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具有比色响应的胶体稳定单层纳米片
摘要： 尽管彩色层状材料已发现数十年，但在水介质中制备具有比色响应的胶体稳定单层有机二维纳米片仍具挑战性。本研究首次报道了通过两亲性二炔分子在水介质中的自组装及原位拓扑聚合反应，实现变色单层纳米片的溶液法合成。该聚二乙炔（PDA）纳米片在溶液中厚度约3-4纳米，干燥状态下仅约1.9纳米，而横向尺寸可达数微米。其优异的水相稳定性赋予PDA纳米片良好的加工性能，既可通过真空抽滤组装成薄膜，亦可作为墨水用于高精度喷墨打印。所得滤膜与打印图案均呈现完全可逆的蓝-红热致变色特性，且薄膜还能响应近红外光产生独特的可逆比色转变——这一现象在其他纯PDA体系中尚未见报道。这种胶体PDA纳米片代表了新型变色有机二维纳米材料，有望作为智能杂化材料的构建单元，并在传感、显示和/或防伪等领域获得广泛应用。
关键词： 比色响应、单层纳米片、胶体稳定性、聚二乙炔
更新于2025-09-23 15:23:52
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具有生物相容性的超顺磁性核壳纳米粒子，有望用于热疗驱动的药物释放及作为增强型造影剂
摘要： 合成了超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIONs）及由介孔二氧化硅和/或脂质包覆的核壳型纳米颗粒，并测试了其在药物递送、磁热疗及造影剂方面的潜在诊疗应用。透射电子显微镜（TEM）证实裸露与包覆SPIONs的粒径范围分别为5-20纳米和100-200纳米。振动样品磁强计（VSM）显示所有制备纳米材料均具有超顺磁性，其在交变磁场下的升温特性证实了磁热疗应用潜力。扫描柱磁强计（SCM）数据显示，将裸SPION（b-SPION）分散液通过100纳米聚碳酸酯膜挤出后，样品分散稳定性显著提升——相同18小时静置条件下，挤出后无明显沉降，而挤出前预估有43%颗粒沉于管底。脂质包覆同样增强了分散稳定性。使用台式弛豫仪测得，脂质二氧化硅包覆SPIONs（Lip-SiSPIONs）的横向弛豫时间（T2）显著缩短至46毫秒且弛豫时间分布集中，远低于裸SPIONs的1316毫秒?？拱┮┪锇⒚顾兀―OX）在Lip-SPIONs中的包封率为35%，而在Lip-SiSPIONs中提升至58%。此外，针对人乳腺癌MCF-7细胞的初步体外细胞毒性研究表明，细胞存活率从裸SPIONs的57%升至Lip-SPIONs的82%，进一步增至Lip-SiSPIONs的87%，表明二氧化硅和脂质包覆显著改善了裸SPIONs的生物相容性，增强了这些颗粒作为药物载体的适用性。因此，本工作制备的磁性纳米材料兼具磁热疗癌症治疗药物载体、造影剂效能提升及分散稳定性大幅增强的潜在诊疗特性。
关键词： 磁脂质体、药物载体、癌症治疗、胶体稳定性、热疗、诊疗一体化、超顺磁性氧化铁纳米颗粒
更新于2025-09-23 15:21:01
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右旋糖酐功能化半导体量子点生物偶联物用于生物分析与成像
摘要： 在生物应用中充分发挥胶体半导体量子点(QDs)优异光学性能的前提条件，是建立有效的表面功能化与生物偶联策略。虽然葡聚糖功能化已在部分纳米材料中取得显著成效，但其在量子点领域的应用极为有限。本研究报道了葡聚糖功能化量子点的制备、表征及概念验证应用。我们评估了多种葡聚糖配体的修饰方案，包括其在不同pH值范围内的胶体稳定性表现、与蛋白质/细胞的非特异性结合情况，以及细胞微注射实验和细胞活性检测。研究同时展示了多种生物偶联策略的应用：通过共价偶联开发简易pH传感器；利用组氨酸标签肽段与量子点结合实现基于能量转移的蛋白酶活性检测；采用四聚体抗体复合物(TACs)构建夹心免疫检测体系，用于细胞免疫标记与成像。结果表明葡聚糖配体对量子点功能化极具应用前景，且其结构设计可灵活调整以满足不同应用需求。
关键词： 右旋糖酐、量子点、胶体稳定性、成像、生物偶联、生物分析
更新于2025-09-23 15:19:57
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探索铯铅卤化物钙钛矿纳米晶体的表面化学
摘要： 铯铅卤钙钛矿（CsPbX3，X=Cl、Br或I）胶体纳米晶体（NCs）正成为一类令人兴奋的光电材料，但在分离、纯化及处理过程中保持其胶体与结构完整性仍是关键问题。关于其本征化学不稳定性的核心疑问，与无机表面与长链封端配体间键合的动态特性相关。然而，直接影响CsPbX3稳定性的表面化学关键要素仍不明确。本研究通过传统热注入法制备不同组分的CsPbX3 NCs，对其表面特性进行了深入探究。该研究主要基于溶液核磁共振波谱技术，并辅以元素分析及形貌、结构与光学表征。我们确认NC表面配体吸附/解吸过程的本质取决于其元素组成，从而阐明了CsPbI3 NCs不稳定性根源。同时评估了NC纯化过程及有机壳层降解途径对CsPbX3 NCs表面化学的影响。本研究为这类极具前景的纳米材料开辟了新型后功能化策略路径。
关键词： 表面化学、胶体稳定性、降解途径、铯铅卤化物钙钛矿纳米晶体、纯化、配体吸附/解吸、核磁共振波谱学
更新于2025-09-22 14:02:15
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天然有机物抑制单/二价电解质溶液中少层黑磷的聚集
摘要： 少层黑磷（BPs）的广泛合成与应用引发了人们对其稳定性和潜在风险的日益关注。然而，在环境相关条件下BPs的胶体稳定性仍不明确。为此，我们研究了两种典型电解质（即NaCl和CaCl2）及天然有机物（NOM）对BPs聚集行为的影响。由于Ca2+离子具有更强的表面电荷屏蔽作用，且能与BPs表面的氧化磷（POx）物种形成复合物实现片层桥接，其相比Na+对BPs表现出更显著的失稳效应。除高浓度Ca2+引发的增强聚集外，不同浓度电解质中及临界聚沉浓度比（CCCs）的聚集行为总体遵循舒尔茨-哈代规则等经典胶体理论。此外，当存在10 mg C/L NOM时，BPs在NaCl和CaCl2溶液中的CCC值均较无NOM时提高三倍，且含NOM电解液中BPs的聚集动力学与扩展DLVO理论定性一致。具体而言，NOM通过空间位阻效应及阻隔Ca2+与BPs表面POx物种的相互作用，显著提升了BPs在CaCl2溶液中的稳定性。这种源自"NOM冠层"结构的稳定机制已通过多种表征与定量技术阐明。这些发现为评估该纳米材料在自然水环境中的稳定性和归趋提供了新见解。
关键词： 少层黑磷、胶体稳定性、天然有机质冠层、聚集、电解质、天然有机物
更新于2025-09-23 09:24:24
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一种将酶定量偶联到等离激元纳米颗粒的稳健通用方法
摘要： 等离子体纳米颗粒的生物偶联物因其潜在的生物医学应用而备受关注。成功的生物偶联需要控制偶联蛋白的数量与活性，以及颗粒的胶体稳定性。实际操作中，这需要对每种蛋白与纳米颗粒的组合重新优化偶联方案。我们报道了一种稳健且通用的偶联方案：采用极短聚乙二醇(PEG)连接子，既能实现多种蛋白与不同类型纳米颗粒的偶联，又能同时保持蛋白活性和胶体稳定性。短连接子的使用确保蛋白位于颗粒表面附近——此处其折射率敏感性和近场增强效应最为显著。实验证明，含有Tween20的稳定缓冲液对维持整个偶联过程中的胶体稳定性和蛋白功能至关重要。通过调节颗粒表面功能基团数量或孵育过程中的酶浓度，我们实现了对每个颗粒平均酶数量的定量控制。这种制备定量蛋白-纳米颗粒生物偶联物的新方法，为开发理性化、定量化的纳米颗粒功能化策略奠定了基础，可应用于传感检测、医学诊断和药物递送等领域。
关键词： 医学诊断、药物递送、定量控制、蛋白质活性、等离子体纳米颗粒、胶体稳定性、传感、生物偶联、PEG连接剂、Tween20
更新于2025-09-12 10:27:22
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量子点在发育中大脑的细胞摄取与毒性：作为成像探针的应用启示
摘要： 纳米级发光半导体量子点（QDs）已被用作多种疾病（包括中枢神经系统疾?。┑某上窈椭瘟萍?。与传统荧光探针相比，量子点具有尺寸?。?-10纳米）、激发和发射光谱可调、表面功能可定制、光致发光效率高及光稳定性强等优势，这些特性使其成为体内成像的理想材料。尽管量子点在脑部应用中展现出良好的成像潜力，但目前尚未有系统评估其在脑相关环境中的行为表现。因此，我们研究了量子点在脑环境中体外、离体及体内的胶体稳定性、细胞摄取和毒性。研究发现量子点行为高度依赖表面功能化处理，且培养的器官型全半球（OWH）脑片经量子点处理后会出现剂量依赖性毒性及金属硫蛋白升高，但炎症细胞因子或其他氧化应激相关的mRNA表达水平未发生后续改变。聚乙二醇（PEG）包被的量子点能在神经生理相关液体中保持抗聚集特性，并实现更深的组织渗透。值得注意的是，量子点在培养脑片与单层细胞培养中的表现存在差异，而培养脑片中的行为与体内观察结果更为接近。无论表面化学性质或脑相关实验平台如何，非聚集态量子点主要通过小胶质细胞摄取，且在脑片和全身给药后的体内实验中均呈现区域依赖性特征。这些发现将为神经学应用中量子点基成像探针的进一步工程化改造提供指导。
关键词： 大脑、成像探针、量子点、胶体稳定性、细胞摄取、毒性
更新于2025-09-11 14:15:04
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细胞外囊泡穿梭的氧化锌纳米晶体作为对抗癌细胞的有效特洛伊纳米马
摘要： 纳米粒子在癌症诊疗中的有效应用受其在生物介质中易聚集、快速降解和清除的制约。因此，设计具有增强胶体稳定性和非免疫原性的仿生纳米结构至关重要。我们提出采用天然稳定的细胞源性细胞外囊泡包裹氧化锌（ZnO）纳米晶体作为高效纳米药物，从而获得高度仿生且稳定的特洛伊纳米马（TNHs）。材料与方法：测试了偶联效率、生物稳定性、细胞毒性和内化作用。结果：体外研究表明，得益于ZnO的细胞内释放，TNHs能高效内化进入癌细胞并发挥细胞毒性作用。结论：TNHs作为高效的仿生平台，具有仿生细胞外囊泡脂质包膜、促进ZnO细胞摄取的特性，为未来纳米诊疗应用提供了潜在治疗价值。
关键词： 仿生学、细胞外囊泡、胶体稳定性、细胞毒性、纳米晶体、氧化锌
更新于2025-09-11 14:15:04
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生物体内原位表面增强拉曼散射纳米标签行为的高分辨率研究
摘要： 表面增强拉曼散射（SERS）纳米标签（拉曼报告分子偶联的等离子体纳米颗粒）的胶体稳定性会显著影响SERS测量的准确性与重现性，尤其在生物体系中。对SERS纳米标签稳定性认知的局限可能部分阻碍了其从实验室向临床应用的转化。本研究采用差速离心沉降法（DCS）这一可靠且直接的技术，全面分析了SERS纳米标签在生物体系中的胶体稳定性。相较于其他颗粒表征技术，DCS在多分散颗粒的高分辨率高通量表征方面具有独特优势。DCS数据显示：采用二氧化硅或牛血清白蛋白层包覆这种通用防聚集方法，在常规测量环境（如1×PBS）中未能充分稳定SERS纳米标签。结合DCS与SERS测量发现，纳米标签聚集程度与信号强度存在强相关性，这进一步证实了针对每种使用条件评估SERS纳米标签稳定性的必要性。我们还发现，在检测环境中增加额外蛋白质组分提高蛋白厚度以及抗体功能化处理，能增强SERS纳米标签的稳定性。本研究可为评估和改善复杂生物体系中SERS纳米标签稳定性提供测量技术选择与颗粒设计方面的指导原则。
关键词： 表面增强拉曼散射（SERS）、等离子体纳米颗粒、差速离心沉降法（DCS）、SERS纳米标签、胶体稳定性
更新于2025-09-10 09:29:36
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富里酸和电解质对纳米TiO?胶体稳定性及阿特拉津光催化去除的影响
摘要： 在不同pH条件下研究了富里酸（FA）和电解质（NaNO3、Na2SO4、Na3PO4）对纳米TiO2颗粒的胶体稳定性和光催化性能的影响。结果表明：随着FA浓度增加，在所有pH范围内纳米TiO2的Zeta电位绝对值增大且粒径减小，从而提升了其胶体稳定性。当电解质浓度≥0.01 mol/L时，FA与电解质共存会使纳米TiO2粒径大于仅含FA的情况，其中Na3PO4存在时粒径最大，其次为Na2SO4和NaNO3。提高pH会使纳米TiO2粒径减小，且在FA和/或电解质存在时稳定性进一步增强。溶液pH为7.0时，增加FA浓度可增强纳米TiO2的稳定效果，但此时纳米TiO2对莠去津的去除效率随FA浓度升高而降低。添加电解质（0.01 mol/L）会进一步轻微降低莠去津去除率，其中Na3PO4的抑制效应最强，其次为Na2SO4和NaNO3，这与纳米TiO2胶体稳定性测试结果一致。这些发现有助于深入理解FA和电解质存在下纳米TiO2胶体稳定性与光催化性能之间的作用机制及关联性。
关键词： 莠去津、富里酸、光催化、胶体稳定性、电解质、纳米二氧化钛
更新于2025-09-09 09:28:46