离子模式进行MRM检测。结果显示,盐酸氨溴索在2~400 ng/mL范围内线性关系良好,相关系数（r）为0.998,准确度为97.1%~108.7%,精密度为1.0%~5.6%。将该方法用于6名健康受试者口服盐酸氨溴索受试制剂和参比制剂30 mg后血药浓度的测定,结果显示二者相对生物利用度为（102.3±14.8）%,血药浓度-时间曲线下面积（AUC_0-t、AUC_0-∞）和最大血药浓度（C_max）的90%置信区间均在80.0%~125.0%范围内,两种制剂生物等效。