稀土元素Gd、Ho和Dy在磁共振成像应用的研究进展

Gd、Ho和Dy因其独特的光学和磁学性质而在生物成像等方面有着广泛的应用.在镧系元素中,Gd~(3+)具有7个不成对的电子,可以提供高的弛豫度,已被广泛地用于磁共振成像(MRI)造影剂,而Ho~(3+)和Dy~(3+)具有最短的电子弛豫时间和最高的有效磁矩,因此有良好的高场T_2弛豫效果.介绍了基于这3种稀土元素的纳米材料在MRI方面的应用.     

一缩二甘醇酸体系荧光法同时测定钆和铽的研究

本文研究了 Gd~(3+),Tb~(3+)与一缩二甘醇酸所形成的络合物的荧光性能及其发光机理;探讨了 Gd~(3+),Tb~(3+)同时测定的最佳条件和共存离子的影响;开发了同时测定 Gd~(3+),Tb~(3+)的高灵敏度荧光新体系,检测限分别达到 Tb~(3+)3ppb,Gd~20.16ppm。应用本体系测定了稀土氧化物中的 Gd_2O_3和Tb_4O_7含量,取得了满意的结果。     

硫酸体系一阶导数荧光法同时测定铈、钆、铽

本文应用硫酸体系荧光法同时测定了Ce~(3+)、Gd~3、Tb~3三种离子含量,相对检测限分别达到0.006、8.8、0.09μg/ml。通过采用-阶导数荧光枝术,不仅克服了Ce~3对Gd~3的光谱干扰,而且使Gd~(3+)的测定灵敏度提高了43倍,相对检测限达到0.2μg/ml。该法成功地应用于稀土氧化物中钆、铈、铽的同时测定。     

GdBO_3中Bi~(3+)、Sm~(3+)的发光和能量传递

研究了在紫外光(UV)激发下,Bi~(3+)、Sm~(3+)单掺杂和共掺杂的GdBO_3的发射光谱、激发光谱及发光强度随组成变化的规律。发现在GdBO_3:Bi,Sm体系中,Bi~(3+)和Gd~(3+)对Sm~(3+)的发光均有敏化作用。Bi~(3+)的绝大部分能量是通过Bi~(3+)→Gd~(3+)→(Gd~(3+))_n→Sm~(3+)途径传递给Sm~(3+)的,Gd~(3+)在能量传递中起中间体作用。研究了Bi~(3+)→Sm~(3+)的能量传递机理为电偶极—电偶极相互作用的共振传递。根据406nm激发下GdBO_3:Sm体系中Sm~(3+)发光强度与浓度的关系,证明了Sm~(3+)自身浓度猝灭的机理也为电偶极—电偶极相互作用。     

钆离子对钐、铕、铽、镝——草酸体系的荧光增敏效应

发现在草酸体系荧光法测定S_m~(3+)、Eu~(3+)、Tb~(3+)、Dy~(3+)含量时,由于Gd~(3+)的存在能使这些离子的特征荧光显著增敏,从而开发了Gd~(3+)一草酸增敏体系同时测定钐、铕、铽、镝的荧光新体系。用本法成功地同时测定了氟碳铈铜矿和氧化钆中的铕、铽含量。     

(Gd_(1-a-b)Ce_aDy_b)B_3O_6中Ce~(3+)、Gd~(3+)、Dy~(3+)的光致发光和能量传递

本文通过对Gd_(1-a)Ce_aB_3O_6、Gd_1-bDy_bB_3O_6和Gd_(1-a-b)Ce_aDy_bB_3O_6体系的发射光谱和激发光谱的分析,研究了Gd~(3+),Ce~(3+),Dy~(3+)发光与组成的关系以及Ce~(3+),Cd~(3+)对Dy~(3+)发光的敏化作用;查明在上述体系中,Ce~(3+)→Gd~(3+)与Ce~(3+)→Dy~(3+)的能量传递均以电多极相互作用的共振传递为主;Gd~(3+)在Ce~(3+)→Dy~(3+)的能量传递中起中间体作用。     

Y~(3+)等对含碘鎓离子的Eu(Ⅲ)β二酮物的荧光增强作用

铕的β二酮物具有高荧光强度和长荧光寿命,在分析化学上广泛应用,从而大大提高荧光分析的检测灵敏度;而含碘鎓离子的化合物又多具有光敏性质.本文研究这两种因素对荧光光谱强度的影响.在日立850型荧光分光光度计上,于水溶液中分别测了在 M~+(2,6二〔二甲基氨〕二并苯碘杂六环离子)-Eu~(3+)-TTA 体系中加入 Gd~(3+),Y~(3+)等和表面活性剂 Triton x-100(Tx-100)后的荧光发射光谱,发现 Gd~(3+),Y~(3+),Lu~(3+)对荧光强度     

硼酸镁中Ce^3＋,Gd^3＋对Sm^3＋发光的敏化作用

研究不同组成铈钆钐激活硼酸镁的发光光谱、激发光谱和发光寿命表明:在254nm紫外光激发下,只含Sm~(3+)的硼酸镁发光很弱;Ce~(3+)虽能很好地吸收紫外光,但只能将一部分能量传递给Sm~(3+);依靠Gd~(3+)的能量传递中间体作用,铈钆钐共激活的硼酸镁中Sm~(3+)的发光明显地增强。Ce~(3+)、Gd~(3+)和Sm~(3+)间能量传递的机理为共振传道。     

环烷酸—仲辛醇—二苯亚砜协萃Pr~(3+)、Nd~(3+)、Sm~(3+)、Gd~(3+)的研究

用环烷酸—仲辛醇—二苯亚砜煤油溶液,对高氯酸底液中的Pr~(3+)、Nd~(3+)、Sm~(3+)、Gd~(3+)进行萃取。实验发现存在协萃效应。调节上述混合体系的组成及试液的pH值,在某一特定条件下可使Pr~(3+)、Nd~(3+)及Sm~(3+)、Gd~(3+)这两对离子既有适当大小的D值又有相对较大的分离系数。本文还对该三元体系的协萃机理作了初步探讨。     

新型咪唑[4,5-f][1,10]邻菲啰啉衍生物的合成及对Zn~(2+)荧光识别

邻菲啰啉二酮(1)在醋酸与醋酸铵的作用下与芳香醛通过脱水缩合构筑咪唑环,首次合成了3个新型芳基咪唑化合物(3a~3c).利用IR和1 H NMR等对目标分子3进行了结构表征.首次探究了11种金属离子对目标产物3的荧光猝灭,选取了包括主族和副族的11种金属离子Ca~(2+)、Cr~(3+)、Hg~(2+)、Al~(3+)、Mn~(2+)、Na+、Pb~(2+)、Fe~(3+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)、Fe~(2+).通过荧光测试研究了金属离子的荧光猝灭现象,并通过经典的方法计算出了荧光猝灭系数KSV.研究结果表明:Zn~(2+)对配体3a、3b、3c均产生优良的猝灭效果,并产生红移,因此可对Zn~(2+)进行荧光识别.荧光猝灭系数KSV的计算结果表明,金属离子的最低检出限可达10~(-5)mol/L.利用产生荧光猝灭现象可以广泛应用于金属离子荧光探针识别,从而达到检测金属离子的目的.因此,目标产物可作为Zn~(2+)的荧光探针.     

Bi~(3+)/Yb~(3+)共掺GdVO_4近红外发光性能研究

使用高温固相法制备了一种新的Bi3+,Yb3+共掺杂GdVO4量子裁剪近红外发光材料,该材料在波长为250~400nm的紫外光激发下发射出很强的近红外光(900~1100nm).由于体系中Bi3+离子的引入,相对于Gd0.9Yb0.1VO4,Gd0.87Yb0.1Bi0.03VO4在989nm处的近红外发光强度提高近120%,且其激发峰也从323nm红移至341nm,整个激发谱带更宽,更有利于实际应用.由于Yb3+离子既可以利用基质中的VO3-4电荷迁移态跃迁的能量,也可以同时利用Bi3+的1S0-3P1能级跃迁传递能量,相对于目前报道的理论量子裁剪效率最高的YVO4:Bi3+,Yb3+,GdVO4:Bi3+,Yb3+无论其近红外发光强度还是可见光发光强度强度皆有提升,是一种很有希望的紫外宽带激发近红外发光材料.     

Effects of La3+ and Gd3+ on Ca2+ influx in rat hepatoma H-35 cells

Effects of La³⁺ and Gd³⁺ on Ca²⁺ influx were investigated in rat hepatoma H-35 cells by measuring the initial rate of⁴⁵Ca²⁺ uptake. It was found that the maximum initial rate of Ca²⁺ uptake was increased six-to ten-fold at low concentrations of La³⁺ and Gd³⁺. Kinetic analyses by measuring the initial rate of Ca²⁺ influx at different external Ca²⁺ concentrations indicated the existence of two intracellular exchangeable components in the basal Ca²⁺ system, with low and high affinities for Ca²⁺, and only one class of Ca²⁺ binding sites was observed in the La³⁺-or Gd³⁺-treated cells. For high affinity, La³⁺ and Gd³⁺ increased both kinetic parametersK _m andV _max of basai Ca²⁺ influx. La³⁺ and Gd³⁺ compete directly with Ca²⁺ for Ca²⁺ binding site for low affinity. The kinetics is competitive.     

基于Gd的造影剂在T1加权MRI上的研究进展

磁共振成像(MRI)由于具有较深的组织穿透能力和高的空间分辨率,已成为临床医学常规使用的诊断工具之一.MRI造影剂能有效提高病灶区域和周围组织的对比度,被广泛应用于MRI医疗诊断.基于Gd的MRI造影剂,由于其能最大程度地加速纵向弛豫,产生更明亮的图像,使得该类造影剂被科研工作者不断开发和研究.综述了Gd造影剂在T1加权MRI上的最新研究进展.     

非活性马尾藻对水中Cd2+和Ni2+的生物吸附及脱附研究

【目的】以马尾藻粉为生物吸附剂,研究其在静态实验中对Cd2＋ 和Ni2＋ 的吸附及脱附能力,并对吸附速度、动力学、重金属选择性和吸附剂再生等问题进行探讨.【方法】采用单因素法分析pH 值、初始浓度、平衡离子类型等条件因素对重金属吸附容量的影响,采用准一级和准二级动力学模型对Cd2＋ 、Ni2＋ 的吸附数据进行拟合.【结果】Cd2＋ 的最佳吸附条件为pH 值4.5、初始浓度500mg/L、平衡离子为NO3ˉ,Ni2＋ 的最佳吸附条件为pH 值3.0、初始浓度900mg/L、平衡离子为Clˉ;Cd2＋ 、Ni2＋ 的吸附平衡到达时间分别为50min和25min;准二级动力学模型对吸附数据的拟合效果更好,相关系数（犚2 ）均大于0.99;对混合溶液中不同重金属的选择性吸附顺序为Pb2＋ 〉Ni2＋ 〉Cd2＋ 〉Mn2＋ ;1.0mol/L HCl对Cd2＋ 、Ni2＋ 的理论洗脱率均可达到99%.【结论】马尾藻粉对Cd2＋ 和Ni2＋ 的吸附容量大,吸附条件温和,重金属脱附率高,是一种性能良好的生物吸附剂.     

含Sr2+和Bi3+有机杂化体的合成及其光降解罗丹明B

采用溶剂热法在N,N-二甲基甲酰胺溶液中合成了不同摩尔比例的SrCl_2和Bi(NO_3)_3(分别为5%,10%,30%,50%,80%)与对苯二甲酸形成的含Sr~(2+)和Bi~(3+)有机杂化体,并在紫外可见光照射下对其进行了罗丹明B降解活性的评价.结果表明:杂化体在紫外可见光下对RhB降解活性良好,其中SrCl_2摩尔比例10%掺杂的催化剂光降解活性最佳,这归结于其在紫外区域对光有很好的吸收及光生电子和空穴能有效地分离.双金属离子能协同调节有机杂化体的光催化活性.     

Dendrimers as carriers for contrast agents in magnetic resonance imaging

Magnetic resonance imaging (MRI) is a non-invasive clinical imaging modality, which has become widely used in the diagnosis of human diseases around the world. Some MRI exams include the use of contrast agents. The goal of an ideal MRI contrast agent involves the tissue- or organ-targeting materials with high relaxivity and specificity, low toxicity and side effects, suitable long intravascular duration and excretion time and high contrast enhancement with low doses, in vivo, all coupled to low overall cost. Dendrimers are synthetic, highly branched, mono-disperse macromolecules of nanometer dimensions. Properties associated with these dendrimers such as uniform size, water solubility, modifiable surface functionality and available internal cavities make them candidates for ideal carriers of MRI contrast agents. The research progress of the dendritic contrast agents is discussed.     

Circular dichroism spectroscopic studies on structures formed by telomeric DNA sequencesin vitro

Telomere plays an important role in cellular processes, such as cell aging, death and carcinogenisis. Having special sequences, it can form quadruplex structurein vitro. Circular dichroism (CD) spectroscopic studies show that TTAGGG, (TTAGGG)₂ and (TTAGGG)₄ can all form quadruplexin vitro and exist mainly as parallel quadruplex without metal ions. Both K⁺ and Na⁺ can stabilize the tetrameric structure and facilitate the forming of anti-parallel conformation. Furthermore, the conformations of quadruplex can also be affected by sequence length, the nature and concentration of metal ions.     

Cu2+对UV-nTiO2光催化降解抗生素的影响研究

Cu2+是环境中常见二价金属离子,但其对光催化降解抗生素废水的影响有待探明.为此,构建UV-nTiO2体系并探究Cu2+共存下三类抗生素(磺胺类抗生素、氯霉素类抗生素及四环素类抗生素)的光催化降解特性.结果表明,Cu2+可显著影响抗生素光催化降解且呈"低浓度促进,高浓度抑制"效应.当Cu2+浓度介于0.001～0.03...     

Antilocalization sensing of interactions between two-dimensional electrons and surface species

We apply antilocalization measurements to experimentally study the interactions and exchange between InAs surface accumulation electrons and local magnetic moments of the rare earth ions Sm3?,Gd3?,Ho3?,and Dy3?,of the transition metal ions Ni2?,Co2?,and Fe3?,and of Fe3O4nanoparticles and Fe3?-phthalocyanine deposited on the surface.The influence of the deposited species on the surface electrons is observed through the changes in the spin–orbit scattering and magnetic spin-flip scattering rates,which carry information about magnetic interactions.Experiments indicate a temperature-dependent magnetic spin-flip scattering for Ho3?,Dy3?,Ni2?,and Co2?.Concerning the spin–orbit scattering rate,we observe an increase,except for the cases of Ni2?,Fe3?,Fe3O4nanoparticles and Fe3?-phthalocyanine.We also observe an increase in SO scattering in another system where we study the interactions of Au nanoparticles and ferromagnetic Co0.6Fe0.4nanopillars and an In0.53Ga0.47As quantum well.Experimental results are analyzed and compared to theoretical models.Our method provides a controlled way to probe the quantum properties of two-dimensional electron systems,either on the surface of InAs or in a quantum well.