偶联剂修饰纳米磁性粒子红外光谱及相关分析

以三氯化铁水溶液作前驱体,采用部分还原沉淀法,通过控制一些影响反应的参数,制备纳米磁性粒子(mag neticnanoparticles,MNPs),并分别用Z-6020,Z-6030和Z-6040硅烷偶联剂对其进行表面修饰.利用红外光谱、古 埃磁天平、可见光分光光度计等手段,对MNPs的表面包覆官能团、磁化率、稳定性等进行表征.红外光谱分析表明, 选用不同的偶联剂修饰MNPs,可以在其表面包覆各种活性的有机基团,除都含有大量—OH之外,用Z-6020修饰 的MNPs还含有—NH2和—NH;用Z-6030修饰的,还含有—CO和—CC;用Z-6040修饰的,还含有 —C—O,—C—O—C和—C—OH.同时,用Z-6020修饰的MNPs磁化率最高,稳定性较差;用Z-6040的,磁化率 次之,稳定性最好;用Z-6030的,磁化率最低,稳定性最差.

水热法和溶胶-凝胶法制备Mn0．8Zn0．2Fe2O4纳米磁性粒子及其结构表征

通过水热法和Sol-Gel法制备了Mn0.8Zn0.2Fe2O4纳米磁性粒子,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(TEM)以及ICP元素分析对Mn0.8Zn0.2Fe2O4纳米粒子的晶型和形貌进行了表征,讨论了反应方法和反应条件对纳米粒度和结构的影响。结果表明,水热法和Sol-Gel法制备的纳米粒子均为尖晶石型结构,但前者纯度很高,平均粒径为11 nm,而后者含有氧化物杂相,平均粒径为45 nm,通过对比显示出水热法在此反应中的优越性。

纳米磁性粒子在DNA分离与纯化中的应用进展

纳米磁性粒子是一种新型的亲和纯析固相载体 ,其粒径小 ,具有超顺磁性 ,表面积大 ,表面可赋予多种反应基团如链霉亲和素、抗体等 ,或DNA片段 ,在磁场作用下可分离目的DNA ,已逐步应用于分子生物学领域中 ,有着极为广泛的应用前景。

正交实验法优化羧基纳米磁性粒子的合成条件

采用正交实验方法,以引发剂、功能单体和铁氧体的量及搅拌速度为考察因素,粒子磁响应性和粒径为考察指标,优选出羧基修饰的高分散性纳米磁性粒子的合成条件。结果表明：转速和功能单体添加量为主要影响因素；当铁氧体1．4g,过氧苯甲酰138mg,甲基丙烯酸1ml,转速300r/min时可得到平均粒径11nm、分布系数0．46的强磁性纳米粒子。

纳米磁性粒子研究现状及进展

介绍了纳米磁性粒子的性能和机理、制备方法、应用领域等方面的一些基本情况,简要报道了纳米磁性粒子的当前研究进展。

纳米磁性粒子可用于癌症早期诊断

为早期诊断出癌症和其他疾病,便于提高疗效。近日,谷歌X实验室正在设计一种纳米级的磁性粒子,纳米级粒子宽度小于红细胞宽度的千分之一,可以自动寻找并附着到细胞、蛋白质或身体内部的其它分子上。当它进入人体循环后,再用一种磁性可穿戴式设备,来计算粒子分布。可进行癌症和疾病的早期诊断。

癌症早期诊断用纳米磁性粒子

为早期诊断癌症和其他疾病，便于提高疗效。近日，谷歌X实验室正在设计一种纳米级的磁性粒子，其宽度小于红细胞宽度的千分之一，可以自动寻找并附着到细胞、蛋白质或身体内部的其它分子上。当它进入人体循环后，再用一种磁性可穿戴式设备，来计算粒子分布，可进行癌症和疾病的早期诊断。

谷歌正开发纳米磁性粒子 可用于癌症早期诊断

谷歌在＂WSJD在线＂全球技术大会上表示,谷歌X实验室正在设计一种纳米级的磁性粒子,这种粒子可以进入人体循环用以进行癌症和其他疾病的早期诊断。谷歌的纳米级粒子宽度小于红细胞宽度的千分之一,可以自动寻找并附着到细胞、蛋白质或身体内部的其它分子上。谷歌同时还在开发一种磁性可穿戴式设备,用来计算粒子分布。

磁传感器检测磁性纳米粒子方法研究

磁性纳米粒子表面修饰后,可以与核酸、蛋白质、重金属离子等物质结合,通过检测磁粒子的磁响应信号,可以得到待测物的含量。基于电磁学理论与隧道磁阻效应,设计了一种用于检测不同质量磁性纳米粒子磁信号的测试平台。利用COMSOL Multiphysics有限元分析软件优化了磁场产生装置,改进后的线圈在通入直流电流不变的情况下,能将磁场的均匀区域扩大1.5倍,数值提高2 Gs。新型三匝线圈的实验结果与仿真结果相比最大误差为6.25%。选择了适合常规样品的磁场检测装置,分析了各类传感器的最优测量方向,测得了磁粒子质量与输出信号的关系曲线。实验结果表明:随着悬浮液中磁粒子含量的增加,隧道磁阻(TMR)传感器的输出信号也呈上升趋势,两者为线性正比关系。

基于磁性纳米粒子的比色适配体传感器检测赭曲霉毒素A

基于磁性纳米粒子(Fe_(3)O_(4)@Au)和纳米银(Ag NPs),通过DNA碱基互补配对,构建了一种新颖的比率比色传感器用于赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)的检测。OTA适配体(aptamer)偶联的Fe_(3)O_(4)@Au作为参比信号,互补DNA(cDNA)偶联的Ag NPs作为响应信号,通过调控两者的比例以及DNA碱基互补,制备了具有两个紫外吸收峰的比率纳米探针(Fe_(3)O_(4)@Au-Ag)。没有OTA存在时,比率比色传感器的吸光度比值(A400/A580)保持恒定。对检测条件(时间、pH和温度)进行了优化,在优化条件下,该传感器对OTA检测呈现良好的线性关系,线性范围为0.01~1000 ng·mL^(-1),检出限为0.033 ng·mL^(-1)。该传感器具有良好的选择性、重现性和高灵敏度,并被成功应用于豌豆粉中OTA的检测,回收率为93.9%~96.0%。

磁性氧化铁纳米粒子应用于胰腺癌靶向诊疗的研究进展

胰腺癌预后极差,其早期诊断和治疗尤为关键。纳米技术已广泛应用于胰腺癌诊治,依靠纳米粒子的独特理化性质和其丰富的表面修饰手段可实现肿瘤部位的有效富集。磁性氧化铁纳米粒子(MIONPs)是胰腺癌诊治常用的纳米材料之一,具有良好的生物相容性。通过对其进行特殊的表面修饰,可应用于胰腺癌的靶向诊断和治疗。MIONPs可作为MRI的对比剂,通过修饰纳米粒子表面,可用于胰腺癌的靶向成像;还可将其改造为载药系统从而实现药物的靶向输送,提高治疗效果等。但是,MIONPs应用于胰腺癌诊疗仍然面临一些挑战,如纳米毒性和成本问题。随着技术发展,MIONPs有望在胰腺癌的个性化诊疗中发挥重要作用。

三嗪基磁性纳米粒子富集和测定粮油中苯并(a)芘

目的建立超高效液相色谱荧光检测法测定谷物和油脂中苯并(a)芘含量的方法。方法采用三嗪基共价层状网络修饰的磁性纳米粒子功能材料作为固相萃取吸附剂,样品经正己烷提取,提取液经吸附剂净化,Waters BEH C_(18)柱(100 mm×2.1 mm,1.7μm)进行色谱分离,采用超高效液相色谱法测定,外标法定量,建立了超高效液相色谱荧光检测谷物和油脂中苯并(a)芘的方法。考察了样品溶液的pH、吸附剂用量、吸附时间、重复使用次数、洗脱剂种类和用量等影响富集萃取效率的因素。结果在0.5~20.0 ng/mL范围内,苯并(a)芘线性关系较好,线性相关系数(R^(2))为0.9998,该方法的检出限和定量限分别为0.15μg/kg和0.5μg/kg,回收率为79%~90%,相对标准偏差小于3.53%。结论制备的吸附剂对苯并(a)芘具有良好的吸附能力,可循环使用,该方法灵敏、简单、节省成本,并成功应用于粮油中痕量苯并(a)芘检测。

“新工科”背景下生物制药专业多学科交叉融合的探索研究——以Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)核壳磁性纳米粒子的制备及应用实验为例

“新工科”背景下,多学科交叉融合已成为生物制药专业教学育人的新方式,对培养“明德求真,弘药济世”的卓越应用型工程人才具有重要意义。本文将以Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)核壳磁性纳米粒子的制备及应用实验为例,顺应教育部“三全育人”的战略要求,在调动学生科研的积极性和主动性的同时,探索生物制药与有机化学之间的联系,挖掘多学科交叉融合的独特优势,提高学生的科学探究能力和实验操作能力。

磁性四氧化三铁纳米粒子的制备及其应用研究进展

四氧化三铁(Fe_(3)O_(4))作为一种较为常用的磁性纳米粒子,具有稳定的化学性质、较高的催化活性、良好的磁响应性及生物相容性,可通过改变反应条件将其粒径降至几纳米,因此被广泛应用于高磁记录材料、吸附剂、生物传感和磁共振成像等领域。在对磁性Fe_(3)O_(4)纳米粒子的制备方法进行综述的基础上,介绍了固相法、化学共沉淀法、水热法、微乳法以及溶胶-凝胶法等常用方法,并总结了其在环境治理、生物医学以及功能性材料制备等领域中的应用,同时展望了磁性Fe_(3)O_(4)纳米粒子未来的研究应用方向。

高饱和磁化强度聚苯乙烯纳米粒子的合成与表征

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为乳化剂,苯乙烯和油酸改性的Fe_(3)O_(4)纳米颗粒(NPs)作为油相,采用细乳液聚合方法合成了高饱和磁化强度(Ms)的磁性聚苯乙烯(MPS)纳米粒子(NPs)。采用透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)、原子力显微镜(AFM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等手段对样品进行了表征。TEM显示,MPS NPs呈规则球形,Fe_(3)O_(4)NPs接近球的边缘;VSM结果显示,MPS NPs的Ms高达49.04emu·g^(-1);AFM图像显示,MPS NPs表面聚集体的高度为64nm;IR图谱证实了以PVP为乳化剂成功合成了MPS NPs。

交联羧甲基-β-环糊精聚合物修饰的Fe_(3) O_(4)磁性纳米粒子对盐酸阿霉素的负载和释放研究

采用共沉淀法制备了交联羧甲基-β-环糊精聚合物修饰的Fe_(3) O_(4)磁性纳米粒子(MNPs@CDP),将其作为药物载体负载抗癌药物盐酸阿霉素(DOX),通过MTT实验来评估MNPs@CDP的生物相容性和吸附DOX后复合物(MNPs@CDP/DOX)的细胞毒性,并通过荧光成像技术观察了MNPs@CDP/DOX中DOX在HepG2肝癌细胞中的释放情况。结果表明MNPs@CDP在小于30 mg/mL的浓度范围内表现出了较好的生物相容性,并且MNPs@CDP/DOX和HepG2细胞共培养4 h后能够在细胞中释放大量药物,并能够有效杀死癌细胞。

生物体中的生物磁性纳米粒子及基因调控机制

生物磁性纳米粒子在所有三个生命领域的有机体中存在着,包括在原核生物、古细菌和真核生物中.这些生物体中的生物磁性纳米粒子具有相似的物理化学特性,也随着物种的不同存在着差别.在人体中的正常组织和病变组织中同样存在着生物磁性纳米粒子,这些粒子与其它物种中的生物磁性纳米粒子具有相似性和区别,人体病变组织中生物磁性纳米粒子数量的增多与人类神经退行性病变、癌症和动脉粥样硬化病等疾病有着密切的关系.基于比较基因组学研究方法,科学家认为生物体中生物磁性纳米粒子生物矿化过程有相似的基因调控机制,并给出了预测的基因调控机制模型.本文对以上内容做了简要描述,希望对有关研究提供借鉴.

磁性纳米分离技术在食源性致病菌快速检测中的应用

食源性致病菌是导致食源性疾病的重要因素,对食品安全和人类健康造成了严重危害,是全球卫生保健系统面临的一个巨大挑战。受污染的食品基质复杂且早期致病菌浓度低,干扰了现有检测手段的灵敏度。通常使用传统的增菌培养能提高致病菌的浓度以满足检测需求,但其过程耗时、费力,不能满足市场监管部门快速检测的需要。为了准确检测前期污染食品中的致病菌,保障食品安全,迫切需要食源性致病菌分离富集的有效手段。近年来磁性纳米粒子被广泛研究,通过在其表面修饰能特异性结合致病菌的识别元件,能够对复杂食品基质中的致病菌进行有效的分离富集,结合现有的高灵敏度检测手段,可快速对食源性致病菌进行早期检测。本文主要综述了磁性纳米分离技术、磁性纳米粒子与识别元件的偶联方式、识别元件的种类及结合检测手段的应用情况,以期为食源性致病菌快速检测方法的开发提供参考。

磁性纳米粒子表面巯基测定及催化性能

利用带有巯基的硅烷偶联剂对Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)粒子进行表面巯基修饰。采用Frens法制备纳米金胶体,通过纳米金与巯基之间的配位作用,将纳米金附着在磁性纳米粒子的表面,制得磁性纳米催化剂。采用激光粒度仪检测Fe_(3)O_(4)粒子、Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)粒子及磁性纳米催化剂的粒径。用5,5′-二硫基-双(二硝基苯甲酸)试剂检测纳米粒子表面的巯基密度,并研究了温度对磁性纳米催化剂的催化活性的影响。结果表明:Fe_(3)O_(4)粒子的粒径约为251 nm,被SiO_(2)包覆的Fe_(3)O_(4)粒子粒径约为300 nm,而磁性纳米催化剂的粒径约为336 nm。巯基化磁性纳米粒子的表面巯基密度为3.54×10^(-6)mol/m^(2)。升高温度对催化反应有促进作用,室温下对硝基苯酚的催化还原反应在35 min内完成,而70℃下5 min内即可完成。

氧化铁医用磁性纳米粒子的制备与表征

目的考察氧化铁医用磁性纳米粒子的制备方法和条件,为其在生物医学领域发挥更好的作用提供参考。方法通过控制铁盐浓度、氨水浓度和反应温度对氧化铁纳米粒子的制备条件进行筛选。配制不同浓度(0.25、0.20、0.15 mol/L)的铁盐混合溶液,不同浓度(2.0、1.5、1.0 mol/L)的氨水溶液,在其他条件不变的情况下,控制反应温度(30、40、50℃),检测不同条件下制备的氧化铁纳米粒子粒径及磁性。结果单因素试验结果显示,共沉淀法制备氧化铁纳米粒子时,铁盐混合溶液浓度为0.25 mol/L时产品平均粒径最大,为(20.6±0.2)nm,磁铁吸引距离最长,为(4.06±0.19)cm。控制铁盐混合溶液浓度为0.25 mol/L,其他条件不变,氨水浓度为1.0 mol/L时,制备的粒子磁铁吸引距离最长,为(4.06±0.20)cm。在其他条件最优的前提下,随着反应温度的不断升高,粒子的磁性降低,最佳反应温度为30℃。结论采用共沉淀法制备的氧化铁磁性纳米粒子的最优方案为0.20 mol/L的铁盐溶液、1.0 mol/L的氨水溶液在30℃下反应。