磁性铁氧化物纳米粒子表面功能化及其应用

表面功能化的磁性铁氧化物纳米粒子是一种新型功能材料,可应用于各种生物活性物质如蛋白质、DNA等的富集和分离,药物的磁靶向,以及疾病的诊断和治疗等许多领域。本文在总结近年来国内外有关功能化磁性铁氧化物纳米粒子研究成果的基础上,阐述了功能化磁性铁氧化物纳米粒子的结构类型、特点、目前的各种功能化制备方法以及相关应用最新研究进展,指出了当前研究中的主要发展方向和仍需要解决的问题。

纳米二氧化硅的改性及其应用的新进展

对氨基、巯基及四氧化三铁改性纳米二氧化硅进行了详细介绍,阐明了改性机理,并叙述了带有吸附基团的氨基或巯基改性纳米二氧化硅粒子在重金属离子吸附方面应用的最新进展。

磁性纳米颗粒的功能化及其在DNA提取中的应用

提出了一种应用功能化的磁性纳米颗粒进行DNA提取的新方法.该方法首先通过3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)在纳米颗粒表面修饰上氨基(-NH2)官能团,然后利用氨基化的磁性Fe3O4纳米粒子(NH2-MNPs)进行DNA提取。结果表明,利用100μgNH2-MNPs从200μL全血中提取的基因组DNA大于2.89μg,OD260/OD280比值介于1.78和1.82之间。

纳米金修饰乙酰胆碱酯酶生物传感器快速检测农药马拉松研究

以纳米金和乙酰胆碱酯酶修饰自制的纳米多孔类碳糊电极(nanoPPCPE),制备了一种新型纳米多孔乙酰胆碱酯酶(ACh E)生物电化学传感器。并根据有机磷酯类农药对AChE的特征性抑制机理,将该传感器应用于农药马拉松的检测中。实验结果表明:加入金纳米粒子做信号放大元后,传感器的峰电流大幅度增加;马拉松检测的最佳温育时间为14 min;以制备的ACh E传感器检测马拉松农药,当马拉松的质量浓度在1.0×10^(-10)~1.0×10^(-13)g/m L范围内时,酶的抑制率与其浓度的负对数值呈现出良好的线性关系,其线性方程为I=19.43C-181.4,C=-lg(ρ/(g·m L^(-1))),线性相关系数R=0.996,最低检测限为5.0×10^(-14)g/m L。

一种基于磁性纳米粒子PCR的高通量SNP分型方法

利用磁性纳米粒子PCR扩增(MNPs-PCR)和等位基因特异性双色荧光探针(Cy3,Cy5)杂交,建立了一种单核苷酸多态性(SNP)分型的新方法.应用该方法对9个样本MTHFR基因的C677T多态进行检测,野生和突变型样本正错配信号比大于9·0,杂合型正错配信号比接近1·0,分型结果经测序验证.此方法无须产物纯化、浓缩,扫描分型结果快速、直观,是一种操作简单、快速、高通量、高灵敏度的分型方法.

基于丁香精油/β-CD包合物的PVA活性包装膜制备及性能研究

以丁香精油/β-CD包合物为活性成分,以PVA（聚乙烯醇）为成膜基材采用流延法制备活性包装膜,研究包合物添加对PVA膜抗菌性能和力学性能的影响。结果表明,包合物的添加可赋予PVA膜抗霉菌性能,当包合物添加量大于10%时,PVA活性包装膜可达到0级抗霉菌标准。包合物的添加量＜20%时膜拉伸强度和断裂伸长率变化不显著;添加量为10%~15%时膜撕裂度相对于纯PVA膜显著增大。在PVA中添加10%的包合物可制备抗菌性能和力学性能均较佳的活性包装膜。

石英晶体微天平的研究进展及应用

介绍了石英晶体微天平的基本原理和结构,重点介绍了仪器研究进展及应用,包括常规石英晶体微天平(QCM)、耗散型石英晶体微天平(QCM-D)、阵列式石英晶体微天平与电化学石英晶体微天平(EQCM)。

聚乙烯亚胺包埋无色纳米银抗菌剂制备及协同抗菌效果研究

以高枝化聚乙烯亚胺（PEI）为稳定剂,硼氢化钠为还原剂,利用化学还原法制备了纳米银抗菌剂.探讨了温度、PEI与Ag＋ 的摩尔比对纳米银抗菌剂合成的影响,利用紫外分光光度法及扫描电镜对合成纳米银抗菌剂进行了表征,利用抑菌圈实验分别对纳米银及PEI进行了抑菌性能测试,筛选出稳定性好抑菌性强的纳米银抗菌剂制备工艺. 实验结果表明,在45℃,PEI与Ag^＋ 的摩尔配比在2∶1-0.6∶1条件下能制备无色透明且抑菌性强的具有核壳结构的纳米银抗菌剂,PEI对纳米银抗菌剂具有协同作用.

温敏聚甲基丙烯酸甲酯包覆空心Fe_3O_4纳米粒子的载药控释性能

利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)包覆空心Fe3O4磁粒制备了温敏性Fe3O4@PMMA复合粒子,并采用对氨基水杨酸(Mr=153.14)作为模拟负载药物,考察了不同温度与pH对复合粒子的接枝、包覆、载药与控释的影响。载药与控释研究结果表明,磁粒空心结构及PMMA膜与药物之间的氢键作用与温敏效应,显著提高了药物负载量,每0.0100g复合磁粒可负载1468μg(0.959×10-5mol)药物。同时,超过80%的药物在3h^4h内释放,具有局部高浓度药物释放性能,并且药物最大释放量与时间呈线性关系。这种复合空心磁粒载药体系的构建有效提高了药物负载效率,配合磁靶向性能,将在癌症载药治疗方面展现巨大的应用前景。

碳化硅纳米管的制备及表征

作为准一维材料的碳纳米管。由于其独特的纳米结构，具有优异的力学、电学、光学特性，被誉为21世纪的“梦幻”材料，自发现以来，一直受到世界各国科学家的广泛关注。然而，由于碳本身的化学性质，决定了碳纳米管不能在高温、恶劣的环境下应用。此外，由于碳纳米管由化学稳定性高的石墨烯片层结构组成，导致对其进行表面或管内的化学修饰比较困难。

超临界CO_2萃取技术分离和纯化苦丁茶中熊果酸的工艺

对超临界CO2萃取苦丁茶中熊果酸的工艺进行了研究,并采用酸碱沉淀法纯化萃取液。结果表明:在以无水乙醇作为夹带剂,CO2流量为20L·h-1,萃取温度为45℃,萃取压力为30MPa,萃取时间为3h的萃取条件下,萃取效果最好,萃取率可达0.453%,最终能得到w=21.44%纯度的熊果酸粗品。该工艺优于传统的熊果酸提取方法,适于产业化生产。

苯并噻(噁)唑酮衍生物杀虫活性的理论研究

用DFT-B3LYP方法,在基组6-31G水平下,对34种N-取代苯基-苯并噻(噁)唑酮-3-甲酰胺类化合物分子进行几何及电子结构全优化,将ELUMO(最低空轨道能),EHOMO(最高占据轨道能),ENLUMO(次最低轨道能),ENHOMO(次最高占据轨道能),ΔE1(=ELUMO EHOMO),ΔE2(=ENLUMO ENHOMO),QZ(分子中原子的净电荷),μ(偶极矩),Ev(零点振动能),E(热力学能),Cv(比热容),Sm(熵)和前沿分子轨道组成及其电子密度等参数被选作量子化学描述符(Lc)。通过最佳变量子集回归建立15种上述化合物对蚕豆蚜和棉红蜘蛛等杀虫活性(SJ:Sa,Su)的QSAR模型。蚕豆蚜的Sa模型的相关系数(R2)和逐一剔除法交叉验证系数Rcv2依次为0.897和0.858,棉红蜘蛛Su模型的相应参数为0.858和0.757。经Radj2,F,Rcv2,VIF和FIT等检验,上述模型具有较强的稳健性和预测能力。根据模型可知,这些化合物杀虫机理包含2点:一是与生物体内大分子之间的电子转移反应,以ΔE1和ENLUMO来描述;二是氢键,用QN2表述。其中,ENLUMO与杀虫活性正相关,而ΔE1和QN2升高,SJ下降。设计与预测19种新颖化合物的杀虫活性,其中2种化合物的杀虫活性均超过100%(质量浓度为500 mg/dm3)。所建模型可为实验工作者合成新型高效N-取代苯基-苯并噻(噁)唑酮-3-甲酰胺类化合物提供理论参考。

活版印刷生物芯片原位合成仪的研制

研究开发了一种基于活版印刷原理的生物芯片原位合成仪。该仪器通过设计友好的触摸屏人机界面对系统进行操作、采用可编程序控制器(PLC)实现基因芯片和多肽芯片合成过程的定位压印和液体传输控制;详细描述了仪器的组成:压印平台、精密印刷模版、平面定位系统、机械手、液气传输系统和控制系统;最后在三坐标仪下测量了该仪器的控制精度,测试结果表明,系统定位精度为28.4μm、重复精度为16μm,印刷模版精度为7μm,能实现高精度定位压印,满足活版印刷原位合成生物芯片的要求。

纳米二氧化硅改性激光全息涂料的性能研究

采用纳米二氧化硅对激光全息涂料进行改性。研究了纳米二氧化硅的加入及其用量对涂料粘度、光泽度、耐磨性、耐水性、涂膜硬度等一系列性能的影响,得到了纳米二氧化硅的最佳配方量。

香草醛在四氧化三铁纳米粒子功能化石墨烯修饰电极上的电化学行为及测定

制备了四氧化三铁纳米粒子功能化石墨烯复合膜修饰玻碳电极,用二阶导数线性扫描伏安法研究香草醛在该修饰电极上的电化学行为,以及支持电解质、富集电位、富集时间、扫描速率等对香草醛伏安响应的影响。实验发现,四氧化三铁纳米粒子功能化石墨烯修饰电极测定香草醛具有较高的灵敏度和选择性。在0.1mol·L^(-1) HCl溶液中,香草醛在约936mV(vs.SCE)处产生一灵敏的氧化峰。与未修饰的玻碳电极相比,峰电位负移,峰电流显著增加,说明该修饰电极对香草醛的电化学响应具有很好的催化增敏作用。利用二阶导数线性扫描伏安法进行定量分析,峰电流与香草醛的浓度在1.0×10^(-7) mol·L^(-1)~1.0×10^(-5) mol·L^(-1)和1.0×10^(-5) mol·L^(-1)~1.0×10^(-4) mol·L^(-1)范围内呈良好的线性关系,检出限为6.0×10^(-8) mol·L^(-1)。

寡核苷酸微阵列原位合成新技术研究

研究探讨了一种基于活版印刷原理的中、低密度寡核苷酸微阵列原位合成新方法，该方法完全避免了掩模制备过程，合成速度快、制备成本低、便于批量生产，有望满足人们对批量生物信息进行快速、低成本检测与分析的要求；对活版印刷法寡核苷酸原位合成原理、合成工艺进行了详细探讨，应用该方法在连接有手臂分子的载玻片上，分别合成了4条探针、16个位点的寡核苷酸微阵列，通过与互补的靶序列杂交和荧光分析，微阵列上相同寡核苷酸探针的位点荧光强度均匀，表明其寡核苷酸探针分布均匀；错配分析还表明得到的寡核苷酸微阵列能实现单个碱基错配的检测。

PVA活性包装膜对圣女果保鲜性能研究

目的研究常温贮藏条件下PVA活性包装膜对圣女果的保鲜性能。方法采用3种不同的包装膜(PE膜、PVA包装膜、PVA活性包装膜)对圣女果进行保鲜包装,通过对圣女果的感官评价,同时测定其失重率、腐败率、维生素C及总糖含量等各项指标的变化,比较3种不同包装膜对圣女果的保鲜效果。结果 3种包装膜均适用于圣女果的保鲜包装,可延长其货架寿命;通过对保鲜后圣女果各项性能指标进行检测,发现PVA活性包装膜能够更好地延缓圣女果的腐败,降低变质率,维持较高的维生素C及总糖含量,延长圣女果的保鲜期。结论 PVA活性包装膜将圣女果的保鲜期延长了6 d以上,达到了很好的保鲜效果。

纳米多孔类碳糊电极的制备工艺改进及其电化学行为

以纳米碳酸钙微球为模板,吡咯为前驱体,石墨粉为填料直接诱导合成,廉价简便地制备出一种高灵敏的纳米多孔类碳糊电极,讨论了石墨粉与纳米碳酸钙微球质量比对电极性能的影响。结果表明,选用粒径最小的60-80 nm碳酸钙为模板,当纳米碳酸钙微球与石墨粉的质量比为1：1.5时,纳米多孔碳糊类电极的比表面积可高达923.5 m2/g。以循环伏安法（CV）和交流阻抗（EIS）研究其电化学行为,结果表明,纳米多孔类碳糊电极较纯碳糊电极电性能好,灵敏度高,稳定性和重现性好。

金纳米棒的制备与影响因素研究

采用晶种生长法制备金纳米棒,考察了硼氢化钠、硝酸银以及抗坏血酸的用量对金纳米棒制备的影响,并对其进行了优化;采用紫外-可见分光光度计和透射电镜显微镜对金纳米棒进行表征。实验结果表明,在最优条件下,制备了长轴35 nm,长径比为3.4,且表面光滑、形状均匀的金纳米棒。

一种基于蚁群算法的生物序列并行比对方法

生物序列比对是生物信息领域的重要课题,比对结果的合理性和正确性关系到基于比对结果研究的正确性。在保证正确性的前提下利用并行计算充分挖掘计算潜力对提高比对效率有重要意义。针对双序列的全局比对问题,提出了基于蚁群算法的双序列比对并行化方案。对耗时最多的搜索比对路径和信息素更新两个步骤给出了基于共享内存模型的并行化方法。"天河二号"上OpenMP实验结果表明,8线程并行情况下,加速比可达5.03,且序列越长性能越高。