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通过硫醇-烯点击反应简便制备具有聚集诱导发光特性的交联荧光有机纳米粒子及其在生物成像中的潜在应用
摘要: 过去数年间,具有聚集诱导发光(AIE)特性的荧光有机纳米粒子(FONs)的生物医学应用已得到广泛探索,因为这类AIE活性FONs能有效克服传统有机染料基FONs的聚集导致猝灭(ACQ)效应??⑿滦虯IE活性FONs合成方法对其生物医学应用至关重要。本研究报道了一种简便的一步硫醇-烯点击反应——通过以季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)为连接体,将丙烯酸酯化PEG与含两个烯键的AIE活性四苯基乙烯(TPE)进行偶联来制备AIE活性FONs。多种表征技术证实了含TPE的AIE活性共聚物成功合成。通过透射电子显微镜和荧光光谱评估了所得TPE-S-PEG共聚物的粒径与荧光特性。此外还检测了细胞存活率和细胞摄取行为以评估其生物成像潜力。研究表明交联型TPE-S-PEG具有小尺寸、高水分散性、低细胞毒性和强示踪荧光等优势,这些特性使其在生物成像应用中极具潜力。该新型点击反应可在温和条件下高效进行,且由于硫醇-烯点击反应的普适性及前驱体的良好适用性,该方法还可拓展用于制备多功能AIE活性材料。综上,我们开发了一种新型高效的硫醇-烯点击反应来制备交联型AIE活性FONs,其展现出优异的理化与生物性能,在生物医学应用中前景广阔。
关键词: 硫醇-烯点击反应、聚集诱导发光、生物医学应用、荧光有机纳米颗粒、交联荧光有机纳米颗粒
更新于2025-09-23 15:23:52
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经伽马辐照的聚甲基丙烯酸甲酯-还原氧化石墨烯复合薄膜用于多功能应用
摘要: 通过溶剂蒸发技术制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)-还原氧化石墨烯(rGO)(PrGO)复合薄膜,并分别以25 kGy、50 kGy和100 kGy不同剂量进行γ射线辐照。XRD分析揭示了PMMA和rGO的物相,进一步证实了PMMA的半结晶特性。辐照还降低了PMMA和rGO官能团的峰强度。50 kGy辐照时,由于热波动在薄膜表面形成了层状结构(50 kGy),而更高剂量(100 kGy)则形成了孔隙。50 kGy样品的表面粗糙度和接触角增大。载药PrGO50和PrGO100样品分别表现出持续释放和突释特性,且对大肠杆菌表现出更优的抑菌圈。所有样品均具有血液相容性。50 kGy样品促进了成纤维细胞增殖且无细胞毒性。因此,γ射线辐照样品可作为生物传感和生物医学应用的优异候选材料。
关键词: 生物医学应用、聚合物、生物活性、还原氧化石墨烯复合材料
更新于2025-09-23 15:23:52
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十八烷基三氯硅烷封端的金纳米点阵列作为疏水表面增强拉曼散射基底用于生物医学应用
摘要: 等离子体纳米结构作为高活性表面增强拉曼散射(SERS)基底,有望实现生物分子检测。然而,由于分析物在亲水表面扩散远离等离子体敏感区域,导致检测灵敏度受限,对高稀释度、小体积分析物的检测仍是亟待解决的问题。本研究描述了十八烷基三氯硅烷(OTS)封端金纳米点(Au ND)阵列的制备与表征——这种疏水表面与纳米等离子体技术的结合体,并证实其适合作为生物医学应用中的疏水SERS活性基底。以罗丹明B为分析物进行实验验证,结果表明OTS封端Au ND阵列作为SERS基底具有活性:得益于疏水凝聚效应,该基底相比普通亲水Au ND阵列展现出3倍的信号增强。预计OTS封端Au ND阵列将推动开发出基于SERS检测的高灵敏度、高选择性生物医学检测工具。
关键词: 金纳米点阵列、十八烷基三氯硅烷、表面增强拉曼散射、疏水性、等离子体结构、生物医学应用
更新于2025-09-23 15:22:29
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荧光纳米金刚石 || 细胞标记与荧光成像
摘要: 纳米碳材料家族包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯、纳米金刚石等多种变体。荧光纳米金刚石(FNDs)于2005年加入该家族。尽管受关注程度不及其他成员,但近年来FNDs正作为一种新型纳米粒子平台,在生物医学应用领域日益受到青睐。理想的生物医学纳米粒子平台应具备三大功能:靶向性、成像能力和治疗作用。当然,这些纳米粒子还必须具有高度的生物相容性和低细胞毒性。正如本书此前所有讨论所表明的,表面功能化的FND完全满足这些要求。将该平台应用于生物医学研究,有望加深我们对疾病病理生理基础的理解,开拓更精准的诊断机会,并带来更优化的治疗方案。
关键词: 成像、靶向、荧光纳米金刚石、纳米碳材料、治疗、生物医学应用
更新于2025-09-23 15:21:01
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分子与细胞生物学中的原子力显微镜 || 用于单细胞水平分子识别的原子力显微镜成像-力谱联用技术
摘要: 单细胞水平的分子识别是生物医学科学中日益重要的课题。借助原子力显微镜,可通过细胞表面受体与其配体的相互作用实现识别(包括细胞间黏附蛋白的鉴定)。通过结合形貌图像与局部力谱测量的粘附力作图技术,可确定特定相互作用的空间位置。另一项重要技术是同步记录细胞的形貌与识别图像(TREC成像),从而实时绘制细胞上特异性结合事件的空间分布。本综述聚焦这些分子识别方法的最新进展,并列举了不同生物及生物医学应用实例。
关键词: 分子识别、TREC成像、原子力显微镜、粘附力成像、生物医学应用
更新于2025-09-23 15:21:01
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多孔硅纳米颗粒在水性介质中储存期间纳米晶体尺寸分布的演变:X射线衍射分析
摘要: 对电化学制备的介孔和微孔硅颗粒进行了X射线衍射研究,以监测其在水介质中的溶解过程。研究发现,该溶解过程分别导致介孔和微孔样品中硅纳米晶的平均尺寸减小或增大。纳米晶尺寸的演变与初始尺寸分布的多分散性相关,并通过"收缩球体"模型进行描述。该方法被用于验证生物聚合物包覆对硅纳米晶在水介质中稳定性的影响。所得结果及建立的模型可为多孔硅的潜在生物医学应用提供参考。
关键词: 生物医学应用、氧化、纳米粒子、衍射、硅、X射线
更新于2025-09-23 05:07:17
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对合成态氧化石墨烯薄片的研究
摘要: 背景:由于具有单原子层结构、材料柔韧、带隙易于调控以及可被还原为还原氧化石墨烯等特性,氧化石墨烯(GO)在电子器件、生物传感器和生物医学领域具有广泛应用。 目的:本研究旨在探究氧化石墨烯薄片的电化学性能。 方法:采用改进的Hummers法合成氧化石墨烯,并通过XRD、SEM、FTIR、UV及CV等技术对制备样品的形貌与结构进行表征。 结果:XRD图谱显示氧化石墨烯薄片在11.2°处出现特征峰,计算所得晶格参数为15.56 ?。拉曼光谱中1599 cm?1和1349 cm?1处的峰证实了氧化石墨烯的晶格畸变。FTIR光谱中3636 cm?1(O-H)、1753 cm?1(C=O)、1649 cm?1(C=C)、1456 cm?1(C-OH)和1177 cm?1(C-O)的吸收峰分别对应相应官能团。电化学测试表明,氧化石墨烯修饰的ITO电极电化学参数显著改善。 结论:通过改进Hummers法成功制备了氧化石墨烯。电化学研究表明,氧化石墨烯修饰的ITO电极能有效促进电极表面与电解质间的快速电子转移?;谡庑┓⑾郑趸┯型晌票干锎衅鞯睦硐氩牧?。
关键词: 电化学研究、傅里叶变换红外光谱、氧化石墨烯、拉曼光谱、生物传感器、生物医学应用
更新于2025-09-23 15:39:58
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中红外量子级联激光器的生物医学应用——综述
摘要: 中红外光谱技术应用于生物学和医学研究已有20多年历史,其潜在应用领域已得到确认。近年来,由于量子级联激光器具有高光谱功率密度、小光束参数积、窄发射光谱及必要时可调谐等特性,这些应用被证实能从中获益。本综述概述了相关研究成果,并通过呼气分析、血清研究、体块组织无创血糖监测以及组织薄片光谱与显微技术结合实现快速组织病理学检查等实例,展示了基于量子级联激光器的中红外光谱技术如何凭借其关键特性发挥作用。
关键词: 量子级联激光器、葡萄糖监测、中红外光谱、组织病理学、呼气分析、生物医学应用
更新于2025-09-23 21:56:06
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通过无金属光诱导可控聚合在埃洛石纳米管表面接枝荧光聚合物:制备、表征与生物成像
摘要: 埃洛石纳米管(HNTs)是一种具有独特中空管状结构的铝硅酸盐粘土材料,因其优异的生物相容性、可降解性和低成本特性,在生物医学等领域展现出广泛应用潜力。通过功能聚合物对HNTs进行表面改性可显著提升其性能并赋予新的生物医学功能。本研究采用光诱导可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合技术,在无需催化剂、加热及除氧处理的温和条件下,以二丙烯酸酯-荧光素和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)为单体,成功制备出氧气环境下具有荧光特性的HNTs/聚(PEGMA-Fl)复合材料。由于荧光素和PEGMA在HNTs表面的引入,所得复合材料表现出优异的水分散性和稳定的荧光性能。细胞存活率检测与共聚焦激光扫描显微镜结果表明,该复合材料能被L929细胞高效摄取并呈现明亮荧光,同时具有低细胞毒性。综上,我们开发了一种新型光引发RAFT聚合方法制备具有生物医学应用前景的荧光聚合物/HNTs复合体系,基于RAFT聚合良好的设计性,该策略还可拓展制备多种多功能HNTs基聚合物复合材料。
关键词: 荧光复合材料、生物医学应用、埃洛石纳米管、光诱导聚合、表面引发RAFT聚合
更新于2025-09-19 17:13:59
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生物聚合物的最新进展 || 采用先进脉冲激光技术合成的生物聚合物薄膜
摘要: 本章概述了激光合成生物聚合物薄膜在生物医学应用领域的最新进展。引言部分阐述了生物聚合物薄膜在组织工程、细胞定向培养环境及药物递送系统等应用中的重要性。随后章节聚焦于有机及有机-无机杂化涂层制备技术,重点介绍了基质辅助脉冲激光蒸发法(MAPLE)与组合式MAPLE技术,并与传统固体基底薄膜沉积方法进行对比。通过分析生物大分子的精密转移、特性保持以及组合库单步合成前景,阐明了各方法的优缺点。接下来简述了MAPLE技术实现精细材料分子转移的基本过程,随后重点介绍两种多糖薄膜的激光合成(即掺杂氧化铁纳米粒子的葡聚糖和果聚糖),并概述其他生物聚合物的MAPLE合成研究。章节最后总结了这一快速发展的研究领域的前景,并提供了丰富的参考文献数据库。
关键词: 枫叶(MAPLE)与组合式枫叶(Combinatorial-MAPLE)、薄膜、生物医学应用、生物聚合物
更新于2025-09-19 17:13:59