用于抑制肿瘤细胞生长的叶酸修饰聚多巴胺涂层的氧化铜纳米颗粒

采用沉淀转化法制备出粒径约为10 nm的氧化铜纳米颗粒(CuO NPs),通过盐酸多巴胺(DA HCl)在其表面进行聚合,并通过叶酸(FA)修饰形成CuO@PDA-FA NPs。采用透射电子显微镜、红外光谱仪、纳米粒径电势分析仪、X射线光电子能谱对纳米颗粒的形貌和性质进行表征。结果表明,制备的CuO@PDA-FA NPs粒径约为190 nm。材料降解亚甲基蓝试验和氧化葡萄糖试验证实CuO@PDA-FA NPs具备类过氧化物酶(POD)活性和类葡萄糖氧化酶(GOD)活性。近红外光热转换试验证实CuO@PDA-FA NPs具有良好的光热效应和光热稳定性。体外细胞毒性试验、细胞摄取试验和活性氧生成试验结果表明,CuO@PDA-FA NPs能主动靶向肿瘤细胞,并通过光热治疗(PTT)/化学动力学治疗(CDT)/饥饿治疗(ST)协同效果杀伤肿瘤细胞。

荧光聚多巴胺纳米材料的构筑及对金属离子检测的应用进展

荧光聚多巴胺(FPDA)纳米材料因制备方法简单,发光性能、水分散性和生物相容性良好等优点,在化学传感、生物检测及细胞成像等领域有重要的应用价值。然而,通过传统的多巴胺(DA)氧化自聚合路径获得的聚多巴胺(PDA)往往不发光/弱荧光。该文首先从结构上剖析PDA不发光/弱荧光的根源,即PDA分子内/间的堆积程度过高,聚集诱导荧光猝灭;然后综述了近些年通过抑制多巴胺聚合度或减弱PDA中平面芳香环间的π-π堆积构筑FPDA纳米材料的方法,主要包括:化学氧化、共掺杂、化学降解以及碳化等,并深入阐述了FPDA纳米材料的形态、发光机制及其在金属离子检测领域的应用进展。

新型聚多巴胺纳米颗粒光热蒸发性能评价

聚多巴胺具有与黑色素相似的吸光性能,是一种被广泛关注的高分子近红外吸收材料,在光热转化方面有良好前景。但由于其本身聚合机理多样,内部结构复杂,目前对聚多巴胺功能性设计的研究较少。本文通过设计Fe3+和硅烷偶联剂与多巴胺反应,提高了聚多巴胺的吸光特性和亲水性;通过X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等表征证明,成功合成了高吸光度亲水聚多巴胺纳米颗粒,吸光度达到90%。同时将合成的纳米颗粒真空抽滤,堆叠构建亲水输运通道。实验表明:在太阳光蒸发环境,一个太阳光强下,使用本文设计的光热膜进行纯水蒸发实验,纯水蒸发速率可以达到1.1 kg/(m^(2)·h),光热转化效率为80%,比普通聚多巴胺提高15%,证明该材料有很好的光热转化性能,在海水淡化领域有着良好的应用前景。

聚多巴胺包埋纳米过氧化钙缓释过氧化氢影响因素

合成了一种聚多巴胺包埋的缓释纳米过氧化钙(nCaO_(2)@PDA),通过控制变量法,探究各类地下水环境影响因素对该复合材料缓释过氧化氢效能影响.结果表明:过氧化氢释放量与环境温度、多巴胺包埋厚度、溶液初始pH值呈显著负相关关系.进一步探究了表层核壳PDA的作用机理,受PDA核壳表面功能性官能团邻苯二酚基团作用,复合材料在缓释过氧化氢过程中可有效地抑制体系pH值的上升.

聚多巴胺纳米材料及其在食品领域中的应用

聚多巴胺(polydopamine,PDA)是一种由多巴胺(dopamine,DA)单体在碱性条件下氧化聚合生成的生物聚合物,具有多种独特的理化性质,如粘附性、金属离子螯合和生物相容性等。近年来,PDA在生物医药、材料学及食品科学等研究领域广受关注。本文总结现有报道中PDA的酶氧化、电聚合及化学氧化等制备途径,综述其聚合机理从共价聚合到超分子聚集体的演变。基于PDA的自聚合特性,对已发现的多种PDA纳米结构进行分类,总结了PDA纳米涂层、纳米颗粒、纳米胶囊、介孔及多孔纳米结构等在功能性包装、固定化酶、污染物检测和活性物质递送等食品科学领域中的应用最新进展,并对其中尚存在的问题和研究方向进行了展望,以期为PDA的进一步研究提供参考。

基于聚多巴胺包覆金纳米棒的光热免疫层析法检测食品中喹诺酮兽药

该文采用种子介导生长法合成光热剂金纳米棒(Au nanorods,AuNRs),并在其表面包覆聚多巴胺制备复合光热纳米材料,偶联抗体制备免疫探针,建立一种便捷的光热免疫层析检测方法,并应用于动物源性食品中喹诺酮兽药的快速定量检测。结果表明,在最佳检测条件下,该方法喹诺酮兽药(以诺氟沙星计)的检出范围为0.22~18.84μg/L,检测限为0.14μg/L,脱脂牛奶和虾的加标回收率分别为88.62%~100.17%和90.20%~100.08%,变异系数分别为4.18%~8.50%和3.30%~6.24%,方法特异性良好。与高效液相色谱法相比,二者结果具有良好一致性,因此,该方法适用于食品中喹诺酮兽药快速定性及定量的检测。

聚多巴胺修饰的多药纳米晶体的制备及抗肿瘤活性

制备了聚多巴胺修饰的紫杉醇/喜树碱/虾青素多药纳米晶体(MDNC/PDA),并研究了其理化性能、药物释放行为及体外抗肿瘤活性。通过超声强化的反溶剂共沉淀法制备MDNC/PDA,利用DLS、SEM、FT-IR等方法对MDNC/PDA理化性质及药物释放行为进行表征,通过细胞摄取、MTT及AnnexinV-FITC/PI双染法初步考察了其体外抗肿瘤活性及促凋亡作用。结果显示,MDNC/PDA呈表面粗糙的纳米级棒状结构,平均粒径为(291.74±4.69)nm,PDI为0.286±0.004,Zeta电位为-(31.85±1.76)mV,显示出良好的稳定性;紫杉醇、喜树碱和虾青素3种成分载药量分别为34.6%、32.9%、33.5%;与单药纳米晶体相比,MDNC/PDA更容易被MDA-MB-231细胞摄取,且具备更强的体外抗肿瘤活性(IC50=4.13μg/mL)及促凋亡作用。

基于聚多巴胺纳米球/十六烷基三甲基溴化铵复合材料的亚硝酸盐电化学传感器研究

以盐酸多巴胺为单体,在三羟甲基氨基甲烷溶液中聚合,合成了聚多巴胺纳米球(PDANSs)。采用扫描电镜和透射电镜对PDANSs进行了形貌表征,PDANSs直径为200~300nm。将制备的PDANSs在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶液中超声,通过静电作用得到复合物(PDANSs/CTAB),并将复合物分散液滴涂在电极表面得到PDANSs/CTAB修饰电极。将PDANSs/CTAB修饰电极用于溶液中亚硝酸盐的富集,对电极上富集的亚硝酸盐含量用差分脉冲伏安法进行了测定,构建了亚硝酸盐电化学传感器。该传感器检测亚硝酸钠的线性范围为0.2~2000μmol/L,检出限为0.08μmol/L,且具有较好的重现性和稳定性。将该传感器用于腌制肉样品中亚硝酸盐的检测,回收率范围为98.1%~104.0%,说明此方法准确度很好,该传感器能用于腌制肉样品中亚硝酸盐的分析。

荧光聚多巴胺纳米球的合成及肿瘤光热治疗应用研究

在本文中,报道了一种利用乙二胺诱导降解聚多巴胺(PDA)的方法来制备具有荧光的聚多巴胺纳米颗粒(FPNPs)并将其用于靶向生物成像。通过乙二胺还原处理PDA得到荧光的粒子能够启发我们寻求各种生物学的方法来制备具有优异光学和生物相容性的FPNPs。此外,同时利用PDA自身的良好光热转换性质,对FPNPs进行光热效率测试实验,实现在肿瘤微环境响应下诊断与治疗的结合。实验表明,FPNPs具有良好的光热转换效率,在808 nm近红外光照射下,可以实现光热治疗,显示出其在肿瘤光热治疗领域应用的巨大潜力。

聚多巴胺@碳纳米管复合材料在钠基双离子电池中的应用研究

双离子电池因其能量密度高、安全性高和成本低等优点而被广泛关注,但受限于阴离子大的离子半径,寻找具有稳定结构的正极材料成为促进双离子电池发展的关键。针对传统正极材料储存阴离子能力有限以及电池循环寿命短的问题,通过将适量碳纳米管均匀分散在去离子水中,然后加入适量多巴胺,在碳纳米管表面构筑聚多巴胺包覆层制备钠基双离子电池正极(命名为PDA@CNTs)。结果表明,碳纳米管提高复合材料的导电性进而提升其倍率性能,还为多巴胺原位聚合提供三维碳骨架从而显示出更多的活性位点,实现高的可逆容量。以PDA@CNTs为正极、金属钠为负极组装的半电池表现出优异的电化学性能:在0.1 A/g电流密度下,循环50次时,可逆容量为108.1 mA·h/g,容量保持率为81.5%,与纯碳纳米管材料对比,取得明显的优化效果。通过该方法,增加材料的导电性和活性位点,进而提高正极材料的可逆容量和倍率性能,对于双离子电池的商业应用具有良好的指导意义。

载Ce6的聚多巴胺纳米粒的制备及表征

利用盐酸多巴胺(DA)氧化自聚合成聚多巴胺纳米粒(PDA NPs),再其表面连接二氢卟吩e6(Ce6)制备载Ce6的聚多巴胺纳米粒(PDA-Ce6 NPs),并对形态、粒径、电位、紫外吸收光谱、体外稳定性、光热性能等表征评价。结果表明制备的PDA-Ce6 NPs电镜下为完整球形,分散性良好;粒径为115.7 nm,多聚分散指数(polymeric dispersion index,PDI)为0.091,电位为-45.56 mV;体外稳定性较好;在808 nm近红外光照射下升温情况较好,有良好的光热性能及光热稳定性。该制备工艺简单,质量可控,具有良好的体外稳定性和光热转换性能,为抗肿瘤纳米载体的设计提供参考。

负载化疗药物阿霉素(doxorubicin,DOX)的聚多巴胺包裹纳米金粒子用于化疗与光热协同治疗在骨肉瘤中的应用效果

分析负载化疗药物阿霉素(DOX)的聚多巴胺包裹纳米金粒子用于化疗与光热协同治疗在骨肉瘤中的应用效果。方法 此次实验的研究时间2020年8月—2022年8月,选择25只K7M2荷瘤小鼠作为此次研究对象,分析不同治疗方式下小鼠的生存情况。结果 分析发现,在小鼠的生存率上,BSA-CaZol组为40%,生理盐水组为20%,MTX@BSA-CaZol组为60%、CpG-MTX@BSA-CaZol组80%,CpGaBSA-CaZol组60%。结论 DOX的聚多巴胺包裹纳米金粒子+化疗+光热,可以实现对骨肉瘤的协同治疗,延长生存期。

Pep-1引导的基聚多巴胺载药替莫唑胺纳米颗粒用于胶质母细胞瘤化疗及光热双重治疗

目的:构建由Pep-1引导的基聚多巴胺(PDA)载药替莫唑胺(TMZ)的纳米颗粒(NPs)用于胶质母细胞瘤的化疗及光热的双重治疗。方法:利用PDA的邻苯二酚、氨基、羧基等活性基团及超强的黏附性与TMZ和Pep-1的羰基、氨基及巯基发生席夫碱反应及自组装,得到Pep-1@PDA-TMZ NPs;使用动态光散射及透射电子显微镜对其尺寸、电荷及形貌进行表征;采用傅里叶红外光谱及紫外光谱对其药物的负载及组装进行分析;使用水、胎牛血清对其稳定性进行考察;采用近红外热成像仪验证其光热转换效能;并考察TMZ的释放情况。通过细胞实验验证Pep-1@PDA NPs的生物相容性、细胞摄取情况及Pep-1@PDA-TMZ NPs对于U87和C6细胞的抑制率。结果:制备的Pep-1@PDA-TMZ NPs形态较规则,呈球形,尺寸约140 nm,载药量约50%;细胞内吞成像表明U87和C6细胞对Pep-1@PDA-TMZ NPs的吞噬量高于PDA-TMZ NPs;在808 nm激光的照射下,Pep-1@PDA-TMZ NPs对U87和C6细胞的抑制率分别为90.81%和82.29%(P<0.05)。结论:纳米递药系统Pep-1@PDA-TMZ NPs的载药率较高、穿透力较强、生物相容性及靶向性较好,能够提供化疗和光疗为一体的双重治疗作用。

Fe^(3+)掺杂聚多巴胺纳米球荧光适配体传感器对小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的检测

目的:构建一种基于荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)原理的荧光适配体传感器,用于检测小麦中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)。通过掺入Fe^(3+)提高传感器中聚多巴胺纳米球(polydopamine nanospheres,PDANS)对6-羧基荧光素(6-carboxyuorescein,FAM)的猝灭能力。方法:标记有FAM的DON核酸适配体(P_(DON))通过π-π堆积的非共价作用吸附到Fe^(3+)掺杂聚多巴胺纳米球(Fe-PDANS)上,由于FRET,FAM的荧光被Fe-PDANS猝灭。在DON存在的情况下,P_(DON)可以和DON特异性结合,改变P_(DON)的构象,使其难以吸附到Fe-PDANS上,从而增强传感器的荧光信号,实现对DON的检测。结果:该传感器在DON质量浓度0.266 7~133.3 ng/mL范围内具有良好的线性关系,其检出限为0.118 2 ng/mL;同时,对阳性小麦中的DON进行检测,其检测结果与酶联免疫检测法所得结果无显著差异(P>0.05)。结论:所构建的荧光适配体传感器反应快速、灵敏,且具有良好的特异性和重复性,提供了检测小麦中DON的新方法。

多巴胺和γ-氨丙基三乙氧基硅烷共修饰纳米金刚石及硅橡胶复合材料的制备与导热性能

首先利用多巴胺的氧化自聚合在纳米金刚石(ND)表面包覆聚多巴胺(PDA),以引入羟基、氨基等活性基团,然后在ND上继续接枝γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH 550)得到ND-PDA-KH 550,再与硅橡胶(SiR)发生化学反应制得ND-PDA-KH 550/SiR复合材料。结果表明,在ND上接枝PDA和KH 550可有效改变ND表面的物理化学性质,提高ND与SiR基体的界面相互作用,降低界面热阻,从而显著提高复合材料的导热性能;当ND质量分数为6%时,ND-PDA-KH 550/SiR复合材料在25,50,75,100℃下的热导率分别为0.340,0.398,0.484,0.586 W/(m·K),比纯SiR材料的热导率分别提高了94.3%、118.7%、161.6%和211.7%。

银/聚多巴胺改性氧化石墨烯改善陶瓷摩擦副摩擦性能的研究

目的提高润滑油在陶瓷摩擦副中的润滑性能。方法通过一步法制备银/聚多巴胺改性氧化石墨烯(Ag/PGO)纳米复合粒子,并作为润滑油的添加剂,通过摩擦试验研究含Ag/PGO润滑油的润滑性能。通过重力沉降法测试Ag/PGO在润滑油中的分散稳定性。观察磨痕微观形貌,通过分子动力学模拟方法,揭示含Ag/PGO润滑油的润滑机理。结果聚多巴胺改性氧化石墨烯(PGO)在润滑油中可以稳定分散25 d,Ag/PGO在润滑油中可以稳定分散10 d。含Ag/PGO润滑油在Si_(3)N_(4)/Si_(3)N_(4)、Si_(3)N_(4)/GCr15两种摩擦副中均表现出良好的润滑性能,含Ag/PGO润滑油在Si_(3)N_(4)/Si_(3)N_(4)摩擦副中的最佳质量分数为0.05%,与基础油相比,其摩擦因数和磨痕宽度分别降低了16.8%、17.6%;在Si_(3)N_(4)/GCr15摩擦副中的最佳质量分数为0.2%,其摩擦因数和磨痕宽度分别降低了53.6%、22.7%。表明含添加剂润滑油的磨痕表面质量得到提升。结论聚多巴胺经改性,可以有效提高氧化石墨烯在润滑油中的分散性能。与Si_(3)N_(4)壁面相比,含Ag/PGO的润滑油易于吸附在GCr15壁面。在剪切过程中,Ag/PGO与润滑油分子的相互作用减小了润滑油分子与摩擦壁面的相互作用能,减小了摩擦阻力,因此含Ag/PGO的润滑油在Si_(3)N_(4)/GCr15摩擦副中表现出更好的润滑性能。

基于上转换荧光纳米颗粒-聚多巴胺纳米颗粒的生物传感器检测癌胚抗原

以上转换荧光纳米颗粒(Upconversion nanoparticles,UCNPs)为能量供体,聚多巴胺纳米颗粒(Polydopamine nanoparticles,PDA NPs)为能量受体,构建基于荧光共振能量转移的传感平台检测肿瘤标志物癌胚抗原(Carcinoembryonic antigen,CEA)。相比于传统的均相结构UCNPs,此传感器中夹层结构UCNPs(Sandwich-structure UCNPs,SWUCNPs)具有更高的能量转移效率。将CEA适配体标记于SWUCNPs表面,当向溶液中加入PDA NPs,体系的荧光猝灭效率最高可达95%。加入CEA后,体系的荧光恢复,恢复程度与CEA浓度在1.0~250.0 ng/mL范围内呈良好的线性关系,检出限为0.86 ng/mL(S/N=3)。此传感体系具有较高的选择性,在缓冲溶液与血清样品中均显示出良好的重现性。本传感器采用的能量受体PDA NPs合成简单、无需标记、猝灭能力强、分散性良好,研究结果可为基于UCNPs的传感体系构建提供新的方法学模型。

可原位释放一氧化氮的聚多巴胺纳米复合物的制备及其应用

为解决一氧化氮气体难以在肿瘤部位有效聚集的难题,采用模板法制备了介孔聚多巴胺(MPDA)纳米颗粒,并用该纳米颗粒负载L-精氨酸(L-Arg)和光敏剂IR780,得到一种精氨酸-IR780-介孔聚多巴胺纳米复合物(AI-MPDA),其可在肿瘤区域原位生成NO。采用透射电子显微镜、紫外分光光度计、体外细胞摄取试验、NO荧光染色试验等对纳米颗粒的结构与性能进行表征。结果表明:制备的MPDA纳米颗粒呈粒径较为均一的球形,具有较为明显的介孔结构,比表面积为40.80 m^(2)/g;AI-MPDA的粒径约为200 nm,可被143B人骨肉瘤细胞有效摄取,并实现NO的原位释放。

聚多巴胺纳米材料研究进展及应用

近年来,先进多功能聚合物材料得到了人们的广泛关注,其中基于仿生贻贝的聚多巴胺因其独特的物理化学特性、丰富的表面特性以及超强附着性被广泛应用于催化、能源及其生物医学等领域,成为现代材料科学研究的一个热点。但是,目前基于对聚多巴胺的研究还始终停留在将其作为一种表面功能化涂层方面,构建除涂层外的聚多巴胺复合材料是进一步拓展其在上述多个领域的应用前景的关键。在这篇综述中,主要总结了聚多巴胺纳米材料的制备(聚多巴胺纳米片、纳米颗粒),并且探索了这些聚合物复合材料在医学等领域的应用。

聚多巴胺-阿霉素纳米颗粒对癌细胞的化疗-光热治疗协同作用

通过在水相中加入乙醇和氨水,将单分子多巴胺聚合成具有良好光热转换能力的聚多巴胺纳米颗粒(PDA),并利用π-π作用与共价键作用,将抗癌药物阿霉素(Dox)负载到聚多巴胺纳米颗粒的表面,制备了聚多巴胺纳米颗粒负载阿霉素(PDA-Dox),研究了PDA-Dox的药物缓释性能.结果发现,PDA-Dox能够在酸性环境下增加药物释放.细胞实验显示,PDA-Dox配合激光照射,能够通过化疗和光热治疗高效地杀死癌细胞.