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光响应自组装纳米粒子的制备、研究与应用
摘要： 近年来，光响应材料因其对特定光照的可调控开关特性而备受关注。本研究基于偶氮苯（AZO）的可逆异构化转变特性，将其设计为纳米粒子的光响应功能域。同时，通过分别含有AZO功能域和β-环糊精（β-CD）功能域的两种聚合物，利用二者间的相互作用作为纳米粒子组装驱动力。动态光散射（DLS）结果和透射电镜（TEM）图像证实了纳米粒子的形成，核磁共振氢谱（1HNMR）表明其具有明显的两相结构——纳米粒子外层由PCD聚合物构成。紫外-可见光谱证实该纳米粒子具有高效光响应特性，包括快速响应、可控渐进恢复过程及优异抗疲劳性。通过调节聚合物比例和光照条件可改变纳米粒子尺寸，这归因于其光响应特性。此外，纳米粒子还具有不可逆的pH依赖特性。为探究其作为纳米载体的应用潜力，本研究通过光照和pH值等刺激手段调控，考察了载药量及不同环境下的体外释放曲线。具有特定蛋白结合特性的靶向荧光分子叶酸（FA）被功能化修饰于纳米粒子表面，以实现抗癌药物的精准递送。初步体外细胞培养实验证实该纳米载体对MCF-7细胞具有显著疗效。
关键词： 纳米载体，纳米颗粒，药物递送，光响应特性，自组装
更新于2025-09-16 10:30:52
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可控制备的分子印迹核壳等离激元纳米结构用于等离激元增强荧光检测
摘要： 等离子体增强荧光（PEF）是一种新兴的高灵敏度检测技术。该技术利用贵金属纳米结构的等离激元效应，显著增强金属表面附近目标荧光团的荧光信号。由于等离激元增强效应与荧光猝灭之间存在权衡关系，将荧光团与金属表面的距离控制在适当范围内至关重要，这使得PEF检测用等离激元纳米结构的制备成为一项挑战性任务。本研究报道了一种可控制备的核壳型等离激元纳米结构——其表面包覆分子印迹聚合物（MIP），可用于高灵敏度、高特异性的PEF检测。以核黄素（RF）作为模型化合物，采用可控方法制备了RF印迹的Ag@SiO?纳米颗粒，实现了金属表面与RF分子间最佳距离的精准调控。所得杂化纳米结构可实现对目标物的高灵敏检测与特异性识别。基于该等离激元杂化纳米结构，我们建立了高灵敏度、高特异性的RF PEF检测方法，并成功应用于人尿液中RF的测定。该研究为制备用于高灵敏度、高特异性PEF检测的分子印迹等离激元纳米结构提供了可控制备路径。
关键词： 纳米颗粒、硼亲和作用、分子印迹聚合物、可控合成、等离子体增强荧光
更新于2025-09-16 10:30:52
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用于评估纯度并测定微升级别溶液中EV浓度的增强型比色纳米等离子体（CONAN）方法
摘要： 本协议论文描述了如何通过微孔板比色纳米等离子体(CONAN)检测法为数微升体积的细胞外囊泡(EV)溶液分配纯度等级并进行后续滴定。CONAN检测法将EV制剂加入金纳米颗粒(AuNPs)溶液中：若EV制剂纯净则溶液变蓝，若存在可溶性外源单聚体与聚集蛋白(SAPs，通常称为蛋白质污染物)则保持红色。该颜色变化可通过肉眼观察或紫外-可见光谱定量测定，从而提供纯度指标(迄今独有的特性)。该检测法特异性靶向SAPs而非EV相关蛋白，检测限<50 ng/μl(比布拉德福德蛋白检测法分辨率高一个数量级)。对于纯净溶液，该检测法还能通过颜色偏移与AuNP/EV摩尔比的线性关系确定EV数量，同时会自动报告溶液中是否存在SAP污染物以避免计数假象。CONAN检测法证明具有稳健可靠性，在成本(试剂廉价，使用标准微孔板读数仪)、工作体积(仅需1-2 μl样本)和时间(全程<1小时)方面表现优异，适用于所有天然及人工脂质微囊泡与纳米囊泡类别。
关键词： 细胞外囊泡、颗粒数量、纳米等离子体学、滴定法、脂质体、合成囊泡、纳米颗粒、纯度
更新于2025-09-16 10:30:52
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激光烧蚀对甲醇中锡纳米颗粒(Sn NPs)薄膜结构、形貌及光学特性的影响研究
摘要： 采用激光能量密度技术，在基底温度为80℃的玻璃基板上成功制备了锡纳米颗粒薄膜。通过将浸入甲醇中的锡纳米颗粒靶材与钕钇铝石榴石激光脉冲配合使用，激光能量密度范围设定在(2.92) J/cm2。X射线衍射分析表明所有衍射图谱均包含四方结构锡纳米颗粒的特征取向，且薄膜呈多晶态，(200)晶面为优先生长方向。原子力显微镜(AFM)对锡纳米颗粒薄膜表面形貌的观测显示存在高度分散的球形颗粒。我们还通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、电导率测试及扫描电子显微镜(SEM)等激光能量密度制备材料的表征手段，发现其形貌特征?？杉馇?550 nm处)的平均透射率达到(68%)，锡纳米颗粒的光学带隙测定值为(1.4 eV)。
关键词： 纳米颗粒（NPs）、表面形貌、激光烧蚀
更新于2025-09-16 10:30:52
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金属锡在水介质中通过脉冲激光烧蚀获得纳米粉末退火过程中氧化锡形成的若干方面
摘要： 通过脉冲激光烧蚀（Nd:YAG激光器，1064 nm波长，7 ns脉宽，150 mJ能量）将金属锡在蒸馏水、过氧化氢溶液及硝酸溶液中制备的纳米胶体经干燥后，在最高800°C的不同温度下进行热处理。研究表明：添加H2O2或HNO3不仅影响初始纳米粒子的尺寸特性和结构，还改变退火过程中SnO2的形成过程及最终特性。粉末X射线衍射分析证实：在水中和硝酸溶液中进行脉冲激光烧蚀时，初始颗粒含有SnO相；而硝酸溶液烧蚀所得样品经退火后则形成SnO2的中间正交晶相。通过拉曼光谱和热分析等补充研究，确定了初始样品中存在氢氧化锡，并在退火过程中形成其氧化物的中间形态SnOx。
关键词： 脉冲激光烧蚀、纳米颗粒、氧化锡、拉曼光谱、晶体结构、退火
更新于2025-09-12 10:27:22
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金属纳米复合材料辅助薄膜有机光伏中的光子捕获
摘要： 采用基于P3HT:PCBM共混体异质结薄膜有机太阳能电池(TFOSC)研究了氧化镍(NiO)纳米颗粒辅助光子捕获的效应。通过对比不同NiO浓度器件与原始P3HT:PCBM活性层器件的性能发现：在太阳能吸收介质中引入NiO有利于提升光能捕获效率。当P3HT:PCBM共混活性层中NiO浓度达到最优值时，其功率转换效率较原始器件提升了140%以上，同时填充因子(FF)和短路电流密度(JSC)也获得显著改善。研究从太阳能吸收膜的光电特性角度分析了新型器件的性能提升机制。
关键词： 局域态、太阳能电池、氧化镍、纳米复合材料、纳米颗粒
更新于2025-09-12 10:27:22
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用于光伏器件内光捕获的纹理化电极、折射率匹配层及纳米结构材料的开发
摘要： 为降低能量采集成本，人们已付出诸多努力以薄膜太阳能电池替代晶硅太阳能电池。薄膜光伏器件的设备效率亟待提升。目前表面织构化光捕获技术已被用于提高光伏器件效率。本文通过实验证明：作为透明导电氧化物（TCO）电极的表面织构化氢化ZnO:Al薄膜及太阳能电池中的纳米结构材料，能改善镀TCO玻璃基板的减反射特性。这些表面会使入射光在太阳能电池有源层内发生散射，织构化与纳米结构表面的光散射作用增加了光在有源层内的平均光程，从而提升吸收系数。采用织构化TCO层制备的非晶硅太阳能电池显示出效率提升。氮化硅薄膜作为玻璃与TCO间的折射率匹配层使用时，透射率有所提高。通过等离子体增强化学气相沉积（PECVD）法生长硅纳米线用于太阳能电池应用，金属（铟）纳米颗粒则用于实现电池内部等离子体光捕获。研究发现织构化TCO、折射率匹配层及等离子体纳米颗粒技术能提升器件效率，而基于纳米线的器件仍需进一步优化以获得更高效率。
关键词： 等离激元光捕获、纳米颗粒、薄膜太阳能电池、表面织构化、硅纳米线
更新于2025-09-12 10:27:22
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采用CsxWO3纳米颗粒实现近红外辐射屏蔽的微型红外发光二极管
摘要： 近年来，由于制造紧凑型系统的趋势，近红外LED被广泛应用于小型电子设备中。若芯片发射功率过高，则需要调节近红外（NIR）光学器件的强度。传统方法是在LED封装胶中添加色料作为减光剂来降低过强近红外辐射，但这种策略会导致外观不佳。掺铯三氧化钨（CsxWO3）纳米颗粒具有良好的近红外吸收能力，在NIR光学器件封装材料中添加极少量CsxWO3纳米颗粒，既能降低近红外强度，又能保持高可见光透过率，且不会影响LED发射器等设备的美观性。仅在环氧树脂封装胶中添加0.0021 wt%的CsxWO3/PMA分散液，就能使860 nm波段近红外强度降低15.5%，而对可见光（450 nm处仅降低3.2%）几乎无影响。CsxWO3纳米颗粒兼具优异的近红外吸收特性和可见光透过性能，适用于维持NIR微型或迷你发光二极管等小型光电器件的适中发光强度。
关键词： 纳米颗粒、迷你发光二极管、近红外屏蔽、纳米复合材料、铯掺杂三氧化钨
更新于2025-09-12 10:27:22
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骨间充质干细胞包封的热响应水凝胶网络桥接联合光-等离子体纳米颗粒系统治疗脊髓损伤后膀胱功能障碍
摘要： 脊髓损伤（SCI）是一种令人痛苦且不可逆转的重大创伤，可能使患者终身残疾。SCI的康复与治疗是医学领域面临的重大挑战，而干细胞与水凝胶支架植入技术的突破为SCI康复带来了希望。本研究报道了负载金纳米颗粒（Au NPs）的琼脂糖/聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）复合材料的合成，该材料有望用于SCI治疗。采用成熟的柠檬酸盐还原法制备Au NPs，并通过紫外-可见光谱（UV-vis）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）及EDAX分析对材料进行表征。显微图像显示水凝胶具有椭圆形或卵形多孔结构特征，且光热等离子体纳米颗粒在水凝胶结构中实现了成功均匀负载。体外细胞活性与炎症分析数据表明，该水凝胶对细胞无毒性，并对骨髓间充质干细胞（MSCs）和巨噬细胞表现出优异的促再生能力。体内实验显示，包裹MSCs的处理组材料具有更显著的神经组织再生效果，BBB评分结果证实了这一结论。术后模型动物的后肢运动功能完全丧失，但研究表明，与其它植入组相比，纳米水凝胶-MSCs复合植入材料能使术后运动功能更快恢复。
关键词： 光激发表面等离子体共振、脊髓损伤、纳米颗粒、水凝胶、间充质干细胞
更新于2025-09-12 10:27:22
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量子点/生物聚合物/化疗药物双功能超分子纳米杂化物用于体外生物成像及脑癌细胞杀伤
摘要： 胶质母细胞瘤（GBM）是最具侵袭性和致命性的原发性脑癌，预后极差且几乎无法治愈?；谛滦说吒残阅擅准际酰òㄉ杓频某肿幽擅自踊铮┑哪擅滓窖?，通过整合纳米材料、生物大分子和药物，作为对抗癌症的多模式工具具有卓越潜力。因此，我们首次基于主客体化学开发构建了量子点-生物聚合物-药物纳米杂化物，用于体外同步实现GBM细胞的生物成像、靶向及抗癌药物递送。采用化学修饰的多糖——羧甲基纤维素（CMC）作为水溶性封端配体和生物功能层，通过简便的一步法绿色水相胶体工艺在室温和生理pH条件下制备了ZnS荧光量子点（ZnS-QDs）。这些无机-有机杂化纳米胶体（ZnS@CMC）通过静电作用与抗癌药物阿霉素（DOX）结合，形成创新的超分子复合物（ZnS@CMC-DOX）以实现生物成像与癌细胞杀伤的融合。我们系统表征了这些纳米偶联体的光学及理化性质，并结合其形貌结构特征进行分析。通过MTT实验评估了健康细胞与GBM细胞的细胞相容性。结果表明：超小尺寸ZnS-QDs被精准制备为均匀纳米胶体（平均粒径=3.6 nm），其光致发光发射位于可见光谱范围。体外细胞活性检测显示ZnS@CMC纳米杂化物对两类细胞均无细胞毒性。本研究创新性在于采用纳米诊疗策略开发具有超分子囊泡状结构的ZnS@CMC-DOX纳米杂化物，其同时作为活性荧光纳米探针与药物控释纳米载体，兼具生物成像与恶性胶质瘤细胞杀伤功能，证实了在癌症纳米医学中的巨大应用潜力。
关键词： 纳米载体、癌症纳米诊疗、纳米胶体、纳米偶联物、荧光纳米颗粒、纳米医学、纳米杂化物、纳米颗粒
更新于2025-09-12 10:27:22