一种新型的用于萃取铷的冠醚功能化磁性固相纳米材料

本研究成功制备了一种新型的用于萃取铷的冠醚功能化磁性固相纳米材料(CFE)。通过溶剂热法合成了Fe_(3)O_(4)纳米颗粒磁核,利用3-氨丙基三乙氧基硅烷在碱性环境下的酯水解反应,在磁核表面包覆SiO_(2)并修饰氨基,制备了Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)-NH_(2)中间产物,再利用4′-羧基苯并-18-冠6-醚上的羧基与修饰在Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)-NH_(2)表面的氨基在1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐的催化下发生酰胺化反应,将该冠醚修饰在中间产物的表面,制备了CFE新型材料。分析了Fe_(3)O_(4)、Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)-NH_(2)、CFE的微观形貌、磁化性质、X射线衍射性质、红外吸收性质、元素组成,佐证了材料被成功制备,验证了CFE对Rb^(+)的萃取能力,研究了溶液pH对Rb^(+)萃取效果的影响。结果表明,室温下萃取30 min,在pH为13时CFE对Rb^(+)具有最佳的萃取效果,萃取率为90.0%。

基于磁性纳米材料Fe_(3)O_(4)@PPy和聚集诱导发光材料(TTAPE)检测肝素药品中的多硫酸软骨素残留

合成了一种聚吡咯修饰的磁性纳米颗粒(Fe_(3)O_(4)@PPy),通过结合AIE荧光探针四苯基乙烯衍生物(TTAPE)建立了一种检测肝素药品中多硫酸软骨素的检测方法。肝素和多硫酸软骨素与TTAPE结合导致运动受限,进而释放荧光,而Fe_(3)O_(4)@PPy加入后可以猝灭其荧光。研究了肝素和多硫酸软骨素与TTAPE结合后荧光增强规律和Fe_(3)O_(4)@PPy对它们的荧光猝灭规律,建立了不同的猝灭曲线,进而同时检测肝素和多硫酸软骨素。实验确定了肝素和多硫酸软骨素的最佳荧光检测波长为482 nm,Fe_(3)O_(4)@PPy的使用量为5 mg,检测浓度的线性范围为0~3.5 mg/L,肝素浓度的相对偏差在0.5%以下。肝素实际样品中多硫酸软骨素的回收率为90%和96.67%,相对标准偏差为4.4%和4.1%。

磁性纳米材料与磁场效应加速骨损伤修复

背景:磁性纳米材料具有促进干细胞成骨分化和抑制破骨细胞形成等生物活性,并在磁场协同下有效促进损伤骨组织愈合,在骨损伤修复中具有广阔的应用前景。目的:综述磁性纳米材料与磁场促进骨修复的作用机制,及其在骨损伤修复领域的研究进展。方法:在PubMed和Web of Science数据库中进行相关文献检索,检索词为“magnetic nanomaterials,magnetic field,bone repair,bone tissue engineering,stem cell,osteoblast,osteoclast”。检索文献时限为2003-2023年,将其进行筛选和分析,最终纳入98篇文献进行分析。结果与结论:①磁性纳米材料具有促成骨细胞分化、抑制破骨细胞形成和调节免疫微环境等生物效应;此外,磁性纳米材料可调节组织工程支架的机械性能和表面形貌等理化性质,并赋予其磁性,有利于调控干细胞的黏附、增殖与成骨分化。②磁场具有调控细胞内多条信号通路发挥促成骨细胞分化、抑制破骨细胞形成和刺激血管生成等生物学效应,从而加速损伤的骨组织愈合。③磁性纳米材料与磁场的联合应用,通过激活机械转导、增加细胞内磁性纳米粒子含量、增强微磁场效应等加速骨损伤修复,为骨组织工程的研究提供了新的思路。④磁场在临床骨折、骨质疏松症和骨关节炎疾病的治疗中展现出确切疗效,促进骨组织生长、减轻骨质流失和缓解疼痛,改善患者的生活质量。⑤磁性纳米材料与磁场在骨损伤修复与再生中应用潜力大,但磁性纳米材料、磁场和细胞之间的相互作用机制尚未完全阐明,而且磁场调控细胞内分子事件的关键参数,包括磁场类型、强度、频率、作用时间和作用方式等,以及特定磁场对骨细胞的精确生物效应和潜在机制仍有待明确。⑥未来需要进一步关注其对损伤组织微环境中的破骨细胞、神经、血管和免疫细胞的影响,而关于磁性材料用于人体安全性问题,有待系统性研究其分布、代谢以及急性和慢性毒性等。

磁性载药纳米材料在鼻咽癌诊治中的应用

鼻咽癌(NPC)是我国南方地区的高发恶性肿瘤。对于晚期和复发NPC而言,化疗是主要治疗手段。载药材料可搭载多种活性成分进行局部化疗,避免全身不良反应,提高生物利用度,降低用药剂量,提高肿瘤穿透效率。目前已在NPC诊断、治疗中取得广泛应用。近年来,磁性纳米材料由于其独特的理化特性引起人们的关注,其一方面通过可非侵入性手段早期筛查、监测肿瘤,另一方面可传递靶向药物、通过磁热疗等作用提高对肿瘤的杀伤作用。本文对磁性载药纳米材料在NPC诊断治疗方面的研究进行综述。

基于磁性纳米材料的样品前处理技术在食品检测中的应用研究进展

磁性纳米材料具有高比表面积、高磁响应性、易分离和表面可修饰位点丰富等优点,使其在样品前处理领域具有广阔的应用前景。本文概述了磁性纳米材料的主要制备方法(自上而下合成法、自下而上合成法)和功能化策略(表面修饰、核壳结构、多功能复合等);详细介绍了基于磁性纳米材料的4种典型样品前处理模式(磁性固相萃取、磁性固相微萃取、磁性分散固相萃取和基于磁性分子印迹聚合物的固相萃取),分析了各种模式的优缺点,并举例说明了它们在食品分析检测领域的应用;讨论了磁性纳米材料在食品样品前处理中存在的问题并指出发展方向,一方面,开发新型高效磁性纳米材料的功能化策略,提高材料的吸附选择性。另一方面,搭建新型便携式样品前处理装置,如与微流控芯片、纳米机器人等整合,实现自动化、微型化样品前处理,推动食品安全现场快速检测的发展,旨在为磁性纳米材料在食品样品前处理领域的进一步研究和应用提供参考。

离子液体磁性纳米材料在食品样品前处理中的应用进展

食品有害残留物或非法添加问题严重威胁了国民健康,亟需进行重点监管和检测。由于食品基质复杂多样而使检测容易受到干扰,且目标待测物浓度较低,检测前高效的样品前处理技术显得极为重要。离子液体(ionic liquids,ILs)修饰的磁性纳米材料(magnetic nanomaterials,MNMs)不仅具有MNMs本身的超顺磁性和生物相容性好的优良特性,还可以根据目标待测物的性质或特征,设计出高效专一的吸附剂,在样品前处理中实现对目标待测物分子的定向吸附萃取。离子液体磁性纳米材料(ILMNMs)具有可重复利用、对环境友好等优点,在食品有害残留物检测的样品前处理中具有较好的应用潜力。本文综述了ILs修饰MNMs的方法、ILMNMs的优势及其在食品样品前处理中的应用,以期为其在食品安全检测中进一步研究和应用提供参考。

磁性纳米材料的制备及在生物传感中的应用

磁性纳米材料是一类具有特殊性质的纳米材料,其制备方法和在生物传感中的应用受到广泛关注。该文综述了磁性纳米材料的制备方法以及其在生物传感领域的应用。介绍了常见的磁性纳米材料制备方法,包括化学共沉淀法、热分解法和水热法等。探讨了磁性纳米材料在生物传感中的应用,为生物传感技术带来了新的可能性,并且探讨了其不足与未来的改进方法。

功能化磁性复合纳米材料富集磷酸化肽综合实验设计

随着国家对培养科研创新人才的发展需求,改革传统实验教学内容,将国家发展需求以及科学前沿的研究内容引入综合实验教学设计,结合生物医学工程专业多学科交叉的特点,设计了研究型综合实验——功能化磁性复合纳米材料富集磷酸化肽。该实验包含大量自主探索的研究性实验内容,覆盖化学、材料、生物医学等学科领域,具有较大的应用前景及可拓展性,通过多学科交叉与融合,旨在开发学生的科研创新思维,增强独立研究能力,培养科研创新人才。

基于CoFe_(2)O_(4)介孔磁性纳米材料的单宁酸比色传感检测

利用铁酸钴介孔磁性纳米材料(CoFe_(2)O_(4) mesoporous magnetic nanoparticles, CoFe_(2)O_(4)MMNPs)催化H_(2)O_(2)产生自由基,使得过氧化物酶的底物2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(2,2’-azino-bis(3-ethylbenzo-thiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt, ABTS)产生绿色的颜色反应。结合单宁酸会抑制CoFe_(2)O_(4)MMNPs的催化活性这一性质,建立一种可视化、快速、方便、灵敏的单宁酸检测方法。通过对实验条件的优化,得出单宁酸摩尔浓度与该体系在415 nm处的吸光度具有良好的线性关系,其线性范围为1.0×10^(-7)~5.0×10^(-6) mol/L,检测限为5.0×10^(-8) mol/L。此外,考察了一定摩尔浓度单宁酸类似物的干扰情况,其结果表明该传感器具有很好的选择性。该研究有望应用于食品中单宁酸的检测。

表面改性磁性纳米材料对吡咯喹啉醌的萃取性能研究

本文制备了3种通过硅烷化或离子对硅烷化表面改性的磁性纳米材料,并通过高效液相色谱法研究了这3种材料对吡咯喹啉醌的萃取吸附性能。结果表明,离子对硅烷化四氧化三铁纳米材料的表面活性基团对吸附目标物的分子间相互作用力最强,其对吡咯喹啉醌吸附能力最强,最大吸附量可达160.81 mg·g^(-1)。对该纳米材料的吸附动力学研究表明其对吡咯喹啉醌的吸附分2个阶段,第1阶段发生在0~30 min,属于快速吸附过程,随着吸附位点的减少吸附进入第2个阶段,吡咯喹啉醌分子在纳米材料表面层内部扩散。磁性纳米材料对吡咯喹啉醌的吸附更适合于Lgangmuir模型,表明吡咯喹啉醌在磁性纳米材料上的吸附适用于单层吸附,在吸附剂表面的吸附结合位点是均一的。解吸附剂为0.05%氢氧化钠,解吸附3 h,解析率达87.00%。材料重复使用性较好,连续使用5次以上,吸附量仅下降9.23%。以上研究结果表明,离子对硅烷化四氧化三铁纳米材料对吡咯喹啉醌具有良好的吸附及释放性能,可以作为候选的磁性固相萃取材料。

磁性纳米材料在武警部队军事装备中的应用浅述

磁性纳米材料在诸多领域有着广泛应用。本文从隐身迷彩、微特发动机、抗电磁干扰器件等方面来展望了磁性纳米材料在武警军事装备中的应用,为武警部队军事装备的技术升级提供参考。

磁性纳米材料在食源性致病菌分离中应用的研究进展

食源性致病菌是影响食品安全的主要因素之一。食品中污染的致病菌数量通常较少,加上其基质复杂,常规分析方法常无法直接对致病菌进行高灵敏、高特异的检测。经过生物学修饰和功能化的磁性纳米材料,可特异性地识别食品基质中少量的致病菌,并通过磁场对靶细菌进行快速及高特异性的选择性分离,实现了食品样品中少量致病菌的特异性分离富集,达到了后续分析检测的纯度和数量。本文综述了磁性纳米材料在食源性致病菌分离富集中的研究进展。

新型海洋趋磁细菌YSC-1的分离及其特异性磁性纳米材料磁小体的研究

从黄海冷水团附近海域的底泥中分离到一株好氧趋磁细菌YSC-1。尽管在淡水中曾经分离过好氧趋磁细菌AMB-1和HM-1，但却从未在海洋中分离到好氧趋磁细菌，因此YSC-1是目前所见报道的第一株海洋好氧趋磁细菌。透射电镜观察表明每个细胞内含1至多个磁小体，呈圆形，直径100nm左右，能谱分析显示该菌磁小体的元素组成为铁(Fe)和(Co)。本文还对该菌的生物学特性进行了初步研究。

磁性纳米材料在污水中重金属离子吸附应用中的研究进展

综述了在污水处理中研究较多的几类磁性纳米材料及其改性材料,着重讨论了其吸附机理和影响因素。简单介绍了目前磁性纳米材料在重金属离子吸附应用中存在的问题并提出其在环境修复中的应用前景。

Fe_(3)N磁性纳米粒子的制备及其应用研究进展

Fe_(3)N作为一种磁性纳米粒子,同时具有纳米粒子和磁性物质的特殊性质,由于其优异的机械强度、耐腐蚀抗氧化能力等特点,近年来广泛应用于磁流体、电极材料和催化等领域。本文论述了Fe_(3)N磁性纳米材料的结构,在对Fe_(3)N的制备方法进行综述的基础上,详细介绍了物理和化学两种制备方法,并总结了Fe_(3)N磁性纳米材料在各领域中的应用,同时对Fe_(3)N磁性纳米材料未来研究应用进行了展望。

磁性纳米材料:化学合成、功能化与生物医学应用

磁性纳米材料,由于其独特的磁学性能、小尺寸效应,被广泛应用于生物医学领域.本文总结了磁性纳米材料的化学设计与合成、表面功能化方法,及其在核磁共振成像、磁控治疗、磁热疗和生物分离等生物医学领域的应用进展.

磁性微纳米材料的功能化及其在食物样品前处理中的应用进展

磁性固相萃取是当前对复杂样品中痕量目标物进行有效分离富集的热门技术,功能化磁性微纳米粒子是该技术应用中的关键材料。本文综述了各种已报道的功能化磁性微纳米材料,总结了包括表面嫁接有机小分子、表面包覆碳或无机氧化物、表面嫁接或包覆聚合物、载体表面或孔道内负载磁性纳米粒子、载体骨架内掺入磁性纳米粒子、物理共混法制备磁性功能材料在内的6种功能化方法,并对功能化磁性微纳米材料在食物样品前处理中的应用进行了简要评述。

液相法制备(亚)铁磁性纳米材料

(亚)铁磁性纳米材料因其特殊的磁学性能,在生物、医药、电子器件、军工等领域具有广泛的应用前景。本文综述了(亚)铁磁性纳米金属铁、钴、镍以及合金和铁氧体的液相制备方法,包括沉淀法、水热/溶剂热法、微乳液法、多元醇工艺、热分解法、溶胶-凝胶法和超声化学法等;详细介绍了这些方法的反应机制和发展现状以及应用上述方法制备相关纳米材料的过程;分析了有关(亚)铁磁性纳米材料能够实现产业化的制备方法的发展趋势。

复合磁性纳米材料的制备及其吸附铀的性能研究

利用3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(EPPTMS)与正硅酸乙酯在Fe_3O_4磁性纳米粒子(MN)表面发生共聚反应,制得表面富有含氧活性基团的复合磁性纳米吸附剂(EPPTMS-MN),研究EPPTMS-MN对铀的吸附性能及其机理,结果表明,EPPTMS-MN是良好的铀吸附材料。

离子液体负载修饰磁性纳米材料的制备及用于水样中痕量镉离子的测定

以四氧化三铁(Fe3O4)为载体包覆二氧化硅涂层,用1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([OMIM]PF6)负载修饰,制备了一种功能化磁性纳米材料,采用扫描电镜、傅立叶变换红外光谱仪、振动样品磁强计和热重分析仪对材料进行表征。材料显示出良好的耐酸性,其对镉离子的吸附符合Langmuir方程。将该材料用作固相萃取吸附剂萃取富集水中的痕量镉离子,之后用火焰原子吸收法测定,建立了一种分离富集和检测Cd2+的新方法。实验考察了水样酸度、吸附剂用量、振荡和静置时间、洗脱剂及共存离子等对Cd2+回收率的影响。结果显示,在pH 6.0、振荡10 min、静置20 min条件下,该材料对Cd2+具有较好的吸附性,用1 mol/L盐酸可完全洗脱。在优化实验条件下,方法对Cd2+的检出限为0.2μg/L,对15μg/L Cd2+测定结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为2.5%。对河水和湖水样品中的Cd2+进行检测,加标回收率为84%～100%。