基于普鲁士蓝/碳纳米管纳米棒修饰电极用于有机磷农药检测的研究

通过在碳纳米管(MWCNTs)表面原位自发还原形成普鲁士蓝纳米颗粒(PB),制备PB包覆的MWCNTs(PB@MWCNTs)纳米棒,并以壳聚糖(CS)为交联剂,制备了有机磷农药电流型乙酰胆碱酯酶(AChE)生物传感器.实验表明,PB@MWCNTs纳米棒独特的纳米结构,增强了PB稳定性,加快了电子传递的速率,保持了乙酰胆碱酯酶(AChE)活性.制备的传感器对有机磷农药(OPs)呋喃丹的检测具有检测限低3 nmol/L、灵敏度高和使用寿命长等优点.     

羧甲基壳聚糖纳米胶束的制备与光响应性研究

智能响应性聚合物胶束作为药物控释传递系统的载体引起广泛关注,其中光刺激因为可控性高、清洁高效等优点被广泛研究.该文以丁二酸酐为连接臂将1-芘甲醇(PyM)接枝到羧甲基壳聚糖(CMCS)的氨基上制得两亲性大分子(PMS-g-CMCS),然后在水溶液中自组装成光响应纳米胶束.采用动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)表征胶束的大小和形态,并研究光刺激前后胶束的大小变化;通过核磁和荧光研究胶束的光响应机制.结果表明该胶束为类球形核-壳结构,粒径约200 nm,且具有较好储存稳定性;在紫外(UV)光照下,能发生结构改变,其光响应机制可归因于连接PyM的酯键断裂.胶束显示出可用作疏水性药物或农药光控释放载体的潜力.     

利福平/OCS-PLGA纳米缓释微球的制备及体外释放性能

采用乳化溶剂蒸发法制备了油酰壳聚糖(OCS)包被的聚乙丙交酯(PLGA)纳米粒子(OCS-PL-GA NPs).采用红外光谱分析OCS-PLGA NPs.扫描电镜结果显示纳米微球形态规整、分布范围小,表面没有小孔、裂纹.PLGA浓度增大,缓释效果增强.PLGA的加入改变了疏水性内核的构造,在内核中形成网络状屏障,从而降低了药物的释放速度.OCS浓度增大,增加了纳米微球的稳定性,也增加了纳米微球外壳的厚度和致密性,增强了药物释放过程中的物理屏障,缓释效果增强.     

核壳结构氧化锌/石墨烯的光催化性能及机理研究

采用一步法制备了还原氧化石墨烯(RGO)包覆ZnO纳米颗粒(NPs)的准核壳结构ZnO@RGO光催化复合材料.光催化实验表明,石墨烯的包覆使得ZnO@RGO对有机染料亚甲基蓝(MB)的光催化效率较ZnO NPs提高了10倍左右.透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)表明,ZnO@RGO是由纤锌矿ZnO和石墨烯组成,且石墨烯包覆了颗粒尺寸约为6nm的ZnO.X射线光电子能谱(XPS)和拉曼谱(Raman)表明,石墨烯在ZnO中引入了应力及氧空位(VO).光致发光谱(PL)进一步表明,与ZnO纳米晶相比,ZnO@RGO的带间发射强度降低了约80%,并且出现了对应于VO的绿光发射峰.最后,根据上述实验结果提出了ZnO@RGO光催化活性增强的机理:石墨烯纳米片和界面应力作用所产生的氧空位对光生电子的高效协同俘获作用是导致ZnO@RGO具有高效光催化活性的内在原因.     

基于Fe@Fe_3O_4诊断和治疗平台的研究进展

Fe@Fe_3O_4纳米粒子(NPs)由于Fe核的存在具有很大的饱和磁化率和横向弛豫率,能够表现出比Fe_3O_4 NPs更好的磁共振成像(MRI)和光/磁热治疗效果,并且由于其具备光声和磁共振(MR)造影功能,可引导Fe@Fe_3O_4 NPs对肿瘤进行治疗.该材料因生物相容性好、成像和治疗方式多元化等优点而受到越来越多的关注.通过介绍和总结Fe@Fe_3O_4 NPs的几种成像模式和治疗方式,描述了目前该材料的最新研究进展,以深入了解Fe@Fe_3O_4 NPs在癌症治疗中的潜在应用.     

负载姜黄素的氧化锌纳米粒的制备及抗癌评价

氧化锌纳米粒(ZnO NPs)的化学稳定性、生物相容性和高载药性能使其有望成为一种新型药物传递载体.研究拟开发一种经N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)封端并表面功能化的ZnO NPs,作为抗癌药物姜黄素的给药系统.在含NAC的溶液中,用ZnCl_2和NaOH成功制备NAC封端ZnO NPs(ZnO-NAC NPs),然后将姜黄素共价结合到纳米粒表面,制得载药纳米粒(ZnO-NAC-Cur NPs).用X射线衍射法、傅里叶变换红外光谱法、透射电镜、扫描电镜(SEM)和动态光散射法进行表征.结果表明,ZnO-NAC-Cur NPs呈近球形,均匀分散,平均粒径约为70 nm. ZnO-NAC-Cur NPs几乎无溶血性.此外,用B16F10鼠黑色素瘤细胞进行MTT细胞毒试验,结果表明,IC_(50)值从17.23μg·mL~(-1)(游离姜黄素)降到8.78μg·mL~(-1)(ZnO-NAC-Cur NPs).该结果表明,载药纳米粒的抗癌活性增强.     

双响应脂质体纳米凝胶的构建及性能

针对抗癌药物难以在肿瘤部位精准控制释放的问题,设计了一种双重响应脂质体纳米凝胶载体.通过模板原位聚合方法,本文构建了pH和还原双敏感的脂质体纳米凝胶(pH/R-lipogels),其中包括pH敏感的脂质体膜和二硫键交联的氧化还原敏感纳米凝胶内核.通过激光粒度仪和透射电镜研究了pH/R-lipogels的粒径分布和形貌,结果证明pH/R-lipogels粒径分布较窄且呈现出规则的球形结构.体外药物释放实验结果表明,载药双敏感脂质体纳米凝胶(DOX@pH/R-lipogels)能够快速响应pH值和GSH浓度的变化,提高阿霉素盐酸盐(DOX)的释放速率.体外细胞实验显示,DOX@pH/R-lipogels在肿瘤细胞微环境的刺激下,DOX能够被有效地释放进而促进4T1细胞凋亡.这些结果表明脂质体纳米凝胶在药物递送系统中具有很大的潜力并为膜材料的研究奠定了基础.     

纳米氧化锌暴露对沉水植物金鱼藻的毒性效应

纳米氧化锌(ZnO NPs)在水环境中的存在形态对水生植物的生态风险有重要影响,研究了ZnO NPs在水体中的稳定性及对沉水植物金鱼藻的毒性效应.ZnO NPs进入到培养液中后观察到明显的团聚行为,且团聚体粒径随着浓度的升高逐渐增加,放置7天后其粒径要远大于实验初始粒径.另一方面,ZnO NPs释放了0.08~4.54mg·L~(-1)的锌离子(Zn~(2+))到培养液中,加入金鱼藻使纳米颗粒的离子释放量显著降低(0.06~3.88mg·L~(-1)).金鱼藻体内的锌含量随着ZnO NPs暴露浓度的升高而显著增加.金鱼藻体内超氧阴离子(O_2~)含量,过氧化物酶(POD)活性先升高后降低,膜脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量逐渐升高,均表明金鱼藻受到了氧化胁迫.同时金鱼藻的叶绿素含量在ZnO NPs暴露下也显著降低,但透射电镜结果显示其叶绿体形态并未受到影响.研究认为金属离子的释放是ZnO NPs致毒的重要原因.     

具有核壳结构的金属有机框架纳米材料的研究进展

多组分无机纳米粒子(NPs)和金属有机框架(MOFs)的可控一体化,正在引领着多种新型多功能材料的形成.具有核壳结构的金属有机框架纳米粒子(NP@MOF),综合了多组分无机纳米粒子和金属有机框架(MOFs)协同性质,NP@MOF材料的突出优点是:它的组成具有无限选择性、壳上孔径具有可调性、核壳具有多功能性,这种突出的独特功能使得人们争相洞察其未来发展.主要综述了具有核壳结构的多组分金属有机框架纳米粒子的制备方法和研究进展,最后介绍了其在多相催化、气体存储等方面的应用.     

功能性上转换纳米颗粒NaYF4:Yb/Tm用于潜在的荧光成像和pH响应药物递送

为拓展稀土掺杂上转换纳米粒子(UCNPs)独立用于药物载体及对于癌细胞的靶向性识别功能,我们采用简单的溶剂热法,通过调节溶剂热的时间和温度、添加剂以及表面活性剂的用量一步合成生物相容性较好的上转换纳米粒子.合成具有形貌、粒径可调节的高均匀性和分散性的UCNPs.研究了NaYF_4:Yb~(3+)/Tm~(3+)的合成条件,获得最佳尺寸(约300 nm)及形貌的NaYF_4:Yb~(3+)/Tm~(3+)纳米粒子.探讨其荧光性质,发现其在980 nm光激发下的强蓝色发射可用于荧光成像,证明我们合成的UCNPs可作为上转换荧光的发光中心.对最优NaYF_4:Yb~(3+)/Tm~(3+)纳米粒子进行药物(DOX)递送测试,发现该药物可以实现pH响应释放.至此,我们成功合成同时具有载药及pH响应释放功能的上转换纳米粒子,实现荧光成像引导下的诊疗一体化功能,拓展UCNPs的独立应用范围.     

向量型二元语义密度集结算子及其应用

针对多属性决策问题，面向二元语义信息，以向量的形式对决策信息进行集成，提出了向量型二元语义密度加权平均(V-TDWA)算子的信息集结方法.首先，对向量型二元语义密度加权算子及其合成算子的基本构建思路进行了介绍，并对其性质进行了分析.然后，基于信息分布的疏密程度讨论了向量型二元语义信息的分组问题，给出了一种基于向量相似度的聚类方法，在聚类组的基础上，通过最大化熵值法求解不同聚类组的密度权重.最后通过算例对向量型二元语义密度集结算子的应用进行了简要说明.     

碳化细菌纤维素在钙钛矿太阳能电池对电极中的研究

在高效的钙钛矿太阳能电池(PSCs)中，通常采用贵金属对电极(Au、Ag)和昂贵的空穴传输材料(HTM)，导致了高成本和不稳定等问题.该研究使用稳定的无HTM的CsPbBr3纯无机钙钛矿的PSCs，将结构优异的天然纳米生物材料细菌纤维素(BC)经过高温碳化得到具有纳米精细结构、大表面积和孔容的多介孔碳化细菌纤维素(CBC)材料，对该材料进行SEM、XRD、FT-IR、比表面积、电导率测试以证实该材料在PSCs上的应用潜质.根据PSCs对电极的应用需要，将CBC及其与商业导电碳浆(CS)混合物作为PSCs对电极材料，通过J-V、IPCE等测试，发现纯CBC材料的电池效率高于纯CS，在作为PSCs对电极方面具有很大的潜力.该研究不仅扩大了生物质碳材料的应用领域，而且有望将CBC作为低成本稳定高效PSCs对电极材料.     

基于协商视角的密度算子及其应用

针对群体评价中专家信息的集结问题，从利益相关者协商的视角对密度算子进行拓展并将其用于解决该问题.协商的基本思想是使协商值与单个协商参与者(或利益集团)给出的协商信息偏差最小.在此基础上，基于密度算子信息集结的过程，结合着组内和组间信息的特征，分别给出了组内和组间协商的两种模型，以此实现信息的集结.最后，通过一个算例对该方法的应用进行了说明.该方法的研究可进一步完善密度算子的理论体系并拓展其实际应用范围.     

普鲁士蓝在肿瘤诊断和治疗中的研究进展

 普鲁士蓝是一种美国食品和药物管理局批准的、作为临床上治疗铊等放射性元素中毒的解毒剂,具有良好的生物相容性及生物安全性。普鲁士蓝纳米粒子在尺寸和结构上的可调控性及本身的性能,使得其在药物输运、分子影像、基因治疗、光热治疗肿瘤等肿瘤的诊断和治疗方面发挥着重要作用。本文以肿瘤诊疗方面的医学应用需求为背景,综述了基于普鲁士蓝的纳米诊疗剂在光声成像(PA)、核磁共振成像(MRI)、超声成像(US)、多模式成像,及作为光热转换剂和药物传输系统(DDS),实现对肿瘤的光热治疗、化疗和基因治疗等研究现状和发展趋势。     

蜂胶黄酮Pinobanksin-3-acetate对结肠癌HCT-116细胞增殖及凋亡的影响

 为探讨蜂胶黄酮(Pinobanksin-3-acetate, PB3A)对结肠癌HCT-116 细胞增殖及细胞凋亡的影响, 采用四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法, 检测不同浓度、不同时间PB3A、5-氟尿嘧啶(5-FU)及两种药物联合作用对HCT-116 细胞生长所产生的影响, 倒置显微镜观察细胞的形态学变化特点, Annexin V-FITC/PI 双染色、流式细胞仪检测药物作用24 h 后的细胞凋亡率。结果显示, PB3A 对HCT-116 细胞增殖有明显的抑制作用, 并呈浓度和时间依赖性。其抑制活性与5-FU 几乎没有显著性差异, 联合用药具有协同效应; 在一定剂量范围内, 可见凋亡细胞明显增多。流式细胞仪分析结果表明, 细胞凋亡率明显上升, 呈剂量依赖性。PB3A 对HCT-116 细胞具有明显的增殖抑制和诱导细胞凋亡作用。     

Apoptosis induced by titanium dioxide nanoparticles in cultured murine microglia N9 cells

Owing to the rapidly increasing output of nano-scale titanium dioxide （TiO2） particles, their potential risk for central nerve system （CNS） has elicited much concern recently. Microglia is the resident macrophage in CNS and essential for the homeostasis of the CNS microenvironment. They are supposed to response to nanoparticles depositing in the brain tissues. Therefore, we investigated the cytotoxic effects of TiO2 NPs on microglia N9 cells in vitro. Results of propidium iodide/fluorescein diacetate （PI/FDA） double staining and MTT test clearly showed that TiO2 NPs more efficiently affected the viability of microglia N9 cells. Further Hoechst 33258 staining and flow cytometric analysis proved that nano-scale but not normal scale TiO2 induced apoptosis in vitro, These data suggest that TiO2 NPs can elicit apoptosis of N9 cells in vitro and thus present a potential risk for CNS.     

氨基酸定点突变碱性成纤维生长因子的稳定性

为了提高碱性成纤维生长因子的体外稳定性，分析比较了野生型人碱性成纤维细胞生长因子（hbFGF）和半胱氨酸（Cys）定点突变型hbFGF的生物活性、肝素结合能力、体外聚合程度和聚合成分，以及两种蛋白单体的表面静电分布和溶剂可及表面面积．结果表明，突变型hbFGF保持了野生型hbFGF的生物活性以及肝素结合能力，并显著了降低了体外聚合程度，而单体三维结构中的静电分布和溶荆可及表面面积变化不明显，由此可见，Cys突变影响了hbFGF的共价聚合，而对非共价聚合影响不大．     

Environmental and biological influences on the stability of silver nanoparticles

Silver nanoparticles (Ag NPs) are easily dispersed and stable, and their application has become widespread. Consequently, concern has arisen regarding their potential effects on the environment and human health. However, the current understanding on the stability of Ag NPs is limited. Therefore, in this study the influence of environmental and biological factors, such as ionic strength, valence, biological molecules, pH and temperature, on the properties of Ag NPs was investigated. The absorption spectra, size, zeta potential, and release of silver ions were evaluated. Ionic strength, valence, Dulbecco??s Modified Eagle??s Medium (DMEM), without fetal bovine serum (FBS), reduced the stability of the Ag NPs. However, in DMEM with 10% FBS, the Ag NPs maintained their stability and nanoscale characteristics. These findings provide an essential insight into the environmental and biological factors that should be evaluated in a risk assessment of Ag NPs.     

结合自由能微扰积分法及其在药物研发中的应用

以分子动力学为基础的泊松-玻尔兹曼（或广义玻恩）分子表面法（Molecular Mechanics/Poisson-Boltzmann（or Generalized Born）Surface Area,MM/PB（GB）SA）在药物研发过程中取得巨大成功。与MM/PB（GB）SA计算相比,结合自由能微扰积分法通过构建严谨的热力学循环,可对结合自由能进行精确计算,但因为其计算量巨大,所以在实际中应用相对较少。近年来,随着高性能计算机的发展和动力学模拟技术的革新,基于结合自由能微扰积分法的结合自由能计算逐渐成为研究热点。本文简要介绍了以分子动力学为基础的结合自由能微扰积分法的计算过程及其相关联的限制势增强动力学采样技术,并通过具体的实例展现结合自由能微扰积分法在药物研发中的应用前景。