纳米金增强DNA修饰金电极电化学性能的研究

采用小牛胸腺DNA修饰金电极并用纳米金增强了DNA在电极上的吸附量.Co(bpy)3 3被用作电子媒介体来表征通过恒电位法吸附在电极表面的DNA的变化过程,并通过循环伏安法测定Co(bpy)3 3在电极上的富集量;同时,考察了DNA修饰金电极在不同pH值及不同温度下的稳定性,发现纳米金使DNA修饰电极稳定性增加.     

线性与分枝状聚乙烯亚胺介导基因体外转染的比较与研究

聚乙烯亚胺(PEI)是一类新兴的阳离子多聚物非病毒载体,可缩聚DNA分子形成颗粒并转入真核细胞进行表达.本文选用分子量750 ku分枝状PEI与分子量25 ku线性PEI转染增强型绿色荧光蛋白(EGFP)报告基因于HeLa细胞,并对这两种PEI的转染效率进行比较.利用MTT法检测比较线性PEI与分枝状PEI的细胞毒性.通过凝胶阻滞实验比较两种PEI结合DNA能力.最后利用肝素介导释放实验比较两者在形成PEI/DNA复合物后释放DNA的能力.研究结果表明:线性PEI转染效率优于分枝状PEI,且随PEI/DNA质量比的增加而升高,而分枝状PEI则相反;两种PEI细胞毒性在一定范围内相近;分枝状PEI结合DNA能力略强于线性PEI;但是分枝状PEI释放DNA的能力远小于线性PEI.这可能导致DNA在细胞内无法从PEI/DNA复合体上释放出来,从而影响转录的正常进行,最终导致分枝状PEI转染效率下降.     

纳米谷氨酸壳聚糖制备及其体外质粒转染研究

采用表面修饰方法制备出谷氨酸修饰的壳聚糖纳米基因载体。对样品进行红外分析、粒度分析、zeta电位分析、生物相容性、凝胶阻滞分析、DNA保护性试验、体外细胞转染研究。结果显示所制得的谷氨酸修饰的壳聚糖纳米颗粒平均粒径为170nm,其zeta电位为 4.7mV。红外分析显示谷氨酸已通过酰胺键结合在壳聚糖上。MTT实验结果显示纳米颗粒与细胞有良好的生物相容性。凝胶阻滞分析和DNA保护试验结果表明纳米载体可与DNA通过电性结合作用而结合,并可以有效保护DNA,防止核酸酶对其的降解作用。而体外细胞转染的结果表明,谷氨酸修饰的纳米粒能介导pEGFP-N1质粒转染HepG2细胞并在细胞中表达绿色荧光蛋白。因此,谷氨酸修饰的壳聚糖纳米颗粒可作为一种新型非病毒基因载体介导核酸类生物大分子进入细胞内。     

多巴胺修饰的竹炭纳米粒子的合成及其光热控制药物释放的研究

竹炭纳米材料具有高效的近红外吸收特性,可以作为光热剂应用于近红外响应的药物释放。文章以竹炭粉为原料,采用球磨与尖端超声波的方法合成竹炭纳米粒子(bamboo charcoal nanoparticles, BCNPs),进一步将多巴胺通过物理吸附的方法修饰在竹炭纳米粒子表面上,得到竹炭纳米复合物(BCNPs@PDA)。以抗癌药物阿霉素(DOX)作为药物模型,研究了BCNPs@PDA对其负载和释放的行为。实验结果表明,阿霉素通过π-π堆积作用被吸附到BCNPs@PDA上, BCNPs@PDA对阿霉素的释放具有近红外光(NIR)响应依赖性,在pH=5.4的缓冲溶液中用808 nm近红外光(2.0 W/cm~2)激发,24 h内药物的累积释放量达到38%。     

AuNPs/PEI/GO纳米复合物修饰电极的制备及电化学应用

利用高分子聚合物壳聚糖链上富含的氨基修饰石墨烯,制备了具有独特性质的石墨烯基纳米复合材料,并利用壳聚糖对金纳米粒子良好的保护作用,使金纳米粒子固载到石墨烯纳米复合材料的表面,合成了一种具有生物相容性的金纳米粒子/氧化石墨烯纳米复合材料.同时,利用UV-vis、FT-IR、Zeta电位仪、XRD粉末衍射仪、TEM等对所制备石墨烯基纳米复合材料进行了表征.结果表明,PEI/GO/GC,AuNPs/PEI/GO/GC修饰电极对H2O2具有更好的电化学催化性能.     

还原法制备银纳米粒子/氧化石墨烯的纳米复合物及其表征

基于聚乙烯亚胺高分子链上富含氨基这一特性,用绿色还原法制备了聚乙烯亚胺/石墨烯(PEI/GO)纳米复合材料,然后利用未反应的氨基对银离子的还原作用和银纳米粒子的保护作用,将银纳米粒子固载到PEI/GO纳米复合物表面,制备了AgNPs/PEI/GO复合物.研究了反应时间和银离子浓度对所制备的银纳米复合材料的影响,并利用红外光谱、紫外光谱、XRD、TEM等手段对所制备的AgNPs/PEI/GO复合物进行了表征.结果表明,PEI被成功地修饰到了GO表面,Ag+被还原并固载到了GO表面,且所制备的银纳米粒子具有良好的晶型结构及导电性质.     

IRMOF3的合成后修饰(PSM)及其生物碱吸附研究

采用热回流法制备IRMOF3微晶,经海藻酸钠(AA)修饰,得到产物IRMOF3-AA,采用X-射线光电子能谱(XPS)和红外光谱(IR)对IRMOF3微晶和修饰产物IRMOF3-AA表征进行结构确证.结果表明, AA修饰成功.将IRMOF3-AA用于生物碱巴马汀和小檗碱的吸附研究,采用紫外分光光度计检测,观察溶液在一定波长下的吸光度值,根据对比结果确定时间和pH对生物碱的吸附影响.其中, pH对生物碱的吸附效果影响较大,静电相互作用可能在吸附方面起主要作用,当p H=9时,IRMOF3-AA纳米粒子的羧基转化成羧负离子,而生物碱带有季铵正离子,因电荷相互作用,后者会明显吸附到羧基富集的IRMOF3-AA纳米粒子表面上;而吸附时间对于生物碱的吸附效果来说没有较显著影响.     

构建HMGB1/PEI非病毒载体介导高效基因传递的研究

 研究了以聚乙烯亚胺（PEI）为骨架复合高迁移率族蛋白 B1 (HMGB1 )的复合型载体HMGB1/PEI的性能,以期提高非病毒基因载体的转染效率。透射电镜观察pDNA/HMGB1/PEI复合物粒子形态呈球形;动态光散射法测定粒径与表面电位,结果显示复合HMGB1后,复合物粒径降低,且随HMGB1加入量的增大表面电位有增大的趋势;凝胶电泳阻滞试验表明HMGB1可协助PEI与pDNA结合;MTT试验结果显示HMGB1/PEI复合载体的细胞毒性低于PEI;HMGB1/PEI复合载体的转染率较PEI的转染率增大2.9~4.0倍,且HMGB1可以弱化血清对转染的阻碍作用。所以HMGB1被证实能有效提高PEI的体外转染效率。     

利用稀土镝对Fe_3O_4纳米磁粒子改性的研究

采用湿化学法制备了稀土镝铁氧体纳米磁粒子,并用月桂酸进行了表面修饰。利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)等仪器对产物进行表征,研究Dy3+的掺杂对Fe3O4纳米磁粒子磁性能的影响;同时对镝铁氧体磁粒子形貌、粒径分布、晶型结构进行了分析。结果表明,用适量的稀土Dy3+对Fe3O4纳米磁粒子进行掺杂,可以显著地提高其磁性能,且晶型结构不变;制备的镝铁氧体磁粒子的平均粒径约13.2nm,表面修饰后的磁粒子室温下的饱和磁化强度为189.4mT,具有超顺磁性。     

表面Au修饰Pt纳米晶体电化学稳定性的第一性原理研究

利用密度泛函理论(DFT)对表面未/金修饰的截角八面体铂纳米粒子的电化学稳定性进行了对比研究。溶解电位计算结果表明:纯Pt纳米粒子的表面棱边位置配位高度不饱和,电化学稳定性较差;对于Pt_(177)Au_(24)、Pt_(141)Au_(60)和Pt_(135)Au_(66)三个表面金修饰的纳米粒子,发现Pt_(135)Au_(66)纳米粒子有更好的电化学稳定性且对其平整表面活性位点的催化性能没有影响。这些结果意味着以痕量Au表面掺杂提高Pt纳米粒子的电化学稳定性是可行的策略。     

Adsorption of polyethyleneimine characterized by spectroscopic ellipsometry

Polyethyleneimine (PEI) is a well known gene transfection reagent that has been extensively studied in the pass two decades. In this work, we have explored its physiochemical properties by examining its interfacial adsorption at the hydrophilic silicon oxide/water interface and its ability to immobilize bioactive DNA under physiological conditions. Its surface excess was found to show a gradual increase with pH between pH 3 and pH 10. At pH 7 the surface adsorbed amount increased with increasing salt concentration. The amount of DNA immobilized was found to be controlled by the charge ratio between PEI and DNA under these conditions. Thus, the amount of bioactive DNA immobilized can be tuned by adjusting the amount of PEI preadsorbed. This study provides useful information for fabrication of biosensors and gene chips via interfacial adsorption.     

聚合物强化超滤法分离镧和铕离子稀土废水

采用经过预处理的聚乙烯基亚胺(PEI)为聚合物络合剂,探讨了pH、装载量比(L)、离子强度、PEI浓度等对聚合物强化超滤过程的影响。结果表明:采用PEI为聚合物络合剂,pH=2.5时,每毫克PEI对Eu3 络合容量为0.5 mg;pH、L对稀土离子的截留率影响趋势相同;溶液中的含盐量对稀土离子的截留率有一定影响;在体积稀释因子(VDF)为3时,恒容超滤过程可以回收92%以上的PEI,将回收后的PEI重新用于聚合物强化超滤过程处理稀土离子废水,效果与新鲜的PEI没有明显差别。在大量的La3 存在下,络合剂PEI对La3 /Eu3 混合溶液中Eu3 的截留率影响甚微。因此,可用聚合物强化超滤法选择性分离出La3 /Eu3 混合溶液中的镧和铕离子。     

原位离子交联聚电解质络合物纳滤膜的制备与表征

 为获得高渗透选择性的聚电解质络合物纳滤膜(PECNFMs),以聚乙烯亚胺(PEI),海藻酸钠(SA)和羧甲基纤维素钠(CMC)为原料,通过原位离子交联的方式制备了一系列新型PECNFMs。分别采用傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR),场发射扫描电镜(SEM)和接触角实验(CA)对PECNFMs 的化学组成、结构和亲水性进行表征。考查聚电解质的配比、聚阴离子的种类、无机盐的种类及操作温度等因素对PECNFMs 性能的影响。结果表明,当PEI 质量比相同时,PEI/SA 原位离子交联PECNFMs 较PEI/CMC 膜具有更高的水通量;且随着PEI 质量比的增加,PECNFMs 的荷电性由荷负电转变为荷正电;当PEI 质量比为0.9 时(PEI/SA 0.9)具有最佳的纳滤分离性能,其对MgCl2的截留率为94.0%,水通量为13.4 L·m^-2·h^-1(在25℃和0.6 MPa下,对1 g·L^-1 MgCl₂水溶液进行测试),表现出较高的Na⁺/Mg²⁺分离性能(分离因子为10.4)。采用原位离子交联法,成功制备了高渗透选择性的新型PECNFMs,该方法具有一定的普适性,为高性能纳滤膜的制备开辟了新途径。     

PEI/MWCNT修饰含铁电芬顿电极 处理印染废水的研究

以褐铁矿粉为铁源,用聚乙烯亚胺/多壁碳纳米管(polyethylenimine/multi-walled carbon nanotube,PEI/MWCNT)修饰石墨毡为外层,制备含铁电芬顿阴极。PEI/MWCNT修饰层可使石墨毡电还原产生H2O2的能力增强:在阴极电位为-0.95 V(vs.SCE)、曝气速率为200 m L/min的条件下,90分钟反应器内H2O2的积累量为66.5±2.4 mg/L,比普通石墨毡阴极提高56.8%。PEI/MWCNT修饰层具有较好的稳定性,连续使用20个周期,修饰石墨毡电还原产生H2O2的能力未发生明显变化。采用以制备电极为阴极的电芬顿体系处理橙Ⅱ染料模拟废水,结果表明:橙Ⅱ染料初始浓度为20 mg/L,在近中性(初始p H为6~7)条件下,60分钟内降解效率为96.8%;制备电极具备一定稳定性,可重复使用多次。最后对以制备电极为阴极的电芬顿体系处理实际印染废水的能力进行测试,在近中性条件下电解2小时后,废水色度去除率为91.7%,COD去除率为69.4%,氨氮去除率为56.2%。     

葡萄糖氧化酶多层膜修饰电极的电化学性能的研究

利用层接层自组装法,制备出有序且稳定的葡萄糖氧化酶的多层膜.应用电化学方法和XRD方法研究了膜修饰电极的电化学传感性能.结果表明:该传感器具有较好的重现性和稳定性,传感器对葡萄糖的响应非常迅速;每次加入葡萄糖后,电极的电流响应会随之出现跳跃性增大,酶电极达到96%,稳态电流响应的时间仅为3 s;灵敏度可以通过合理地调解多层膜的厚度来控制.     

有机添加剂对TiO2/Ti复合微滤膜制膜液性质和成膜的影响

采用改进浸浆法制备TiO2/Ti复合微滤膜,考察有机添加剂聚乙烯亚胺(PEI)和甲基纤维素(MC)对制膜液性质和成膜的影响,并通过控制合适的制膜液黏度,以期制备完整无缺陷的TiO2/Ti金属陶瓷复合微滤膜,将金属支撑体与陶瓷活性分离层有机集成。结果表明:PEI对溶胶分散制膜液中颗粒的荷电特性有显著影响,并表现出与水分散制膜液不同的特性。不同PEI的添加同时能显著影响制膜液的稳定性和粒径分布,其添加量为相对于TiO2粉体质量的3%,制膜液黏度可以在1 200 min内均保持稳定。制膜液中形成粒径约为1 370 nm的团聚体,可以显著地缓解制膜颗粒的内渗和提高湿膜层的稳定性。制膜液黏度随着MC加入量的增加而增大,且对成膜有显著的影响。黏度过大或过小,都会导致膜层不完整或裂纹的产生,合适的MC质量分数为10%。     

Gemini表面活性剂在气/液界面上的微区形貌随表面压的变化

测定了Gemini表面活性剂在pH值为10．86,NaBr浓度为1．0mol／L的溶液气／液界面上的表面压一分子面积的等温线。用自制的Brewster角显微镜(BAM)观察了由Gemini表面活性剂在界面上所形成单分子膜的微区形貌随表面压的变化。结果表明：当pH值为10．86时,Gemini表面活性剂在1．0mol／L NaBr溶液的气／液界面上生成了凝聚态的单分子膜;当表面压较低时,观察到在界面上形成了同心圆结构;随着表面压的增加,这些同心圆可发生聚并而形成多中心结构。     

Adsorption of polyelectrolyte on the surface of ZnO nanoparticles and the stability of colloidal dispersions

How to prevent flocculation is a universal problem in synthesis and application of nanoparticles. Because of high surface activity, nanoparticles tend to form large di-mension of aggregates with some loose contact interface. When solid particles are suspended in polyelectrolyte so-lution, polymer chains are adsorbed on the surface of par-ticles and they render to stabilize the corresponding parti-cles. The stabilizing property of polyelectrolytes is the reason for wide application in many fiel…     

金属氢氧化物电沉积过程电极/溶液界面pH变化的原位研究

采用自制的界面pH测量复合装置,原位研究了不同沉积电位下Ni（OH）2电沉积过程中电极/溶液界面pH的动态变化.实验结果表明,阴极过电位对电极表面pH变化起着至关重要的作用,同时电极表面沉积物使得界面微化学环境更加复杂.当阴极表面施加一定电位后,电极/溶液界面pH值快速上升后达到平衡,且阴极过电位越大,达到平衡pH值的时间越短,界面pH值越高.并结合界面pH值变化和Ni（OH）2相关热力学数据,讨论了阴极表面金属氢氧化物电化学沉积机理.