无机纳米粒子对人类细胞培养及植物组培苗影响的研究

使用TiO2和K2Ti4O9纳米颗粒处理了体外培养的人类肝细胞和树莓组织培养材料,研究了纳米颗粒对培养的人类肝细胞增殖和对植物组织培养材料生长及生理状态的影响,结果表明纳米粒子不影响体外培养的肝细胞的增殖,对组织培养中的树莓无菌苗根的生长无影响,对树莓叶片再生芽的发育有促进作用.     

利用脉冲激光沉积技术制备镍纳米颗粒及其生长过程中的应变场模拟

利用脉冲激光沉积技术和快速退火成功地制备了镶嵌在非晶Al2O3薄膜中的Ni纳米颗粒,用高分辨率透射电子显微镜观察到镶嵌在非晶Al2O3薄膜中的Ni纳米颗粒,用有限元算法系统地模拟了Ni纳米颗粒生长过程中的应变场分布.研究发现:在Ni纳米颗粒的生长过程中,纳米颗粒受到母体A12O3材料的非均匀的偏应变的作用,而且随着Ni纳米颗粒的长大,纳米颗粒受到母体Al2O3材料的非均匀偏应变也逐渐增加.这种非均匀偏应变对于纳米颗粒的晶格结构和形貌有较大的影响,可以通过调节Ni纳米颗粒生长过程中的应变场来实现对Ni纳米颗粒界面态的调控,从而进一步优化Ni纳米颗粒的物理性能.     

基底材料对嵌入型Fe_3O_4纳米颗粒的应变场影响

埋嵌型纳米颗粒在生长的过程中会受到周围基质材料对其施加的应力作用,应力的大小不仅会对纳米颗粒的晶格结构和物理性能产生影响,还与纳米颗粒的尺寸大小息息相关.因此,研究埋嵌在不同薄膜材料中的纳米颗粒生长过程中的应变场分布对于调控纳米颗粒的物理性能有着重要的意义.该文利用脉冲激光沉积和快速退火技术成功地制备了分别镶嵌在非晶氧化铝薄膜、非晶氧化镥薄膜和非晶二氧化硅薄膜中的Fe_3O_4纳米颗粒,并利用透射电子显微镜观察这些球形纳米颗粒.为了研究纳米颗粒的尺寸与应力大小之间的关系,采用有限元算法分别模拟仿真了这些纳米颗粒的应变场分布,并对结果进行了系统的分析.研究发现:Fe_3O_4纳米颗粒在不同薄膜材料生长过程中均受到非均匀偏应变作用,而且纳米颗粒的尺寸及应变场分布与纳米颗粒周围基质材料的杨氏模量和泊松比密切相关.在不同基质材料中生长的纳米颗粒所受到的应变场分布也有所不同,这为调控纳米颗粒的晶格结构和形貌以及物理性能提供了一个新思路.     

CeO2纳米颗粒对A549细胞的保护作用

探讨了CeO2纳米颗粒对体外培养的人肺腺癌细胞A549的生物效应.使用扫描电子显微镜(SEM)对CeO2纳米颗粒进行了表征,采用噻唑蓝比色法测定了不同质量浓度CeO2纳米颗粒悬液对A549细胞活性的影响,对其抗氧化能力进行了检测,并且测定了30 nm CeO2作用24 h后细胞中的超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽(G...     

埋嵌在超薄Al_2O_3薄膜中的Ni纳米颗粒在生长过程中的应变场分布

对于埋嵌在介电材料中的纳米颗粒,在其生长过程中总是不可避免的伴随着应变场的产生,而这种应变场会的分布对纳米颗粒的物理性能产生重要的影响.在本文中用脉冲激光沉积技术和快速退火成功地制备了埋嵌在超薄Al2O3薄膜中的Ni纳米颗粒.利用高分辨透射电子显微镜观察到立方形Ni纳米颗粒埋嵌在超薄Al2O3薄膜中.用有限元算法系统地模拟了Ni纳米颗粒生长过程中的应变场分布,研究工作发现,随着Ni纳米颗粒的生长,Ni纳米颗粒受到了非均匀偏应变作用逐渐增强,而且变得越来越不均匀,这种非均匀的偏应变作用对于纳米颗粒的微观结构有很大的影响.可以通过调节Ni纳米颗粒生长过程中的应变场来实现对Ni纳米颗粒界面态的调控,从而进一步优化Ni纳米颗粒的物理性能.系统地研究磁性Ni纳米材料的应变场分布,对有效的调控其物理化学性能有着非常重大的意义.     

纳米羟基磷灰石对人牙周膜细胞增殖活性的影响

采用溶胶凝胶法合成纳米羟基磷灰石,透射电镜分析表明其为纳米尺度的材料.应用MTT法对纳米羟基磷灰石和致密羟基磷灰石对体外培养的牙周膜细胞生长进行了分析.结果表明,应用第2,3,4天纳米羟基磷灰石对牙周膜细胞增殖活性有明显促进作用,而致密羟基磷灰石与空白对照组无显著性差异,这说明纳米羟基磷灰石在促进牙周组织再生中有一定的意义.     

医学显影剂四氧化三铁纳米颗粒制备及细胞毒性研究

采用多聚醇法制备出水溶性的超小粒径(USPIO)的Fe_3O_4颗粒,并用羧基聚乙二醇(HOOC-PEG-COOH)和氨基聚乙二醇(HOOC-PEG-NH2)对其进行表面修饰.实验优化了Fe_3O_4纳米颗粒的制备方法,用透射电镜(TEM)观测Fe_3O_4纳米颗粒的晶体粒径.测定磷酸盐缓冲溶液(PBS,p H=7.4)中的稳定分散性.测定Fe_3O_4纳米颗粒和Fe_3O_4@PEG颗粒的r2/r1值.采用MTT法检测纳米颗粒在体外条件下对人肺癌H1299细胞生长的抑制作用,确定其细胞毒性的大小.实验结果显示:Fe_3O_4纳米颗粒,在生理条件下分散稳定且粒径小于5 nm,对H1299细胞的生长没有明显的影响.其粒径、形貌、分散稳定性和弛豫性能符合显影剂要求.     

PVDF/TiO_2纳米复合薄膜的电学性能研究

利用Bruggenman介质模型和多壳模型定量分析了球形TiO2纳米颗粒在PVDF聚合物中分布的体积分数与颗粒尺寸对复合薄膜电学特性的影响规律。分析结果表明,TiO2纳米颗粒体积分数为5%时即可获得较好的分布参数。通过宽带介电谱测试实验对PVDF/TiO2纳米复合材料的电学性能进行了表征。根据该电学性能分析结果,探讨了纳米颗粒与聚合物之间的界面效应对PVDF/TiO2纳米复合材料的电学性能的影响。实验结果表明,TiO2的添加提高了材料的极化能力,使材料获得了较大的介电常数,同时降低了介电损耗,对材料的阻抗影响不大,减小了材料的漏电流。     

人胚肝细胞分离培养研究

目的 探讨体外优化培养人胚肝细胞的方法：方法采用胰蛋白酶和聚乙烯吡咯烷酮(pvp)，胶原酶，胶原酶和pvp消化法分离人胚肝细胞，并比较3种方法对分离人胚肝细胞的效果。结果运用这三种方法均能成功地培养出原代肝细胞，并能够传代；但胶原酶和pvp消化法分离细胞效果最好，细胞贴壁生长能力强。三种消化方法其细胞存活率从高到低依次为胶原酶和pvp消化法、胶原酶消化法、胰蛋白酶和pvp消化法。结论人胚肝细胞的分离首选胶原酶和pvp消化法，使用该法在体外培养的人胚肝细胞生长良好，可用于肝细胞移植和生物人工肝等方面的研究。     

纳米Fe_2O_3对2种微藻生长的影响

研究了纳米Fe2O3颗粒的悬浮液对蛋白核小球藻和斜生栅藻生长的影响.通过生长抑制实验确定了纳米Fe2O3促进2藻种生长的最佳浓度以及临界浓度范围,通过测定光合特性以及氧化应激水平和酶活性层面确定了纳米Fe2O3对2藻种生长的内部物质变化的影响,并分析其具体调节机制.结果表明,纳米Fe2O3颗粒的悬浮液对2藻种生长的最适浓度是6 mg/L,高于此浓度即对藻细胞造成毒性抑制.该实验结果可为工业生产废水的处理排放提供参考.     

纳米SiC颗粒复合对Al2O3_ZrO2陶瓷材料力学性能的影响

研究了纳米SiC颗粒复合对Al2O3—ZrO2陶瓷材料力学性能影响的两个因素，即ZrO2的相变强韧化和纳米SiC颗粒的弥散强韧化。实验发现，处于晶界的纳米SiC颗粒，有松弛晶界应力的作用，使得样品中在室温下保留的四方相含量减少，ZrO2的相变强韧化作用减小，但纳米SiC颗粒在晶界处对裂纹的钉扎作用又改善了材料的力学性能。如果两个因素能协调作用，将会使强韧化效果增大，反之则会降低。     

纳米相陶瓷支架与人成骨细胞生物相容性的体外实验研究

研究了2种新型多孔纳米陶瓷支架材料(hydroxyapatite,HA和tricalcium phosphate,TCP)的生物相容性.从人4月龄胚胎骨膜组织中分离培养出骨膜来源的成骨细胞(periosteal-derived osteoblast,POB),采用人胚骨膜成骨细胞与2种陶瓷支架的体外复合培养,观察细胞在材料上的生长及生理功能表达情况.发现人POB在HA和TCP表面生长繁殖良好,并发挥成骨功能.材料对细胞的增殖还有一定的促进作用(p<0.05).实验表明: 2种新型多孔陶瓷支架材料均有良好的生物相容性.     

铁铝氧化物纳米粒子对土壤有机碳矿化作用的影响

目的:了解纳米Fe2O3和纳米Al2O3颗粒对土壤有机碳分解矿化作用的影响.方法:以若尔盖高寒草甸土为研究对象,采用室内培养实验方法,测定不同纳米材料对土壤呼吸强度的影响.结果:在一个培养试验周期内,添加Al2O3纳米颗粒后土壤呼吸作用增强,添加Fe2O3纳米粒子的土壤呼吸作用变化不明显;随纳米材料加入量增加,土壤呼吸强度的变化无显著差异;结论:Al2O3纳米粒子能够一定程度增强土壤有机碳分解矿化作用,Fe2O3纳米粒子对土壤有机碳分解矿化作用的影响不大.     

SiC纳米包覆颗粒烧结行为的分子动力学模拟

碳化硅(SiC)制备在核燃料研究中具有重要意义，例如新型事故容错核燃料采用SiC作为关键基体材料。研究SiC纳米包覆颗粒的烧结行为对优化新型核燃料基体材料制备工艺具有指导意义。该文根据纳米颗粒熔点变化规律，验证了Tersoff势函数进行SiC分子动力学模拟的可行性和模型参数的准确性；考察了纯相SiC、富硅(SiC@Si)和富碳(SiC@C)这3种典型SiC纳米颗粒的烧结演化过程；并对烧结过程进行了定量描述，通过烧结颈生长、能量演变和原子扩散等参量分析了烧结机制，重点关注包覆层结构对SiC烧结行为的影响，从而获得包覆颗粒烧结机理。研究结果表明：包覆层的原子扩散性会促进颗粒原子整体迁移，从而加速整体烧结行为。SiC@Si颗粒比SiC@C颗粒更易发生包覆层原子扩散，因而SiC@Si颗粒更易发生烧结；较低的加热速率在一定程度上有利于烧结进行，但并不影响包覆颗粒的原子扩散模式。研究结果对SiC纳米颗粒烧结机制给出了定量解释，有助于理解SiC烧结制备过程的规律。     

聚苯乙烯薄膜三维培养肝细胞的实验研究

采用三维聚苯乙烯薄膜作为细胞培养支架,在体外进行大鼠肝细胞的三维培养,并与常规二维肝细胞培养进行比较.分析了细胞的生长状态及肝细胞功能,包括细胞存活率、白蛋白分泌功能、尿素合成功能及葡萄糖消耗功能.结果显示:三维细胞增殖活力均始终明显高于二维;在显微镜下观察,可看到三维支架表面黏附生长的肝细胞逐渐增多,有肝细胞黏附成团,且肝细胞保持着良好的形态学结构.研究表明,三维培养的肝细胞其增殖生长和代谢功能都优于同样条件下的二维培养,三维聚苯乙烯薄膜可以作为体外肝细胞培养支架,在生物人工肝培养体系中具有应用前景.     

纳米SiO_2/尼龙6高应变率冲击力学性能

纳米复合材料不同于一般材料,为了体现其优越性及纳米颗粒对基体材料的改性效果,本文利用分离式Hopkinson压杆（SHPB）对纳米SiO2/尼龙6复合材料进行了高应变率下的动态压缩试验。研究结果表明,纳米SiO2能提高尼龙6基体抗变形能力,讨论了材料的应变率效应及纳米颗粒含量对基体的影响。     

无机硅壳类纳米颗粒对细胞的毒性检测

采用MTT分析方法结合激光共聚焦荧光显微成像系统研究了无机硅壳类纳米颗粒，包括无机二氧化硅纳米颗粒（SiNP）、二氧化硅壳荧光纳米颗粒（FSiNP）以及二氧化硅磁性纳米颗粒（MSiNP）对COS－7细胞、HNE1细胞和MCF－7细胞的毒性。研究结果表明：在有效浓度范围内，无机硅壳类纳米颗粒具有很好的生物相容性，对细胞的生长和代谢没有明显的影响，从而为无机二氧化硅纳米颗粒在生物医学中的应用提供了坚实的理论依据。     

马氏珠母贝外套膜组织培养

用本实验室已建立的贝类组织培养技术对马氏珠母贝外套膜组织成功地进行了体外培养,在外套膜组织中最先迁出的是颗粒细胞,紧随其后为透明细胞,在培养到２０ｈ时,圆形的上皮细胞开始迁出,上皮细胞很快在组织块圆形形成生长晕,继而铺满整个培养瓶底面,培养４ｄ以后,上皮细胞开始分泌颗粒状的物质,这时的上皮细胞从形态上发为Ａ型和Ｂ型两类,Ｂ型上皮细胞含有许多颗粒物质,而Ａ型上皮细胞不含或含少量颗粒物质,反映了其合成     

细菌纤维素组织工程支架的仿生矿化研究

骨骼创伤已经成为当今影响人类健康的一大病症。因此,骨修复材料就成为研究的一大热点。骨组织工程支架作为重要的骨修复材料,可以诱导成骨细胞生长并为新骨生长提供条件。传统的骨组织工程支架包括合成高分子(如聚乳酸、聚乙醇酸等)和天然高分子(如胶原、壳聚糖等)。与传统支架材料相比,细菌纤维素(BC)具有良好的生物相容性、精细的纳米空间三维网络结构,有作为组织工程支架的潜能。通过仿生矿化处理,BC纳米纤维表面可以生长出羟基磷灰石(HA)的晶体颗粒,且HA颗粒均匀覆盖在纳米纤维表面。通过热分析得出,仿生矿化处理会使BC的热稳定性得到一定的提升。     

树莓色素的提取及稳定性研究

对树莓色素的提取方法以及光、热、氧化剂H2O2、还原剂Na2SO3，食品添加剂，常见金属离子等对其稳定性的影响进行了研究。结果表明树莓色素有较好的光热稳定性，常见食品添加剂和常见金属离子对其稳定性无明显影响。