纳米材料在体外诊断技术中的应用研究进展

 由于纳米材料具有独特的光、磁、电、热性能,可用于产生不同类型的检测信号、放大检测信号的强度及简化检测过程等,因此基于纳米材料的体外诊断技术具有广阔的应用前景。介绍了半导体量子点、金纳米颗粒和磁性氧化铁纳米颗粒等典型纳米材料的性能特点,综述了近年来将具有优异光学性能的半导体量子点、电性能和热性能的金纳米颗粒和超顺磁性的氧化铁纳米颗粒等纳米材料应用于检测核酸、蛋白、小分子、细菌和病毒等的研究进展,并对其未来的发展涉及的纳米材料的宏量制备及修饰、自动化检测及临床评价等方面做了简单评述,以助力纳米体外诊断技术的发展。     

镉系量子点的细胞毒性——镉离子之辩

量子点是一种具有卓越荧光性能的新型纳米材料,在生物医学领域具有广泛的应用前景,故其生物安全性引起了人们的广泛关注.本文阐述了镉系量子点的细胞毒性机制的相关研究进展,重点关注镉离子的释放在镉系量子点的细胞毒性发挥的作用,以及相关的研究方法.     

ZnS量子点的制备及光催化性能研究

采用水热法制备了ZnS量子点纳米材料,利用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对所制备的样品进行了结构和形貌表征.同时以环境中存在的抗生素污染物环丙沙星(CIP)为降解对象,研究了ZnS量子点的光催化性能.经研究表明,成功制备了ZnS量子点材料,且ZnS量子点材料在紫外光照射下能够明显的降解环境中存在的抗生素环丙沙星(CIP)污染物,降解效率达到80%,表现出良好的光催化性能,但其在可见光下照射下的光催化性能明显降低,降解效率仅有45.75%.     

PANI@ZnS复合物的制备及荧光性能研究

采用两步法成功制备聚苯胺包覆硫化锌(PANI@Zn S)量子点复合纳米材料。首先,在150℃水热法条件下制得Zn S量子点;然后,将苯胺单体分散在Zn S量子点溶液中,原位聚合形成PANI@Zn S量子点复合纳米材料。所得的产物分别用X射线衍射法(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)、红外光谱仪(IR)、拉曼光谱仪(Raman)等进行了表征。产物的荧光测试显示:PANI@Zn S复合量子点的发光峰相对于Zn S量子点的发光峰变宽,且其发射光谱的频率有明显的蓝移。     

我校陈叶青曾庆光团队碳量子点发光材料研究取得新进展

正最近,国际一区Top学术期刊《Nanoscale》(影响因子:7.367)发表了五邑大学应用物理与材料学院陈叶青、曾庆光博士与学校特聘教授林君研究员合作的关于碳量子点发光材料研究的最新成果(Nanoscale,2018,10,6734-6743)。碳量子点作为一种新型的零维碳纳米材料,因出色的光学、光电转换性能     

加研制出新一代纳米捕光“天线”

近日,加拿大科学家从植物的光合作用装置——捕光天线中汲取灵感，研制出了新一代纳米捕光“天线”，它能控制和引导从光中吸收的能量。特殊的纳米材料“量子点”由美国耶鲁大学的物理学家提出，其往往是由砷化镓、硒化镉等半导体材料为核，外面包裹着另一种半导体材料而形成的微小颗粒。     

硫化铅量子点的能带调控

摘要:纳米材料的研究在近年来是材料科学中研究的重点方向，而纳米硫化铅作为新型的具有特殊光学性能的材料在各个领域都受到广泛应用。我们通过实验以求控制其量子点的颗粒变化，从而进一步研究其本身性质的改变。文中我们采用化学液相法，使用溶液混合反应共沉淀制备硫化铅量子点，并通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和紫外可见分光光度计（UV-vis）进行表征分析。实验过程中我们成功的通过调制反应溶液的浓度和添加表面活性剂的方法改变了硫化铅量子点的颗粒尺寸，制备了粒径由7nm到20nm的硫化铅量子点。颗粒尺寸的变化也导致了量子点光学特性和能带的改变。从实验的结果上可看出，实验成功制备了结晶性良好的纯硫化铅量子点，再通过形貌及性能的表征分析后，发现量子点的能带岁颗粒尺寸大小变化的规律。通过对量子点本身光学性能的研究，我们可以使其在太阳能电池等领域获得更好的应用，同时对新型材料的发展起到促进作用。关键词:硫化铅；量子点；能带；调控     

量子阱、量子线及量子点

半导体纳米材料是纳米材料的一个重要组成部分,由于能带工程而实现的半导体超晶格、量子阱、量子线和量子点这类低维结构具有的独特物理性质,使得纳米薄膜、纳米微粒、纳米团簇、纳米量子点等所显示出的新颖的电、磁、光以及力学性质,令它们与电子学、光电子学以及通信技术、计算机技术的发展密切相关。纳米结构的电子和光子器件将成为下一代微电子和光电子器件的核心。     

纳米量子点的荧光特性及其在离子和分子检测中的应用

量子点是近几年发展起来的新型纳米材料,是一种具有发展潜力的荧光探针。虽然研究起步较晚,但因其独特的光学和电子学性质成为人们关注的一个热点。主要简述了量子点的基本性质与荧光特性以及量子点荧光探针在离子、小分子检测中的应用,并对发展前景作了展望。     

量子点的制备及其在光化学传感器中的应用研究进展

量子点(QDs)作为一种新型半导体荧光纳米材料,表现出优越的光学、电子和表面可修饰等性质,可应用于许多领域.尤其在化学和生物化学领域,以量子点独特的发光优势构筑传感器在分析检测方面表现出很高的灵敏性和选择性.文章概述了量子点结构、性质及其制备方法,并综述了量子点在光化学传感器中的应用.     

半导体量子点的光学性质及其在生物标记中的应用

半导体量子点是近几年发展起来的新型纳米材料,其独特的光学性质使之成为理想的荧光探针材料,在生物医学领域具有广阔的应用前景.本文概述了量子点的光学性质、合成方法、以及在生物标记中的应用,并对其发展进行了展望.     

CdTe/聚乳酸荧光膜的制备与研究

采用丙交酯开环聚合制备高纯度的聚乳酸,以十二胺为相转移剂,将一锅法合成的巯基CdTe量子点转移到三氯甲烷中,采用共聚的方法,合成了CdTe/聚乳酸(CdTe/PLA)纳米掺杂杂化材料及荧光膜的制备.通过紫外-可见光谱仪(UV-vis)、荧光(PL)等表征方法考察合成的CdTe量子点的光学性能,通过扫描电镜(SEM)、XRD及拉伸试验机系统研究了改性后的荧光膜的力学性能和纳米材料在聚乳酸膜中的分散情况.结果表明:CdTe量子点在聚乳酸中分散程度很好,并且保留了PLA膜的力学性能,所制备的复合膜具有优越的荧光性能.     

高稳定的溴铅铯量子点制备及发光二极管应用

通过合理设计钙钛矿量子点（Quantum Dots，QDs）的表面配体，采用在大气水氧暴露的环境中一步合成钙钛矿量子点的制备方法，以3-氨丙基三乙氧基硅烷为表面配体，采用热注入法直接制备二氧化硅包裹的溴铅铯量子点（CsPbBr3@SiO2 QDs）核壳结构. 研究反应时间对二氧化硅壳层厚度的影响，利用透射电子显微镜和X射线光电子能谱仪表征量子点核壳结构的形貌，分析材料的元素组成. 利用光谱仪表征材料在水、氧、光照等环境下的发光光谱，分析和讨论光谱的时间稳定性. 实验结果表明，反应时间为30 min时，可成功制备壳层均匀、形貌良好的CsPbBr3@SiO2 QDs. 得益于二氧化硅壳层的包裹和高分子膜的封装，量子点在刮涂成膜后，其光学薄膜仍保持优越的光致发光性能；在水氧环境下的稳定性得到了改善，置于水中180 d仍可保持较高的光致发光强度；进一步将量子点溶液应用于发光二极管器件，可实现较窄的发光峰和较高的光谱稳定性.     

纳米材料在植物细胞生物学研究中的应用

纳米材料已广泛应用于药物载体、生物传感器、成像技术以及基因治疗等研究,相对于动物细胞而言,纳米材料在植物细胞生物学中的应用相对滞后,目前主要集中在量子点探针标记技术和纳米基因载体介导外源基因遗传转化两方面。据此,笔者主要介绍了近年来的量子点合成及功能化等方面的进展,特别对于在植物细胞成像中应用进行了评述。另外还介绍了纳米基因载体的种类和特征,以及在植物完整细胞或原生质体中介导外源基因遗传转化等方面的研究进展。笔者认为已有的纳米材料存在粒径过大或自身的细胞毒性过大,限制了其在植物细胞生物学中的进一步应用,所以针对植物细胞自身特征,设计合成新型的纳米材料将是未来研究的焦点。     

CdSe量子点的制备及其被聚乳酸包被的研究

以巯基乙酸为稳定剂,制备CdSe量子点,并考察聚乳酸对量子点的包被.采用透射电镜对CdSe量子点被聚乳酸包被前后的形貌进行观察,采用X射线粉末衍射、紫外可见吸收光谱、荧光光谱和荧光显微镜对产物进行分析和表征.研究结果表明:CdSe为闪锌矿型(立方形)的球形纳米晶,量子点的平均尺寸为4 nm,具有明显的量子尺寸效应和较强的荧光强度;组装聚乳酸的量子点相对于纯的量子点尺寸明显增大(40 nm),荧光强度有所增强,且量子点被包裹在内核,具有明显的核壳结构.     

纳米材料及其在纺织工业中的应用

介绍了纳米材料的概念及纳米材料的表面效应、小尺寸效应,量子尺寸效应,量子隧道效应、物理效应和化学效应等特性。指出利用纳米材料的特殊性可以制造纺织新原料、纳米浆料以及改善织物功能。     

SiC和CdTe量子点间荧光共振能量转移

采用水相法制备了巯基乙胺包裹的CdTe量子点,用湿化学刻蚀法制得了SiC量子点,并对CdTe和SiC量子点的光学特性进行了研究.结果表明:随着激发波长的增加,因量子限制效应,SiC量子点荧光的最大发射峰出现红移;CdTe量子点的发射谱和SiC量子点的吸收谱有较大的重叠,且带边发射有较大的能量分离;CdTe量子点和SiC量子点之间存在福斯特共振能量转移.同时,CdTe和SiC混合液蒸干后的荧光光谱显示,供体SiC的荧光减弱,而受体CdTe的荧光增强;相同大小的CdTe、SiC及CdTe和SiC混合物的液滴在空气中自然蒸发时,液滴的颜色在紫外灯照射下发生了变化,这是由于蒸发过程中,液滴体积减小,导致液滴中量子点间的距离减小,有利于CdTe量子点和SiC量子点间发生福斯特共振能量转移.     

不同前驱体制备CdSe/ZnS量子点及其性能研究

分别使用Na₂SO₃和NaBH₄制备Se的前驱体,进一步合成了两种发射不同波长荧光的CdSe/ZnS量子点。采用X射线衍射、荧光光谱、紫外光谱、透射电镜等表征手段,比较了2种体系制得量子点的性能,并考察了包裹反应时间、反应物配比对性能的影响。结果表明,NaBH₄体系得到的产物纯度更高,量子点粒径更小,且在反应速度和荧光强度两方面均优于Na₂SO₃体系;增加巯基乙酸,CdCl₂·2.5H₂O和NaBH₄的量有助于荧光强度的提高,而Na₂SO₃的量对荧光强度影响不。     

半导体量子点光谱特性标准样品及高分辨透射电子显微镜粒径定值研究

半导体量子点纳米晶体是一类典型的纳米材料,具有独特的光学特性,已在生物医学、光电转换等领域得到应用.量子点纳米晶体的标准样品对其质量控制和产业应用都有重要的意义,但需要对其光学特性和尺寸特性进行准确测量研究.我们研制了以硒化镉量子点为代表的半导体量子点纳米晶体标准样品,并对其光学特性进行定值.针对目前制约量子点粒子尺寸准确测量的透射电子显微镜样品基底问题进行改进,用碳管-氧化石墨烯微栅代替常用的超薄碳膜微栅.通过高分辨透射电子显微镜表征得到晶格清晰的小尺寸半导体量子点纳米晶体的形貌像.这些结果有助于建立硒化镉量子点半导体纳米晶体的特征带边吸收峰值与粒子粒径的准确定量对应关系,从而推动量子点的应用.     

CdTe量子点对人乳腺癌细胞MCF 7/ADM的化学增敏作用及其机制研究

利用纳米材料CdTe量子点作为增敏剂, 四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测细胞活力的实验表明CdTe量子点增强了阿霉素对于MCF 7/ADM的毒性, 而对非耐药的MCF 7无增敏作用. 然后利用免疫印迹法和免疫荧光染色法检测发现CdTe量子点提高了MCF 7/ADM细胞的自噬水平, 且这种自噬水平的上调与化学增敏效应是相关的, 以上结果提示CdTe量子点通过诱导MCF 7/ADM细胞发生自噬, 增强耐药性细胞对DOX毒性的敏感性.