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用分子印迹TiO?修饰纳米晶TiO?涂层以实现尿酸识别
摘要: 通过结合表面改性与分子印迹技术,本研究基于二氧化钛纳米颗粒在石英晶体微天平(QCM)电极上的固定化及分子印迹二氧化钛(MIT)层对纳米颗粒的修饰,构建了一种具有优异分子识别能力的新型压电传感平台用于尿酸(UA)检测。所制备生物传感器的性能评估显示:该传感器对UA检测表现出高灵敏度,线性范围为0.04-45 μM,检测限达0.01 μM;且相较于其他干扰物对UA展现出高度选择性。尿酸生物传感器在尿液样本中的分析应用证实了其检测尿酸的可行性。
关键词: 高选择性检测、尿酸生物传感器、压电传感、表面修饰、分子印迹二氧化钛
更新于2025-09-23 15:23:52
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具有均匀长程有序结构的Au@Cu纳米阵列:合成与表面增强拉曼散射应用
摘要: 具有均匀长程有序结构的纳米结构对高质量表面增强拉曼散射(SERS)光谱的性能标准化至关重要。本文描述了金修饰铜(Au@Cu)纳米阵列的制备及其SERS特性。首先通过在绝缘基底上原位电化学组装合成了具有均匀长程有序结构的铜纳米阵列。该铜纳米阵列可实现厘米级尺寸并具有严格周期性的纳米微结构,有利于SERS基底的量产与性能标准化。随后通过无任何?;ぜ恋闹没环从υ谕擅渍罅猩闲奘谓鹉擅卓帕?。所得Au@Cu纳米阵列对4-巯基吡啶表现出优异的SERS活性,其检测灵敏度极限低至10^-8 M。因此,这种简便方法为基于纳米有序阵列的SERS基底制备提供了有效平台。
关键词: 金纳米颗粒、铜纳米阵列、表面修饰、表面增强拉曼散射(SERS)
更新于2025-09-23 15:23:52
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C3N单层的带隙调控:一项第一性原理研究
摘要: 这种新发现的类石墨烯材料C3N因其独特的拓扑和电子结构,在多种重要应用中展现出巨大潜力。为拓展其应用,关键挑战在于使其本征带隙(1.03电子伏特)实现调控。本研究通过第一性原理计算,探究了C3N单层材料在缺陷工程、表面修饰及取代掺杂等表面改性处理下的能带结构变化。结果表明,这些处理方式能同时诱导杂质态、轨道再杂化及n型或p型掺杂效应,从而有效调节能带结构。值得注意的是,研究揭示了带隙与掺杂浓度间的若干线性关系,为精确控制C3N带隙奠定了基础。
关键词: 带隙调控、取代掺杂、缺陷工程、表面修饰、g-C3N
更新于2025-09-23 15:23:52
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聚多巴胺包覆金核/中空介孔二氧化硅壳纳米颗粒作为肿瘤多模态成像与光热治疗的纳米平台
摘要: 开发一种集成诊断与治疗元素的新型混合纳米平台,对实现肿瘤的有效诊疗一体化具有重要价值。本研究巧妙设计了一种聚多巴胺(PDA)包覆、全氟己烷(PFH)填充的金核/中空介孔二氧化硅壳(Au@mSiO2-PFH-PDA,简称ASPP)复合纳米颗粒,用于肿瘤的光声(PA)/超声(US)/计算机断层扫描(CT)/热成像及光热治疗(PTT)。我们首先采用柠檬酸钠还原法合成直径15.8 nm的金种子颗粒,通过聚乙烯吡咯烷酮包覆促进金种子表面生长实心二氧化硅壳/介孔二氧化硅壳。经选择性蚀刻去除实心壳层、表面氨基化处理后,将PFH填充至直径182.1 nm的球体空腔内,最后形成15.1 nm厚PDA外壳。该212.2 nm尺寸的混合纳米颗粒具有胶体稳定性与良好细胞相容性,因PDA、PFH和金纳米颗粒的协同作用展现出优异的多模态成像性能。PDA包覆层赋予平台61.2%的光热转换效率,在808 nm激光照射下可有效实现体外癌细胞及皮下4T1荷瘤模型的光热消融。更重要的是,在原位4T1肿瘤模型中,瘤内注射ASPP并经808 nm激光照射能完全抑制4T1肿瘤诱导的肺转移。该混合纳米平台在肿瘤多模态成像、光热治疗及转移抑制方面展现出重要应用前景。
关键词: 肿瘤转移抑制、多模式成像、光热治疗、聚多巴胺纳米颗粒、中空介孔二氧化硅、表面修饰
更新于2025-09-23 15:22:29
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DNA折纸术在原生和钝化二硫化钼基底上的沉积
摘要: 保持DNA折纸结构在基底上的结构完整性是成功制备基于DNA折纸/半导体的混合生物医学传感器器件的前提条件。二硫化钼(MoS2)因其卓越的电学、机械和结构特性,是这类未来传感器的理想基底。在本研究中,我们首次探究了DNA折纸与MoS2表面的相互作用。与DNA折纸在另一种原子级平整表面——云母上保持结构完整的相互作用不同,观察到DNA折纸结构在与MoS2接触时会迅速丧失其结构完整性。在后续一系列研究中,评估了芘和1-芘甲基胺作为可能缓解该效应的表面修饰剂。虽然两者都通过物理吸附在MoS2上形成吸附层,但1-芘甲基胺作为更好的保护剂,能显著延长结构的保存时间。这些发现将有助于未来DNA折纸/MoS2混合电子结构的制备。
关键词: 原子力显微镜(AFM)、二硫化钼(MoS2)、1-芘甲基胺、芘、DNA折纸术、表面修饰
更新于2025-09-23 15:22:29
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砷化镓波导作为直接中红外振动光谱的平台
摘要: 近年来,中红外(MIR)光谱技术已发展成为适用于多种分析检测任务的通用而强大的传感工具。衰减全反射(ATR)技术因其近乎实时开展无损检测的潜力而日益受到关注。在ATR技术中,采样界面(即连接样品与倏逝场的ATR波导及其材料特性)是核心组件,能确保高效的光子-分子相互作用。砷化镓(GaAs)是相较于常用ATR波导材料(包括但不限于硅、硒化锌和金刚石)的通用替代材料?;谏榛氐哪诓糠瓷湓↖REs)是新一代半导体基波导,本文首次将其与传统傅里叶变换红外(FT-IR)光谱技术结合应用于直接光谱分析。除对ATR波导进行表征外,我们还监测了典型表面反应,并通过利用表面增强红外吸收(SEIRA)效应实现信号放大来演示痕量分析物的检测。以食品和饲料安全分析中的模型分析物——真菌毒素黄曲霉毒素B1(AFB1)为例,展示了该技术的实际应用价值。
关键词: 中红外化学/生物传感器、表面修饰、砷化镓、自组装单分子层、消逝场吸收、表面增强红外吸收
更新于2025-09-23 15:21:01
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冷冻促进配体与等离子体金纳米棒的结合
摘要: 金纳米棒(AuNRs)是一类重要的先进等离子体材料,但与金纳米球(AuNSs)不同,其表面修饰因合成过程中产生的特定十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)表面活性剂层而较为困难。本文提出了一种针对金纳米棒的冷冻诱导表面修饰策略。在简单清洗步骤后立即冷冻金纳米棒,可促进表面配体的结合,并在快速时间尺度内实现功能性生物界面的组装。该策略简单、快速、通用且稳健,无需额外试剂即可将不同配体分子(包括有机染料、聚乙二醇(PEGs)和DNA)连接到金纳米棒上。通过矩阵驱动法确定了DNA负载的最佳条件。研究表明,所连接的配体分子具有功能性,能够利用连接金纳米球的DNA形成核-卫星型结构,或利用聚乙二醇化的金纳米棒构建高密度垂直超晶格阵列。
关键词: DNA、表面修饰、金纳米棒、表面配体
更新于2025-09-19 17:13:59
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pH调控的水分散聚合物刷接枝改性氮化硼纳米管荧光开关用于细胞成像
摘要: 基于氮化硼纳米管(BNNTs)和接枝共聚物刷(聚(丙烯酸-共-荧光素丙烯酸酯)-P(AA-co-FA))的pH可切换、荧光性、杂化、水分散纳米材料通过两步法成功制备。通过光谱、重量分析和成像技术证实了BNNTs的功能化。与"纯"BNNTs相比,P(AA-co-FA)功能化的BNNTs在520 nm处显示出强烈的绿色荧光发射。在中性或碱性pH值下,P(AA-co-FA)功能化的BNNTs具有高发射性,而在酸性pH条件下荧光强度消失或较低。当悬浮液pH从7增加到10时,未观察到吸收增加。功能化BNNTs易被人正常前列腺上皮细胞(PNT1A)和人前列腺癌细胞系(DU145)摄取,适用于细胞成像应用的进一步评估。
关键词: pH开关、表面修饰、细胞成像、荧光、氮化硼纳米管、聚合物刷
更新于2025-09-12 10:27:22
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通过溅射装饰工艺设计TiO2-Ag2O复合纳米棒的纳米级表面形貌及其低浓度NO2气体传感行为
摘要: 通过两步法合成了具有不同Ag2O构型的TiO2-Ag2O复合纳米棒:首先采用水热法制备核部TiO2纳米棒,随后通过溅射沉积法沉积Ag2O晶体。通过控制Ag2O的溅射时长,制备出两种TiO2-Ag2O复合纳米棒——离散Ag2O颗粒修饰的TiO2复合纳米棒与层状Ag2O包覆的TiO2核壳纳米棒。结构分析表明该复合纳米棒具有高结晶度。精确调控Ag2O溅射时长可实现Ag2O颗粒在TiO2纳米棒表面的分散修饰;而延长溅射时间会导致大尺寸Ag2O颗粒团聚,进而在TiO2纳米棒表面形成Ag2O团簇的层状覆盖。将这些具有不同Ag2O覆盖形貌的复合纳米棒作为化学电阻型传感器用于痕量NO2气体检测,并与原始TiO2纳米棒的气敏性能进行对比,同时探讨了其增强传感性能的内在机制。
关键词: 复合纳米棒、溅射、纳米结构表面、表面修饰
更新于2025-09-12 10:27:22
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对ZnAl1.9Eu0.05O4表面进行改性以获得ZnAl1.9Eu0.05O4/SiO2杂化材料,用于生物传感器应用
摘要: 本研究旨在探究ZnAl1.9Eu0.05O4纳米粒子表面改性对制备ZnAl1.9Eu0.05O4/SiO2杂化材料作为生物传感器应用的影响。首先通过燃烧反应合成ZnAl1.9Eu0.05O4纳米粒子,随后采用硅烷试剂对其表面进行改性。通过X射线衍射、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱以及激发和发射光谱对样品进行表征。结果表明主要物相为ZnAl2O4。SEM观察显示存在硬团聚体,呈不规则板状形态,伴有少量不规则且可变的孔隙。FTIR通过硅醇和硅氧烷基团证实了表面改性。激发和发射光谱揭示了ZnAl2O4基质宽带的存在,以及由非化学计量比ZnAl2O4掺杂铕离子产生的精细而强烈的跃迁。从发射和激发结果观察到,ZnAl1.9Eu0.05O4/SiO2杂化材料的发光强度较ZnAl1.9Eu0.05O4纳米粒子略有下降。但与硅烷化引入促进杂化材料与生物分子结合的功能基团所带来的优势相比,这种下降几乎可以忽略,因而该材料在生物医学领域用于疾病诊断和治疗的生物传感器应用中极具前景。
关键词: 发光、生物传感器、生物偶联、表面修饰
更新于2025-09-04 15:30:14