亲水性纳米白炭黑在橡胶基体中的良好分散与性能影响

应用羧基丁苯橡胶乳液辐射硫化、亲水性纳米白炭黑（SiO2）浆体制备、喷雾干燥等工业技术制备了纳米级超细全硫化粉末羧基丁苯橡胶（UFPCSBR）/SiO2纳米复合粉末,其中,纳米级SiO2颗粒与UFPCSBR颗粒处于相互隔离依附的状态.在UFPCSBR/SiO2纳米复合粉末与SBR等生胶的混炼过程中,借助于UFPCSBR颗粒在SBR生胶基体中的良好分散,依附在UFPCSBR颗粒上的SiO2颗粒也能够良好分散在橡胶基体中,从而制备成橡胶/UFPCSBR/SiO2纳米复合材料.实验结果表明,由UFPCSBR/SiO2纳米复合粉末制备的橡胶/UFPCSBR/SiO2纳米复合材料具有较好的耐磨性、撕裂强度和较低的压缩生热.值得注意的是,在0～40°C范围内,这种新颖的橡胶/UFPCSBR/SiO2复合材料的tanδ-T曲线上新出现了一个侧峰,有效提高了0～20°C范围内的tanδ值,但60°C附近的tanδ值变化较小,从而表现为在橡胶复合材料的滚动阻力变化不大的情况下,其抗湿滑性明显提高,这将为绿色轮胎胎面胶纳米复合材料的设计开发提供新的研究思路.     

走向市场化的新型纳米材料—纳米胶囊

本文扼要地讨论了纳米胶囊的制备技术,介绍纳米尺度的胶囊在纳米无机粒子的表面修饰,改善两相体系的相容性方面所起到的作用,及作为载体在药物释放方面的应用。     

共轨柴油机燃用生物柴油的排气颗粒粒径分布及核态纳米颗粒生成机理研究

在新一代轿车用共轨柴油机上对生物柴油及柴油燃烧排放的颗粒粒径分布和纳米颗粒的生成机理进行了研究．试验结果表明,柴油机的颗粒粒径分布为双态分布：核态和聚集态,基本以50nm为分界线．在2000r／min,50N．m工况下,颗粒粒径分布为单一的聚集态分布,当转矩超过100N．m后,颗粒粒径分布从单态转化为双态分布．对于本试验中的生物柴油混合燃料,当燃料混合比小于60％,发动机高负荷下其粒径分布也为双态,相同条件纯生物柴油的颗粒粒径分布仅为单一聚集态．低负荷时,对比所有燃料的颗粒粒径分布都为单一聚集态．生物柴油混合燃料可以明显降低柴油机的聚集态颗粒数量浓度．而颗粒中核态纳米颗粒的形成可解释为随着负荷的增大,燃料的耗油量和排气温度的上升,燃烧生成的SO2被氧化催化器转化为SO3,其水化物硫酸的形成促成了核态纳米颗粒的形成．所以生物柴油混合燃料的硫含量决定带有氧化催化器的轻型柴油机的纳米颗粒的形成和数量．     

可见光驱动Methanosarcina barkeri-天然碳基半导体产甲烷性能及机制

利用半人工光合系统(非光合微生物-纳米半导体生物杂化体系)将二氧化碳转化为高热值的甲烷有助于缓解全球温室效应和能源危机.作为生物杂化体系的关键组分,纳米半导体颗粒的结构及性质显著影响生物杂化体系的性能.本研究以油菜花粉为原料,成功构建Methanosarcina barkeri-天然碳基半导体生物杂化体系(M. barkeriNCS),并将其应用于二氧化碳还原产甲烷过程.结果表明,所制备的天然碳基半导体具有可见光响应好、孔体积大等优势.在可见光(1.0±0.2 mW/cm2)照射下, M. barkeri-NCS生物杂化体系具有良好的光电性能,其甲烷产量最高可达51±4.5μmol/g.实时荧光定量多聚合酶链式反应结果进一步显示, M. barkeri膜结合氢酶和细胞色素相关基因表达显著上调,尤其是EchB(2.47±0.25倍)和VhtC(2.83±0.15倍),这表明这些基因在生物杂化体系光生电子传递-捕获-利用过程中起着关键作用.该研究结果有望为构建高效的半人工光合系统提供理论支撑.     

中国古代玻璃的起源——中国最早的古代玻璃研究

研究了西汉（公元前200年）以前不同地区的最早的中国古代玻璃．古玻璃样品出土于新疆维吾尔自治区、湖北省、湖南省、四川省、云南省、广东省和贵州省等地．用质子激发X光荧光技术、能量分散X光荧光技术和电感耦合等离子发射光谱等方法测定了玻璃的化学成分．这些古玻璃样品的化学成分属于以下玻璃系统：Na2O（K2O）-CaO—SiO2（K2O：Na2O〈1），K2O（Na2O）-CaO—SiO2（K2O：Na2O〉1），K2O—SiO2和BaO—PbO—SiO2．从考古和历史学观点讨论了这些最早的中国古代玻璃的起源，指出早期中国古代玻璃的制备技术是与中国的古代原始瓷和青铜冶炼技术相关．分析了中外古代玻璃制造技术的关系．     

功能纳米材料-金属及其化合物纳米粒子功能化的胶体微球的合成

由于金属及其化合物纳米粒子具有独特的光学、电子、催化等性质,其成为了纳米材料领域研究的热点。但它们容易发生聚集、表面易被氧化等缺点也大大限制了其应用范围：而通过胶体粒子来稳定这些纳米粒子不仅可以大大提高金属及其化合物纳米粒子的分散性和稳定性,同时也可以利用胶体微球自组装的特性以及特殊的核壳结构来实现这些纳米粒子的规则排列和复合结构的构筑。本文介绍了国内外金属纳米粒子及其化合物功能化的胶体微球的制备的最新进展,并在最后就其发展作了展望。     

阳极氧化制备新颖的TiO_2多孔纳米结构膜及其形成机理与应用

采用两步阳极氧化法在钛箔片上制备了TiO_2多孔薄膜,随着阳极氧化的进行,Ti片表面依次出现上下双层纳米多孔结构、内外双层(芯壳)纳米管阵列结构和单层纳米管阵列结构等典型形貌,结合不同时间段的阳极氧化膜的表面形貌、晶体结构、X射线光电子能谱、电流密度随时间变化曲线等,分析了随着氧化进行钛片表面多孔TiO_2纳米膜典型形貌可能的形成机理.上下双层结构纳米多孔膜可能是因为纳米孔孔径强烈依赖于电流密度,而起始阶段的电流密度大小指数下降导致出现上层大孔下层小孔的双层结构;内外双层结构纳米多孔膜的形态可能来自于氧化钛纳米多孔膜从内至外由成分和可溶性不同的氧化钛构成导致;随着氧化进行,内层可溶性大的氧化钛结构逐渐溶解,形成的常见的TiO_2纳米管阵列结构.将阳极氧化得到的稳定的TiO_2纳米管薄膜作为光阳极组装成染料敏化太阳能电池,研究了其光电性能.基于未经修饰处理的TiO_2纳米管阵列光阳极,其组装电池的能量转换效率(η)可达5.88%,将TiO_2纳米管阵列光阳极进一步采用常用的TiCl_4溶胶处理后,其效率提高到8.47%,在能源转化方面展现了较好的应用前景.     

脱硫肠状菌合成纳米硫化铅

在脱硫肠状菌作用下,均匀的纳米PbS颗粒能够在温和的条件下合成,并利用TEM和XRD对所得产物进行了详细的表征,考察了制备过程中pH值和温度对产物的物相和形貌的影响．结果表明：不同温度下制备的PbS晶体具有相同的结构、形状和大小,但是随着pH值的增加,产物的形状由杆状逐渐变为球状．在生物法合成纳米PbS的过程中,脱硫肠状菌能利用硫酸盐作为最终电子受体产生硫化物,作为纳米PbS合成的硫源．     

基于液相AFM的植物黏液功能界面超微结构及其机械特性研究

生物黏液在生命活动过程中起着重要的调控作用,然而由于缺少合适的观测手段,目前对于天然状态下生物黏液功能界面超微结构的认知还很不足.原子力显微镜(atomic force microscopy, AFM)的出现为原位研究生物材料的结构和特性提供了新的强大工具,但现有的研究主要在空气环境下进行观测,研究结果难以完全反映溶液状态下的生物材料结构.本文以食虫植物茅膏菜分泌的黏液为研究对象,利用AFM直接在液相环境下实现了对生物黏液纳米结构的高分辨率成像及分析.分别将茅膏菜黏液平铺至载玻片和云母表面,在溶液环境下的AFM成像结果显示茅膏菜黏液中含有大量纳米颗粒.作为对照,在空气中进行的AFM成像结果显示干燥后的茅膏菜黏液中含有大量纳米纤维结构,表明了茅膏菜黏液在空气环境下与溶液环境下的结构差异.进一步利用AFM多参数成像方法对溶液环境下茅膏菜黏液纳米颗粒和纳米纤维的机械特性进行了可视化表征并揭示了纳米颗粒和纳米纤维机械特性的显著差异.研究结果为生物黏液功能界面超微结构原位成像及机械特性研究提供了新的方法和思路,对于生物材料研究具有广泛的基础意义.     

磁性液体表面形貌与颗粒排列结构的电子显微镜观察

采用特殊的制样技术并通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察分析了磁性液体表面形貌和磁性纳米颗粒的排列结构. 在外加垂直磁场作用下, 磁性液体液膜表面呈现一种准周期性的条带状峰峦分布, 内部纳米颗粒呈现出准直线链状定向排布. 它们都与外磁场分布、颗粒的磁相互作用及与载液的相互作用有关, 且最终受到外磁场分布的制约.     

等离激元纳米流体的光热特性研究

实验研究了利用金属纳米粒子的表面等离激元共振(LSPR)效应增强太阳能光热转换的可行性.采用光化学浸渍方法制备了一种TiO2/Ag复合结构纳米粒子.将这些纳米粒子分散于水中,超声振荡形成TiO2/Ag纳米流体,对其光热转换性能开展实验研究,分析纳米流体的浓度对光热转换性能的影响.结果表明:与不添加纳米粒子的纯水相比,等离激元粒子组成的纳米流体的光热转换性能大大提高.     

Immunochemical characterization of antibody-coated nanoparticles

A new method using surface plasmon resonance (SPR) through the BIAcore was used to demonstrate the specific interaction between an anti-CD4 monoclonal antibody (IOT4a), adsorbed on poly(methylidene malonate 2.1.2) (PMM 2.1.2) nanoparticles, and the CD4 molecule. The results obtained were compared with the interaction of the same immunonanoparticles with rabbit anti-mouse Fc antibodies. The molar ratio (Fc)/(Fab) was 1, suggesting that the same number of epitopes on the Fc and the Fab fragments were accessible after IOT4a adsorption onto nanoparticles. Comparing the observed association rates of free antibody and antibody adsorbed on nanoparticles, the number of molecules of IOT4a antibody on PMM 2.1.2 nanoparticles was estimated as between 2.6 and 3 per nanoparticle. The properties of the antibody-coated nanoparticles are compatible with their use as antibody-targeted pharmacophores.     

Demonstration of antigen-antibody complex of TSV5C12 cell membranes by means of guinea pig fluorescent anti-complement antibodies]

The application of rabbit anti-guinea pig complement fluorescent antibody to SV40 transformed cells demonstrated the presence of immune complexes on the cell membrane surface. The presence of such complexes was not detectable by using fluorescent rabbit anti-hamster immunoglobulins antisera.     

激光剥离制作无机纳米粒子

纳米粒子具有高的表面积，呈现更佳的物理与化学特性，常用于塑橡胶的添加物来改善或增进应用的特性，有许多纳米粒子的制作方法已商用化，激光剥离方式以脉冲能量自物体表面产生纳米粒子，为制作各种纳米粒子尤其组成或晶相复杂的纳米粒子的重要方法。随使用靶材的微结构与晶相，可经由剥离条件的调整获得多晶相的纳米粒子，粒径在50纳米以下同时呈现圆形的外观，纳米粒子的组成由靶材组成，反应性气体与激光能量决定。使用如氧化钛光触媒之还原效果，进一步在纳米粒子表面披覆银粒子，具有核壳结构的纳米粒子具有更多的特性，有更大的应用潜力。     

Visualization of the mitochondria of Toxoplasma gondii-infected mouse fibroblasts by the cationic permeant fluorescent dye rhodamine 123

The mitochondria of living mouse fibroblasts infected with Toxoplasma gondii were monitored with the cationic permeant fluorescent dye rhodamine 123. Fluorescence microscopy revealed that host cell mitochondria accumulated at the cytoplasmic surface of parasitophorous vacuoles and increased the dye uptake in the periparasitophorous vacuole as T. gondii multiplied.     

Colloidal drug carriers: achievements and perspectives

Colloidal drug carriers such as liposomes and nanoparticles are able to modify the distribution of an associated substance. They can therefore be used to improve the therapeutic index of drugs by increasing their efficacy and/or reducing their toxicity. If these delivery systems are carefully designed with respect to the target and route of administration, they may provide one solution to some of the delivery problems posed by new classes of active molecules such as peptides, proteins, genes, and oligonucleotides. They may also extend the therapeutic potential of established drugs such as doxorubicin and amphotericin B. This article discusses the use of colloidal, particulate carrier systems (25 nm to 1 μm in diameter) in such applications. In particular, systems which show diminished uptake by mononuclear phagocytes are described. Specific targeting of carriers to particular tissues or cells is also considered. Received 8 April 2002; received after revision 25 June 2002; accepted 26 June 2002     

eIF2A,an initiator tRNA carrier refractory to eIF2α kinases,functions synergistically with eIF5B

The initiator tRNA (Met-tRNA _i ^Met ) at the P site of the small ribosomal subunit plays an important role in the recognition of an mRNA start codon. In bacteria, the initiator tRNA carrier, IF2, facilitates the positioning of Met-tRNA _i ^Met on the small ribosomal subunit. Eukarya contain the Met-tRNA _i ^Met carrier, eIF2 (unrelated to IF2), whose carrier activity is inhibited under stress conditions by the phosphorylation of its α-subunit by stress-activated eIF2α kinases. The stress-resistant initiator tRNA carrier, eIF2A, was recently uncovered and shown to load Met-tRNA _i ^Met on the 40S ribosomal subunit associated with a stress-resistant mRNA under stress conditions. Here, we report that eIF2A interacts and functionally cooperates with eIF5B (a homolog of IF2), and we describe the functional domains of eIF2A that are required for its binding of Met-tRNA _i ^Met , eIF5B, and a stress-resistant mRNA. The results indicate that the eukaryotic eIF5B–eIF2A complex functionally mimics the bacterial IF2 containing ribosome-, GTP-, and initiator tRNA-binding domains in a single polypeptide.     

Low-density lipoprotein receptor-mediated endocytosis of PEGylated nanoparticles in rat brain endothelial cells

Poly(methoxypolyethyleneglycol cyanoacrylate-co-hexadecylcyanoacrylate) (PEG-PHDCA) nanoparticles have demonstrated their capacity to diffuse through the blood-brain barrier after intravenous administration. However, the mechanism of transport of these nanoparticles into brain has not yet been clearly elucidated. The development of a model of rat brain endothelial cells (RBEC) in culture has allowed investigations into this mechanism. A study of the intracellular trafficking of nanoparticles by cell fractionation and confocal microscopy showed that nanoparticles are internalized by the endocytic pathway. Inhibition of the caveolae-mediated pathway by preincubation with filipin and nystatin did not modify the cellular uptake of the nanoparticles. In contrast, chlorpromazine and NaN₃ pretreatment, which interferes with clathrin and energy-dependent endocytosis, caused a significant decrease of nanoparticle internalization. Furthermore, cellular uptake experiments with nanoparticles preincubated with apolipoprotein E and blocking of low-density lipoprotein receptors (LDLR) clearly suggested that the LDLR-mediated pathway was involved in the endocytosis of PEGPHDCA nanoparticles by RBEC. Received 1 September 2006; received after revision 4 December 2006; accepted 18 December 2006     

多孔硅发光中的极化子效应

多孔硅体现了许多新光学性质，本文通过温度依赖的发光，傅立叶红外谱，时间分辨红外谱的观察。发现了些有规律的信息。众所周知，多孔硅在空气中陈化氧化，导致内部纳米尺寸减小。界面层由氢变为氧，我们发现同时伴随着电子态从本征态向极化子态的变化，前者随尺寸减小能量升高，表现为正常的量子限域效应。而后者却随尺寸减小能量降低。表现为量子限域极化子效应。温度依赖的发光谱型和强度变化也清楚地反映了尺寸依赖的极化子行为。因此，我们提出了个基本的物理模型来描述多孔硅中增强的极化子尺寸效应及其光学行为。