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氧化锌/银纳米颗粒修饰的单壁碳纳米管(SWCNTs)及其性能
摘要: 将原始单壁碳纳米管(SWCNTs)用比例为3:1的硫酸和硝酸氧化处理,在其表面引入氧官能团。随后通过化学沉淀法在氧化SWCNTs上包覆氧化锌和银纳米颗粒,合成ZnO/Ag-SWCNTs纳米复合材料。采用zeta电位分析仪、紫外-可见(UV-Vis)分光光度计、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量色散X射线光谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱对该纳米复合样品进行表征,以研究其胶体稳定性、光学特性、形貌及结构特征。研究发现添加ZnO/Ag纳米颗粒后SWCNTs性能发生改变。因此,这种新型ZnO/Ag-SWCNTs纳米复合材料是光催化和生物应用的良好候选材料。
关键词: 生物应用、光催化剂应用、单壁碳纳米管(SWCNTs)、ZnO/Ag纳米复合材料、化学沉淀法
更新于2025-09-23 15:21:01
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表面等离子体耦合发射成像技术在生物领域的应用
摘要: 荧光成像技术因其高灵敏度和特异性,在化学与生物研究中得到广泛应用。突破光学衍射极限的空间分辨率已成为研究热点,但在常规实验室条件下提升轴向分辨率仍面临重大挑战。表面等离子体耦合发射(SPCE)通过金属薄膜附近激发态荧光团与表面等离子体的相互作用产生,为分子及生物系统分析提供了具有应用潜力的光学成像新途径。凭借高度定向和距离依赖的特性,SPCE成像(SPCEi)在生物成像中展现出优异性能,显著提升了检测灵敏度与轴向约束能力。本文简要综述了SPCEi的发展历程,阐述了其独特的光学特性与系统构造,并重点介绍了SPCEi在生物应用领域的最新进展。期望本综述能为读者呈现SPCEi作为新兴成像平台的潜力与前景,该技术在生物研究与医学诊断领域具有广阔的应用空间。
关键词: 荧光显微镜、定向发射、背景抑制、表面等离子体耦合发射成像、生物应用、细胞成像
更新于2025-09-23 15:19:57
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碳与石墨烯量子点:关于合成、表征及其在神经递质检测中生物与传感应用的综述
摘要: 神经递质被认为是监测外周和中枢神经系统生理及行为功能的关键生化分子。因此,分析生物样本中的神经递质具有重要的药学和生物学意义。迄今为止,研究人员已开发出多种检测这些样本的技术。研究发现,电化学传感器具有坚固性、选择性、灵敏度以及实时测量的特点。石墨烯量子点(GQDs)和碳量子点(CQDs)被视为该研究领域前沿最具前景的碳基纳米材料之一。这归因于它们具有低毒性、在多种溶剂中高溶解性、优异电子特性、惰性、高比表面积、丰富的边缘官能化位点、强化学多功能性等特性,此外还能通过吸附表面化学物质及添加修饰剂或纳米材料进行改性。因此,本综述总结了GQDs和CQDs的合成方法并分析了其表征手段,同时探讨了碳基量子点(GQDs和CQDs)在生物成像、药物/基因递送、抗菌抗氧化活性、光致发光传感器、电致化学发光传感器和电化学传感器等生物与传感领域的应用。本研究还涵盖了多巴胺、酪氨酸、肾上腺素、去甲肾上腺素、血清素和乙酰胆碱等关键神经递质的传感特性,并分析了GQDs和CQDs进一步发展面临的问题与挑战。
关键词: 碳量子点、石墨烯量子点、神经递质、生物应用、传感应用、电化学传感器
更新于2025-09-23 15:19:57
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高生物相容性石墨烯量子点:绿色合成、毒性比较与荧光成像
摘要: 石墨烯量子点(GQDs)因其明亮的可见光致发光特性在生物成像领域具有巨大潜力。然而,繁琐的制备流程及潜在毒性严重限制了其生物应用。本研究仅用水溶液中的葡萄糖成功制备出高生物相容性石墨烯量子点(HGQDs)。与传统方法制备的GQDs(CGQDs)相比,HGQDs细胞毒性降低超60%,流式细胞术分析显示经HGQDs处理的正常细胞早期和晚期凋亡率分别下降逾72%和40%。体外荧光成像表明HGQDs可清晰呈现细胞与细菌形态并最大限度保持其原有结构。长期体内研究表明未观察到明显器官(心、肝、脾、肺、肾)损伤或病变,且能突破血脑屏障(BBB),为脑部疾病诊疗提供了可能。经过充分的体内外生物相容性验证后,HGQDs有望进一步拓展生物应用。
关键词: 生物相容性、生物应用、荧光成像、石墨烯量子点
更新于2025-09-19 17:13:59
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激光辅助预应变应力制备PDMS表面可调皱纹
摘要: 微定向皱纹被广泛用于微芯片内部表面的功能化。本文采用纳秒激光器,在预应变应力的辅助下,在聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面制备了可调皱纹。通过实验研究了预应变应力和激光能量密度对皱纹(如方向和波长)的影响。研究发现,制备的皱纹垂直于预应变应力方向生长。当激光功率从5W增加到8W时,皱纹波长从约500nm增加到2.5μm。增强预应变应力最初会急剧减小波长,随后该趋势减缓并出现一些裂纹。最终,提出了一种通过精确控制预应变应力和激光功率来调节皱纹图案的模型,并据此制备了多种皱纹图案。
关键词: 预应变、生物应用、表面改性、皱纹、聚二甲基硅氧烷
更新于2025-09-12 10:27:22
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利用接骨木莓微波辅助绿色法制备碳量子点及其生物成像应用潜力
摘要: 早期诊断对于当今癌症和传染病等疾病具有重要的战略意义。这些疾病的大部分死亡病例都源于未能早期确诊,而早期诊断病例的死亡率则显著降低。碳量子点(C-dots)作为用于早期诊断方法的荧光材料,既是新型材料又极具应用前景。这种特性已证实碳量子点在生物应用中的价值。本文报道了以接骨木为绿色基质(图1),通过简易绿色微波辅助水热法制备碳量子点的过程。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见分光光度计和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对制得的接骨木源碳量子点进行了表征。这种碳量子点具有多功能特性,可应用于多个领域:例如作为高性能纳米探针、生物成像应用、分子标记应用、癌细胞标记与成像技术以及造影剂的重要材料。
关键词: 碳量子点、生物应用、绿色合成、欧洲荚蒾
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于Janus电纺技术制备的磁-荧光双功能PLGA微球生物应用中增强的荧光强度
摘要: 具有磁-荧光双功能微球因其在荧光示踪和靶向定位方面的应用而备受关注。为提高光学成像精度及药物释放的荧光追踪效果,增强微粒的荧光强度至关重要。本研究采用双针头静电纺丝法制备了具有双腔室的磁-荧光双功能聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)Janus微球[PLGA/TbLa3(Bim)12]//[PLGA/Fe3O4]。其中一腔室包封含双稀土离子的荧光药物TbLa3(Bim)12,另一腔室同步包封Fe3O4磁性纳米颗粒(Fe3O4 MNPs)。作为对比,同时制备了将双稀土(RE)离子荧光药物TbLa3(Bim)12与Fe3O4 MNPs共包封于单腔室的磁-荧光PLGA复合微球PLGA/TbLa3(Bim)12/Fe3O4。由于荧光标记稀土药物与MNPs接触减少,Janus微球在542 nm处的荧光强度约为复合微球的3倍。研究还考察了不同Fe3O4 MNPs与TbLa3(Bim)12含量比例的Janus微球荧光强度,并通过检测其磁性能、热稳定性、细胞毒性及溶血特性,初步探索了该材料的生物应用潜力。这类Janus微球为药物递送等生物医学领域提供了广阔的应用前景。
关键词: 生物应用、PLGA微球、Janus静电纺丝、磁-荧光双功能
更新于2025-09-10 09:29:36
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硅基多孔纳米材料的巨大潜力:在储能与传感器领域
摘要: 硅纳米粒子(SiNPs)因其独特的特性——如大比表面积、生物相容性、稳定性以及优异的光学和电学性能,在多种应用中展现出广阔前景。其表面特性、光学性能及电学性质高度依赖于粒径大小、不同材料的掺杂等因素。硅纳米材料中的多孔结构不仅能提高比表面积、吸附能力和光致发光效率,还能形成大量空隙并具有高表面积体积比,从而增强吸附能力。本综述重点探讨多孔硅/介孔硅纳米粒子(pSiNPs/mSiNPs)在储能、传感器及生物科学领域应用的重要性。作为锂离子电池(LIBs)负极材料的硅在充放电过程中会发生巨大体积变化,导致开裂、电接触失效及固体电解质界面不稳定。为克服硅负极在LIBs中的挑战,具有不同结构及多种材料包覆的mSiNPs成为提升电化学性能的有力候选者?;诳傻餍巢ǔさ墓庋匦裕琾SiNPs在生物传感器和气体传感器领域取得良好效果。而具有不同结构及修饰表面的mSiNPs在生物标志物检测、药物递送及癌症肿瘤诊断中发挥着重要作用。
关键词: 锂离子电池、硅纳米材料、生物应用、多孔结构、核壳结构
更新于2025-09-09 09:28:46
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封装小分子二氧化硫荧光探针的聚合物胶束展现出新颖的分析性能与增强的细胞成像能力
摘要: 由于对分子结构与分析性能之间关系的认知有限,开发具有理想响应特性的小分子荧光探针通常是一项繁重的工作。另一方面,小分子荧光探针在生物样品中的应用常因染料与生物大分子间的非特异性相互作用而受限。聚合物胶束凭借其独特的核壳结构,可能具有改善这些状况的潜力,但利用聚合物胶束解决此类问题的研究鲜有报道。本研究通过自组装基于咔唑的SO?小分子探针与两亲性共聚物(DSPE-mPEG2000),首次构建了胶束化SO?纳米探针Nano-Cz。光学测试与细胞成像实验表明,Nano-Cz可在100%水相环境中工作,作为有效的线粒体靶向比率型SO?纳米探针。与单一小分子探针相比,Nano-Cz展现出显著更大的动态响应范围(0?0.7 mM vs 0?50 μM)、消除了DNA信号干扰并具有更优异的细胞成像性能。这些结果清晰地证明了聚合物胶束调控传感器分析性能及减少小分子探针与生物大分子非特异性相互作用导致信号干扰的能力,表明封装单一小分子探针的聚合物胶束可为探索多性能传感器提供替代策略,并推动荧光传感器的生物应用。此外,我们期待未来能有更多聚合物胶束被用于构建生物传感器。
关键词: 传感性能、生物应用、二氧化硫、聚合物胶束、荧光传感器
更新于2025-09-04 15:30:14