趋磁细菌与磁小体的研究

趋磁细菌是一类能够在一定的磁场内按磁力线方向运动的细菌,菌体内含有磁性颗粒,称磁小体.磁小体具有重要的应用价值.目前,对趋磁细菌的开发和利用主要是在磁性记录材料、分离技术和医疗卫生等方面.     

趋磁细菌与磁小体的研究

趋磁细菌是一类能够在一定的磁场内按磁力线方向运动的细菌,菌体内含有磁性颗粒,称磁小体.磁小体具有重要的应用价值.目前,对趋磁细菌的开发和利用主要是在磁性记录材料、分离技术和医疗卫生等方面.     

趋磁细菌的磁小体结构相关蛋白研究进展

趋磁细菌的磁小体由双层脂分子包被,膜上含有很多特异性的可溶和跨膜蛋白,在磁小体基质和颗粒间连接中还存在其他结构相关蛋白.趋磁细菌通过对磁小体膜或结构相关蛋白的遗传调控,实现从铁的吸收、氧化和还原—铁氧化体的沉积和成晶—磁小体链的装配和维护等一系列环节,取得了原核细胞中的最高结构水平之一——膜状细胞器结构.趋磁细菌借助磁小体结构对外界磁场(包括地磁场)信号作出响应亦提供了一个磁感受生物物理机制和地磁生物效应的简单模型.     

一种具有磁光性能的潜在药物载体的研制

磁小体是磁靶向给药领域的研究热点,为了精准示踪生物体内的磁小体来指导靶向,基于磁小体和量子点构建一种新型磁光载体.利用静置培养和磁吸附的方法收集富含磁小体的趋磁细菌AMB-1,并通过超声破碎及磁吸附方法提取长度为5~10个的磁小体链,运用点击化学反应将含有羧基的CdTe/CdS量子点修饰到磁小体膜上,并利用人肝癌细胞HepG2初步开展光示踪有效性的验证.结果发现该载体可以成功地被细胞摄取,并在细胞内观测到磁小体的分布.笔者成功地研制出磁光载体,为后续的磁靶向给药、磁靶向热疗及荧光一体化的研究及应用提供了坚实的基础.     

Fe3O4/Au单晶异质结的磁各向异性研究

基于铁磁/重金属异质结结构的纯自旋流电子器件具有低功耗、非易失性等优点,是当前自旋电子学研究的核心内容。该文利用超导量子干涉仪以及铁磁共振测量系统等手段,对分子束外延法生长的铁磁/重金属异质结Fe₃O₄/Au单晶薄膜的静态及动态磁性能进行了系统研究。研究表明,随薄膜厚度的增加,Fe₃O₄的单轴磁各向异性逐渐减小而磁晶各向异性逐渐增强。Au覆盖层的引入有助于单晶超薄膜的晶格弛豫,进而有效增强了Fe₃O₄的磁各向异性。该研究为铁磁/重金属异质结的构建提供了新的思路,有望推动其在纯自旋流电子器件中的实用化进程。     

一种趋磁弧菌及其磁小体特性的研究

南京城郊一淡水池塘污泥中存在一种弧形趋磁细菌NMV—1,在地磁场作用下一致向北游动,细胞可连接成链状,有2～13个菌体,长达2～10μm,透射电子显微镜(TEM)观察表明每个细胞内含11～15颗磁小体,呈长方体,沿菌体长轴排列成链状,磁小体尺度为:长120nm,宽80nm,处在稳定的单磁畴晶体范围内.能谱分析仪显示该菌磁小体的元素组成为铁(Fe),由晶体衍射分析表明磁小体为单晶结构.NMV—1趋磁弧菌的发现为研究用生物方法制备新型纳米磁性材料提供了必要的基础     

SDBS改性海藻酸钠磁球吸附水体中Cu（Ⅱ）的性能

以FeCl₃·6H₂O,FeCl₂·4H₂O和NaOH为原料,先制备磁流体 Fe₃O₄,再制备十二烷基苯磺酸钠（SDBS）改性海藻酸钠磁球, 通过单因素实验考察溶液pH值、 初始质量浓度、吸附时间和温度对磁球吸附水体中Cu²⁺的影响,并在B3LYP/6-31G^**水平上模拟海藻酸钠阴离子与Ca²⁺和Cu²⁺的配位特点.  实验结果表明： 在25 ℃,吸附 80 min,初始质量浓度为100 mg/L,pH=4时,最大吸附量为116.6 mg/g;Cu²⁺比Ca²⁺的成键能力强.     

SDBS改性海藻酸钠磁球吸附水体中Cu（Ⅱ）的性能

以FeCl₃·6H₂O,FeCl₂·4H₂O和NaOH为原料,先制备磁流体 Fe₃O₄,再制备十二烷基苯磺酸钠（SDBS）改性海藻酸钠磁球, 通过单因素实验考察溶液pH值、 初始质量浓度、吸附时间和温度对磁球吸附水体中Cu²⁺的影响,并在B3LYP/6-31G^**水平上模拟海藻酸钠阴离子与Ca²⁺和Cu²⁺的配位特点.  实验结果表明： 在25 ℃,吸附 80 min,初始质量浓度为100 mg/L,pH=4时,最大吸附量为116.6 mg/g;Cu²⁺比Ca²⁺的成键能力强.     

Mn掺杂对Fe81Al19合金磁致伸缩和输运性质的影响

为改善并提高Fe-Al磁致伸缩合金的性能, 熔炼制备Fe_81-xMn_xAl₁₉(x=0~24)系列合金多晶块体, 并研究Mn元素掺杂替代对Fe₈₁Al₁₉合金的结构、 磁性、 磁致伸缩及输运性质的影响.  结果表明: Fe_81-xMn_xAl₁₉系列合金的磁致伸缩系数随Mn元素质量分数的增加而降低, 这是由生成有序第二相和磁能积密度降低所致; Mn元素掺杂提高了Fe-Al多晶合金的电阻率和Fe\|Al磁致伸缩合金的交流频率使用范围; Mn元素掺杂替代降低了Fe-Al多晶合金的各向异性, 提高了低场磁致伸缩效应.     

锰对铁基合金磁特性的影响

用穆斯堡尔谱对比X射线衍射和磁矩测量法研究5种铁基合金Fe₆₀Ni_40-xMn_x(x=0,5,10)和Fe₆₀N i_35-xMn_xCo₅(x=5,10)中Mn含量对合金磁特性的影响. 结果表明, 随着Mn含量的增加, 超精细场分布向低场转移, 磁态也由铁磁态向反铁磁态转变 , 得到了平均超精细场H_hf、 磁化强度M及相关Mossbauer参数随合 金试样平均电子浓度的变化关系.     

二元掺杂钙钛矿锰氧化物薄膜的磁性能和磁热效应

用溶胶凝胶法制备二元掺杂的钙钛矿锰氧化物(La_2/3(Ca_1-xBa_x)_1/3MnO₃,LCBMO)块体材料,以其作为靶材用脉冲激光沉积法在Pb(Mg_0.33Nb_0.66)O₃-PbTiO₃(简称PMN-PT)衬底上制备LCBMO薄膜,研究Ca²⁺、Ba²⁺掺杂摩尔分数x对薄膜的结构、磁性及磁热特性的影响。实验结果表明纯相薄膜样品具有优异的磁特性,3个不同掺杂摩尔分数(x=0.5、0.6、0.8)的薄膜样品分别在居里温度260、272、280 K处获得最大的磁熵变值1.06、5.78、2.93 mJ·cm^-3·K^-1。室温附近较大的磁熵变结果对于开发室温磁致冷器件具有很好的参考价值。     

轻稀土Pr基立方Laves相超磁致伸缩材料的超高压合成及其磁弹性能研究

通过超高压退火方法,成功获得了轻稀土Pr基立方Laves相Pr(Fe_1-xGa_x)_2.35(x=0,0.06,0.12,0.17)超磁致伸缩合金材料,系统研究了其微结构、磁性转变以及磁致伸缩性能。实验结果表明,高压退火是合成轻稀土Pr基立方Laves磁致伸缩相结构的有效手段;适度的Fe过量可以在磁致伸缩相中引入软磁α-Fe相。热重分析表明随着Ga含量的增加,Pr(Fe_1-xGa_x)_2.35合金的居里温度呈现单调降低趋势。微量Ga掺杂(x=0.06)和α-Fe相的引入可以有效改善样品的软磁性能,使轻稀土Pr基立方Laves相合金在保持较大磁致伸缩响应的前提下,降低其磁弹响应滞后。本工作可为价格便宜、磁弹相应优异的轻稀土Pr基超磁致伸缩材料的开发提供实验和理论指导。     

Fe3O4@CTAC粒子的制备及抗菌性能研究

采用溶剂热法合成了分散性良好的Fe₃O₄粒子,然后将油酸修饰到Fe₃O₄粒子表面,再通过疏水作用进行十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)包覆,得到Fe₃O₄@CTAC粒子。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、Zeta电位和振动样品磁强计(VSM)对Fe₃O₄@CTAC粒子进行了表征,结果表明：Fe₃O₄粒子表面包覆CTAC后粒径无明显变化,并且仍保持良好的单分散性;Fe₃O₄@CTAC粒子具有超顺磁性和良好的磁响应性能;Fe₃O₄@CTAC粒子的Zeta电位较高,分散体系具有较好的稳定性。对Fe₃O₄@CTAC粒子进行了抗菌性能及磁分离去除菌体测试,结果显示：当Fe₃O_...     

—株G~-球形趋磁细菌的发现与表征

在玄武湖水域发现一株 Ｇ－ 球形趋磁细菌 Ｘ Ｗ － １ ,光学显微镜下观察,可见菌体在地磁场的作用下,快速北向游移,平均游动速率约为０ ．１４ ｍ ｍ／ｓ ,该菌株对磁场的作用极其敏感．透射电镜观察显示,在每一菌体的细胞壁上镶嵌了１２ 颗左右的磁小体,磁小体的大小和形状均匀一致,每颗磁小体长约６０ｎ ｍ ,宽４０ｎｍ ,ｘ 射线能谱测试分析表明,磁小体为铁的氧化物．     

一株G^-球形趋磁细菌的发现与表征

在玄武湖水域发现一株Ｇ＾－球形趋磁细菌ＸＷ－１，光学显微镜下观察，可见菌体在地磁场的作用下游移，平均游离速率久为０．１４ｍｍ／ｓ，该菌对磁场的作用极其敏感，管射电镜观察显示，在第五菌体的细胞直镶嵌了１２颗左右的磁小体，磁小体的大小和形状均匀一致，每颗磁小体长约６０ｎｍ，宽４０ｎｍ，ｘ射线能谱测试分析表明，磁小体为铁的氧化物。     

非晶态Fe-Zr-B-Dy合金的制备与磁热性能

非晶态磁热合金材料可以在很宽的温度范围内实现较大的磁制冷容量,其中铁基非晶态磁热合金因其具有近室温的磁熵变区间和低廉的成本受到广泛关注.本文通过感应熔炼铜辊甩带的方法成功制备出了一系列Fe_89?xZr₇B₄Dy_x(x=1,2,3,4)非晶态合金,并对其非晶形成能力和磁热性能进行了系统测试和分析.随着Dy含量的增加,该合金的玻璃形成能力得到改善,居里温度从296 K增加到334 K.磁熵变峰值和制冷能力也随着Dy含量的增加单调增长,在3 T的外加磁场下,Fe85Zr7B4Dy4合金的最大磁熵变达到了2.45 J K^?1 kg^?1,制冷能力为235 J kg^?1,相对于三元Fe-Zr-B体系,同一磁场下的磁熵变峰值提高60%以上.该非晶态合金原材料成本低廉,其磁热性能随着成分变化可以调控,居里温度远低于玻璃转变温度,能够保证材料在使用过程中的结构稳定性,有成为近室温的磁制冷工质的潜力.     

Fe3O4/Ag复合纳米颗粒的制备及其抑菌性能研究

首先用水热法制备了Fe₃O₄纳米球,然后以制备的磁性Fe₃O₄纳米粒子为磁核,在高温高压反应釜中与葡萄糖反应,使其表面包覆一层聚糖,利用聚糖的还原性,让包覆后的粒子与AgNO₃反应,制备出Fe₃O₄/Ag纳米复合粒子。用透射电镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）对所制备的材料的形貌和结构进行了表征。通过抑菌实验的测定,结果表明Fe₃O₄/Ag复合材料具有良好的抑菌活性。     

对氨基苯酚印迹聚合物磁微粒制备及其萃取应用

在SiO₂和3-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（MPS）双重修饰的纳米Fe₃O₄表面合成对氨基苯酚分子印迹聚合物.并将该材料应用于染发剂中氨基苯酚类化合物的磁固相萃取.优化上样时间与体积、洗脱剂组成与体积、溶液酸度与盐度等萃取条件,建立染发剂中氨基苯酚类化合物的磁固相萃取-高效液相色谱（MSPE-HPLC）分析方法.结果表明,染发剂中对氨基苯酚和间氨基苯酚分别在0.06～50 mg/kg和0.08～50 mg/kg浓度范围内线性关系良好（R²分别为0.998 9和0.998 3）,检出限（S/N=3）分别为0.018和0.024 mg/kg,日内日间精密度良好（RSD小于7.7%）.该方法灵敏度高、重现性好,适用于染发剂中氨基苯酚类的定量分离分析.     

Magnetospirillum sp.AMB-1菌株培养及磁小体形成条件的研究

本文通过改变基础螺菌培养基中琥珀酸添加量、氮源、铁源种类及含量以及培养条件,观察各因素对Magnetospirillum sp.AMB-1生长量及磁小体形成量的影响.单因素实验结果表明:其最适生长温度为30℃,pH为6.9,250mL锥形瓶中装液量为70%,在添加0.80g琥珀酸、并以0.12g NaNO3为氮源、2.0μmol/L奎尼酸铁为铁源的基础螺菌培养基中按2%的接种量,静置培养4d后,趋磁细菌的吸光度可达0.853,磁小体的形成量Cmag值为1.673.     

添加铁氧化物和活性炭对玉米秸秆两相厌氧消化性能和微生物学特性影响研究

为了提高玉米秸秆厌氧消化性能,将铁氧化物（Fe₂O₃,Fe₃O₄）和活性炭分别添加到玉米秸秆两相厌氧消化系统中的酸化相和甲烷相进行试验。结果表明,在酸化相和甲烷相中分别添加Fe₃O₄粉末和活性炭粉末（PAC）的试验组效果最佳。Fe₃O₄粉末添加到酸化相后,挥发性脂肪酸（volatile fatty acids,VFAs）与乙醇的总含量比对照组中两者的总含量提高了25.4%。酸化结束后加入活性炭粉末继续进行甲烷化试验,玉米秸秆累积产甲烷量达到7 965 mL,比对照组提高了27.8%。与对照组相比,添加Fe₃O₄粉末和活性炭粉末试验组的t₈₀（累积产甲烷量达到总甲烷产量的80%所用的时间）缩短了8 d,电导率提高了33.3%。从微生物群落角度分析,在Fe₃O₄+PAC试验组中,细菌优势菌属为Clostridium_sensu_stricto_1,古菌优势菌属为Methanobacterium,可以提高H₂利用率并且促进厌氧过程中的直接种间电子传递（direct interspecies electron transfer,DIET）。因此,Fe₃O₄粉末和活性炭粉末的添加可以有效提高玉米秸秆厌氧消化产甲烷潜力。