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荧光金属掺杂碳点用于神经元操控
摘要： 生物相容性纳米复合材料的需求日益增长，这类材料需能通过多种模式与生物组织高效互动。碳点（CDs）可作为生物相容性荧光纳米材料用于靶向组织/细胞成像。实现这一目标的关键在于提升碳点的荧光量子产率并增强其细胞靶向性。本研究采用声化学技术开发了一锅法合成碳点（包括金属掺杂碳点M@CDs）的工艺，揭示了超声时间、温度及功率等实验参数如何影响碳点尺寸（2-10纳米）及其荧光特性。测得最高发射量子产率约16%。我们同样合成了掺杂不同金属（Ga、Sn、Zn、Ag、Au）的M@CDs，其与类神经元细胞的相互作用研究表明：该材料具有高效摄取特性和低细胞毒性。此外，相较于原始碳点，我们比较了M@CDs在神经突起起始和延伸生长阶段对神经突起生长的促进作用。本研究表明M@CDs可用于成像及神经细胞互作。这类纳米复合材料因其生物相容性、光稳定性及潜在选择性亲和力而极具前景，为多功能生物医学应用开辟了道路。
关键词： 超声处理、神经突生长、生物相容性、金属掺杂碳点、神经组织工程、荧光
更新于2025-09-09 09:28:46
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介孔二氧化硅修饰的发光Gd2O3:Eu纳米粒子：物理化学及发光性能
摘要： 通过低温弱碱热分解法合成了高度胶体化的Gd2O3:Eu纳米颗粒（核纳米颗粒）。采用溶胶-凝胶化学工艺进行二氧化硅表层包覆，以提升其在环境条件下的溶解性、胶体稳定性、生物相容性和无毒性。XRD结果表明获得了高纯度、结晶性良好、单相立方晶系的Gd2O3纳米晶体。TEM图像显示介孔厚二氧化硅层有效包覆了核纳米颗粒，这些颗粒呈近球形且粒径不规则，约10-30纳米。水介质中的吸收光谱和zeta电位结果显示，由于二氧化硅表层包覆，从核结构到核壳结构的溶解性、胶体稳定性和生物相容性特征均得到增强。样品展现出优异的光致发光性能（610纳米红光区以5D0→7F2跃迁为主发射峰），表明可用于光学生物检测、生物标记等领域。二氧化硅壳修饰的核/壳纳米颗粒的光致发光强度相对核纳米颗粒有所抑制，这表明硅醇基团高振动能分子表面包覆引发了多光子弛豫路径。核/nSiO2/mSiO2纳米晶体显示出强烈的5D0→7F2跃迁发射，同时兼具优异的溶解性和生物相容性，有望在光子学生物医学领域获得重要应用。
关键词： 二氧化硅，氧化钆，生物相容性，发光性能，Zeta电位，介孔
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于钛合金的纳米结构二氧化钛：合成与性能
摘要： 二氧化钛（TiO?）因其在光催化、太阳能电池、锂离子电池电极及生物医学设备等领域的潜在应用价值，引发了科学界与技术界的广泛关注。这一现象在通过阳极氧化和离子注入法改性钛基合金时尤为显著。然而，太阳光吸收不足与空穴扩散受限等问题严重制约了TiO?的光催化性能。此外，钛基生物医学设备的生物相容性与耐腐蚀性尚需提升以实现更长使用寿命。本综述首先阐述阳极氧化制备的MO?材料，继而通过对比乙二醇、甘油、甲酰胺及水系电解质等多种电解液参数，评估阳极氧化过程中的关键因素。同时概述离子注入对钛基合金表面的影响。通过分析不同合成方法与纳米结构TiO?改性策略的作用效果，重点探讨了适宜原位掺杂比例与离子注入剂量的核心要素。最后就构建纳米结构TiO?的阳极氧化与离子注入技术进行展望，阐明当前挑战及未来研发的关键方向。
关键词： 阳极氧化、水分解、生物相容性、二氧化钛基钛合金、离子注入
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于薄膜的纳米生物传感器用于尿酸检测的全面综述：关节炎诊断
摘要： 本文旨在综述近十年来薄膜基纳米生物传感器的发展，包括传感原理、电极类型及各类薄膜基质。理论和实验结果表明，基于薄膜的传感器适用于低浓度生物分子的高灵敏度检测，可用于关节炎、肾脏疾病及其他心血管疾病的早期诊断和筛查。该综述总结指出，通过酶固定化和表面功能化方法可提高生物传感器的灵敏度，而聚合物纳米复合材料与金属氧化物薄膜的新组合因其高生物相容性显著提升了检测效率。
关键词： 纳米材料、酶、薄膜、尿酸、固定化、生物相容性
更新于2025-09-09 09:28:46
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隐形眼镜 || 隐形眼镜材料
摘要： 本章概述了隐形眼镜材料，重点介绍其发展历程、特性及引发的眼部反应。内容涵盖从玻璃和PMMA到硅水凝胶的演变过程，强调透氧性、润湿性和机械性能在镜片设计中的重要性。章节还探讨了实现生物相容性与舒适度的挑战、镜片材料对眼部健康的影响，以及为解决干眼症和眼部表面老化等问题而发展的材料未来方向。
关键词： 氧气透过性、干眼症、眼部反应、眼前节衰老、硅水凝胶、隐形眼镜材料、生物相容性
更新于2025-09-04 15:30:14
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硫化铜与g-C3N4量子点在稀土上转换纳米颗粒上的复合用于靶向光热与光动力癌症治疗
摘要： 基于纳米材料的多模态治疗剂联合疗法已被证明是癌症治疗的一种有前景的方法。本研究报告通过在中空介孔二氧化硅包覆的上转换纳米粒子（UCNPs）表面组装光热剂（硫化铜纳米颗粒）和光动力剂（氮化碳量子点），制备出一种高效多功能抗癌纳米复合材料（简称CUSCs）。随后对所得纳米复合材料进行聚乙二醇（PEG）和叶酸（FA）表面修饰，最终制得具有优异癌细胞靶向效应和生物相容性的样品（标记为CUSCs-PEG-FA）。该纳米平台中：硫化铜纳米颗粒作为低毒且光热转换效率高的无机物质；氮化碳量子点因其小尺寸特性兼具良好生物相容性和细胞摄取优势；上转换纳米粒子可受近红外光激发产生与高荧光氮化碳量子点紫外吸收峰重叠的紫外-可见光发射。当纳米复合材料受808 nm近红外光激发时，将呈现协同治疗效应——由于所选光热剂与光敏剂吸收波长不同，可实现能量的充分利用。相较于单一疗法，结合光热治疗（27.4%的高光热转换效率）与光动力治疗能更有效抑制癌症。此外，凭借掺杂稀土离子的固有性能，该材料还展现出卓越的计算机断层扫描（CT）、上转换发光（UCL）及磁共振成像（MRI）适用性。
关键词： 硫化铜、上转换、g-C3N4、协同治疗、生物相容性
更新于2025-09-04 15:30:14
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肝素接枝聚乙烯醇水凝胶：一种用于人工角膜光学部分材料
摘要： 采用共价接枝法将肝素（Hep）接枝到聚乙烯醇（PVA）水凝胶表面。通过傅里叶变换红外衰减全反射和X射线光电子能谱确定了改性水凝胶的结构。研究了(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷（kh550）和肝素浓度对复合水凝胶可见光透过率、含水量、平衡溶胀度、亲水性及肝素钠释放百分比的影响。改性PVA水凝胶的可见光透过率高于94%，溶胀平衡时间约60分钟，平衡溶胀比介于3.0至3.5之间。亲水性增强，静态水接触角从41°降至28°。通过细胞黏附与增殖实验评估了PVA-kh550-Hep水凝胶的生物效应：体外黏附实验显示肝素修饰界面后细胞黏附显著减少；CCK-8检测表明该水凝胶的生物相容性较纯PVA明显改善。实验证明PVA-kh550-Hep水凝胶具有良好的稳定性、生物活性和生物相容性，在人工角膜领域具有潜在应用价值。
关键词： 生物相容性、表面改性、粘附
更新于2025-09-04 15:30:14
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碳化硅生物技术 || 用于体内葡萄糖监测和WiFi应用的SiC射频天线
摘要： 美国糖尿病协会估计，美国近10%的人口患有糖尿病，到2050年，每三个美国人中就有一人将罹患糖尿病。糖尿病是一种代谢性疾病，患者身体无法产生或正常利用胰岛素，导致血糖水平升高（即高血糖）。频繁或长期高血糖患者可能出现神经系统、血管及其他器官并发症，以及心脏病、肾病、中风、视力丧失和截肢等病症[1,2,3]。因此，维持健康血糖水平对个人生命至关重要。
关键词： 碳化硅、生物相容性、射频天线、葡萄糖监测、WiFi应用、糖尿病
更新于2025-09-04 15:30:14
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胞外多糖衍生碳点用于微生物活性评估
摘要： 荧光染料染色结合荧光显微镜或流式细胞术正成为监测微生物活力的常规方法，这对食品安全、抗生素研发和人类健康至关重要。然而传统活/死检测染料存在成本高、染色步骤繁琐及细胞毒性大等问题，亟待改进。本研究报道了廉价碳点CDs-EPS605能以便捷方式准确评估微生物活力且细胞毒性可忽略。这种氮掺杂荧光CDs-EPS605可通过细菌胞外氨基多糖EPS一步水热碳化法简易制备，具有成本低廉和可持续优势。带负电的CDs-EPS605包含C、H、O、N、P、S元素并具有-COOH、-OH、-CONH-和-NH2等多种官能团。研究发现CDs-EPS605能灵敏选择性染色死亡微生物而不标记活菌，实现活/死菌区分。该标记方法无需避光处理或洗涤步骤，操作简便。与市售染料相比，CDs-EPS605展现出更优的光稳定性和显著降低的细胞毒性。综上，CDs-EPS605作为一种简单高效的微生物活力检测试剂，同时拓展了微生物胞外多糖的应用领域。
关键词： 多糖、碳基纳米材料、生物相容性、光稳定性、微生物活性评估
更新于2025-09-04 15:30:14