导读:本文包含了功能化磁性粒子论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:氨基功能化磁性纳米粒子,食源性致病菌,静电相互作用,细菌富集
功能化磁性粒子论文文献综述
孙程[1]（2019）在《氨基功能化磁性纳米粒子富集结合多重PCR检测食源性致病菌》一文中研究指出食品生产过程中可能受到多重病原菌的污染,对消费者的健康造成严重威胁,快速检测食品中的致病菌,对保障食品安全十分重要。然而食品中污染的病原菌通常数量较少,且食品成分中存在干扰性物质,影响检测方法的灵敏度及特异性,因此,对食品中致病菌进行分离或富集是十分重要的。磁性纳米粒子(Magnetic Nanoparticles,MNPs)具有良好的生物相容性,而且容易分离,在食源性致病菌的分离和检测方面受到青睐。本研究制备一种带正电荷的氨基功能化磁性纳米粒子(Amino functionalized magnetic nanoparticles,AF-MNPs),与负电荷的细菌间静电相互作用,对细菌进行富集,结合多重PCR法检测食品中金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)和肠炎沙门氏菌(Salmonella enteritidis)。具体研究内容和结果总结如下。1)AF-MNPs的制备及表征。通过化学共沉淀法制备Fe_3O_4 MNPs,表面修饰3-氨丙基叁乙氧基硅烷(APTES),合成了表面携带正电荷的AF-MNPs,并进行表征。结果表明制备的AF-MNPs呈球形或类球形,粒径约为10 nm,电镜下一定程度上有团聚现象,纳米粒度分析仪测定分散型指数(Polydispersity inde,PdI)为0.10±0.036,分散性良好,等电点在9.4左右,在pH 2-9其表面带正电荷。2)AF-MNPs富集食源性致病菌。AF-MNPs对细菌的吸附捕获主要是基于带正电荷的MNPs和带负电荷的细菌之间的静电相互作用。以S.aureus、L.monocytogenes、S.enteritidis和大肠杆菌(Escherichia coli)为目标菌株,研究AF-MNPs与细菌之间相互作用的影响因素,包括AF-MNPs、细菌和缓冲体系。结果表明,以100μg AF-MNPs与浓度为10~3 CFU/mL的细菌在PBS中温育60 min,对S.aureus、E.coli、L.monocytogenes的捕获率均高于97%,但对S.enteritidis的捕获率低于40%;在pH 5-9 PBS(10 mmol/L)中,AF-MNPs对S.aureus和E.coli的捕获率均大于80%,在pH 4-8 PBS(10 mmol/L)时,AF-MNPs对L.monocytogenes的捕获率均大于75%;在PBS浓度为5-30 mmol/L范围内对S.aureus,L.monocytogenes,E.coli的捕获率分别保持在75%、85%以及90%以上;在研究的4种细菌中,S.enteritidis的Zeta电位值最小,捕获率最低;100μg的AF-MNPs对细菌浓度在10~2-10~6 CFU/mL的范围内捕获率菌高于85%;在体积为10 mL的缓冲溶液中,对浓度为4 CFU/mL、40 CFU/mL和400 CFU/mL的细菌捕获率超过90%。人工污染牛奶中,AF-MNPs对S.aureus,E.coli,L.monocytogenes和S.enteritidis的最高捕获效率为分别为67.14%±1.33%、62.89%±0.68%、57.92%±2.93%和30.26%±0.69%;在人工污染的西瓜样品中,AF-MNPs对于S.aureus、L.monocytogenes、E.coli和S.enteritidis的最高捕获率分别为85.38%±0.63%、69.84%±2.97%、79.28%±0.90%和31.66%±3.30%。为了检验AF-MNPs的适用性,采集8种咸菜样品和6种卤肉样品,AF-MNPs对咸菜食品中细菌的捕获率均高于75%,对卤肉样品的捕获率均高于65%。3)AF-MNPs富集结合多重PCR检测食源性致病菌。以AF-MNPs富集结合多重PCR检测人工污染牛奶中的S.aureus、L.monocytogenes和S.enteritidis。牛奶受到污染时,经AF-MNPs富集的人工污染牛奶样品中,S.aureus、S.enteritidis和L.monocytogenes的灵敏度分别为2 CFU/mL、2×10~2 CFU/mL和2 CFU/mL。而未经AF-MNPs分别捕获富集的人工污染牛奶样品中,S.aureus、S.enteritidis和L.monocytogenes的灵敏度分别为2×10~2 CFU/mL、2×10~3 CFU/mL和2×10~3CFU/mL。将叁种食源性致病菌进行等浓度污染牛奶样品,经AF-MNPs富集结合多重PCR检测,对S.aureus、L.monocytogenes和S.enteritidis的灵敏度为20CFU/mL、2×10~2 CFU/mL和2×10~2 CFU/mL,较直接进行多重PCR,灵敏度分别提高100或1000倍,因此,AF-MNPs富集可以减少食品成分对检测方法的干扰,有效提高多重PCR检测的灵敏度。(本文来源于《华中农业大学》期刊2019-06-01）
孔维俊[2]（2019）在《化学发光功能化磁性微球的制备、分析应用及其单粒子化学发光成像研究》一文中研究指出论文首先综述了化学发光的概念及原理、磁性微球在化学发光领域的应用以及单粒子光学成像技术的研究现状。数十年来,由于具有承载能力强、磁化率高、生物相容性好等优点,磁性微球受到了科研工作者和商业资本的共同青睐,因此在临床检测、环境监测、工业生产和生物分析等众多领域中具有了巨大的研究前景和商业价值。然而,在目前的生物分析领域中,磁性微球仅仅被当作一种具有磁分离优势的微纳尺度固相载体材料,用于识别反应前后各类复合物的分离。化学发光功能化材料因其卓越的化学发光性能、自组装特性和生物兼容性,使其能够显着提高化学发光分析法的分析性能。令人遗憾的是,迄今为止,化学发光功能化材料的性能优化仍依赖于传统的整体水平上的“条件试错式”实验方法,效率十分低下。单粒子成像研究是对单个微纳粒子的多种物理、化学性质甚至构效关系进行研究,这使其能够从每一个粒子的个体行为中获得差异化的数据并加以研究,这一特性在极大提高了其在材料优化实验中的研究效率的同时,也显着降低了“条件试错式”的实验方法带来的高昂成本。本论文针对磁性微球的化学发光功能化,开展了化学发光功能化磁性微球的制备、分析应用及其单粒子化学发光成像研究。将化学发光试剂和金属离子共同功能化到了磁性微球表面,成功合成了双功能化的磁性微球,研究其化学发光特性;将其作为固相载体和化学发光传感界面,构建了一种无标记的化学发光适配体传感器,实现了对小分子爆炸物2,4,6-叁硝基甲苯(TNT)的高灵敏检测;设计和搭建了单粒子化学发光成像系统,研制了具有微孔阵列的微流控芯片实现了磁性微球固定,成功获得了单个磁性微球的化学发光图像及动力学曲线;探索了单个磁性微球粒子的构效关系,设计与优化了化学发光功能化材料,提高了以该材料构建的传感器的分析性能。主要内容如下:1.将磁性微球作为固相载体,发展了一种新的合成方法,成功制备了化学发光试剂和催化剂金属离子双功能化磁性材料。该方法利用脱水缩合反应和静电相互作用,直接将化学发光分子(N-(4-氨基丁基)-N-乙基异鲁米诺,ABEI)和催化剂钴离子(Co2+)直接连接到羧基化的磁性微球表面,形成ABEI和Co2+双功能化的磁性微球复合材料Co2+/ABEI/MBs。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)等手段对所合成的Co2+/ABEI/MBs复合材料的形貌和组成进行了表征。结果表明,所合成的Co2+/ABEI/MBs是平均直径约为55 μm的球体,且具有良好的单分散性。此外,我们近一步研究了Co2+/ABEI/MBs复合材料的组装机理,研究结果表明ABEI通过酰胺化反应连接到磁性微球表面,而Co2+是通过静电相互作用力和配位作用结合到磁性微球上。所合成的Co2+/ABEI/MBs具有良好的顺磁性、令人满意的稳定性和卓越的化学发光性能,其化学发光强度比仅用ABEI功能化的磁性微球(ABEI/MBs)提高150倍以上。此外,我们进一步探究了Co2+/ABEI/MBs复合材料的化学发光机理。固定在磁性微球表面的Co2+通过非均相催化促进了HO·、ABEI·-和02·-等自由基的生成,导致高强度化学发光的产生。所合成的化学发光功能化磁性微球在具有优异化学发光性能同时还具有良好的顺磁性,使其拥有了在生物分析中极具便利性的磁分离能力,为其在后续生物分析领域中的应用研究打下了基础。2.构建了一种基于Co2+/ABEI/MBs复合材料的无标记高灵敏化学发光适配体传感器,用于检测有机小分子化合物TNT。其构建原理如下:TNT多肽适配体(TNT-apt)可以通过静电相互作用力和配位作用自组装于Co2+/ABEI/MBs的表面,由于TNT-apt会将磁性微球上Co2+活性位点覆盖,导致后者化学发光强度大幅度降低。加入TNT后,TNT和TNT适配体之间会发生更牢固的特异性结合,从而使TNT适配体从Co2+/ABEI/MBs表面脱附,在此过程中,化学发光强度得到了部分的恢复。据此Co2+/ABEI/MBs化学发光强度的变化,我们建立了无标记化学发光适配体传感器用于检测TNT。实验结果显示,所构建的适配体传感器能够在0.05-25 ng/mL范围内检测TNT,检测限达到17 pg/mL。此外,我们对于TNT适配体吸附和脱附的机理进行了详细的研究,并提出了可能的机理。本研究表明Co2+/ABEI/MBs易与生物识别分子结合,并且由于其具有良好的顺磁性,又使其易于与样品基质分离,避免了繁琐耗时的标记和纯化步骤,因此在生物分析中具有重要的应用前景。3.成功设计和搭建了单粒子化学发光显微成像系统。该系统由一台Olympus公司的BX53型正置显微镜、一台高性能EMCCD(Andor公司的iXon-Ultra-897)、配备隔震系统的光学平台以及一台配备了 EMCCD控制软件和数据分析软件的计算机所组成。优化了各种器件、光路和软件操作系统。研究了磁性微球在观察器件上的固定方法,研制了以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基底的多孔器件,实现了磁性微球固定,成功获得了单个磁性微球的化学发光图像及动力学曲线,使用图像和数据处方法对单个磁性微球粒子的化学发光的成像图进行了分析。所搭建的单粒子化学发光显微成像系统成功的获得了清晰完整的化学发光图像,达到了预定的目标,也为后续单粒子化学发光成像研究奠定了重要的基础。4.利用前期工作中搭建的单粒子化学发光显微成像系统,开展了单粒子的化学发光成像研究。由于磁性微球具备在生物识别反应发生后进行快速磁分离洗涤的优势,因此选择了磁性微球作为化学发光功能化材料的模型体系进行研究。首先,利用单粒子化学发光显微成像系统的成像能力,在国际上首次获得了单颗粒磁性微球的化学发光成像图片和动力学曲线。通过分析单个磁性微球化学发光强度随时间变化的曲线,发现了两个反应动力学完全不同的粒子亚群。大多数磁性微球上可以观察到瞬时而微弱化学发光,而极少数粒子上则发射出延迟而强烈的发光。为了探究磁性微球结构及其化学成分与化学发光行为的相互关系,我们使用了共聚焦荧光显微镜(CFM)和扫描电子显微镜对磁性微球进行了原位表征,结果显示延迟且强烈化学发光的粒子在微观结构层面上具有无定型的多核心结构,即多个较小粒径磁性微球被包封结合于较大粒径磁性微球的中空结构内部。根据单粒子化学发光成像研究获得的构效关系,我们对磁性微球的合成步骤进行了合理的优化,显着提升了含无定型多核心结构粒子的比例。使用优化后的磁性微球构建了适配体传感器,显着提高了对TNT的分析灵敏度,达到了提高化学发光分析法分析性能的目的。这项研究证明了单粒子化学发光成像研究对于化学发光功能化材料性能的优化具有重要的指导意义,也为其他功能化材料的性能研究工作提供了新的思路。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01）
马瑶佳,张茜,贾博,吕运开[3]（2018）在《功能化磁性纳米粒子在污水处理中的应用进展》一文中研究指出磁性纳米材料作为一个快速发展的领域,其应用已经渗透到生产生活的方方面面。由于表面积大、表面可功能化、易回收等优越的物理化学性能,磁性纳米材料在污水处理等方面的应用越来越受到关注。在去除水污染物方面,磁性纳米粒子(MNPs)吸附速度快、去除效率高、易分离,与传统吸附剂相比,表现出了极大的优越性。重点介绍了MNPs在污水净化,包括重金属离子的吸附、染料、农药的去除及其他有机化合物降解中的重要应用。(本文来源于《中国给水排水》期刊2018年22期）
何新宇,王冰,周洋洋,卞晓军,颜娟[4]（2018）在《功能化磁性纳米粒子联合质谱技术用于金属硫蛋白的富集及鉴定研究》一文中研究指出金属硫蛋白(Metallothionein,MT)是一种具有结合金属能力和高诱导特性的低分子量蛋白质,因此常被作为一种重要的生物标志物用于水环境重金属污染评估。传统的金属硫蛋白富集检测方法耗时较长,操作复杂。本研究制备了金包覆四氧化叁铁的核壳纳米粒子(Fe_3O_4@AuNPs),具有磁场的快速响应和特殊的光学特性的优点,并且可利用Au-S的强亲和力实现纳米粒子对金属硫蛋白的快速富集,进一步将纯化的蛋白质通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF/MS)进行分析检测。结果表明,Fe_3O_4@Au纳米粒子可以直接从复杂的溶液中富集MT,采用MALDI-TOF/MS鉴定分析,检出限达10 fg/mL。(本文来源于《分析化学》期刊2018年07期）
廖琪,李乐,袁亚莉,候少岩,成彬[5]（2018）在《功能化磁性纳米粒子制备及其铀吸附性能研究》一文中研究指出制备了4-磺酰杯[6]芳烃修饰的Fe3O4磁性纳米粒子(MFS),利用MFS对铀废液进行吸附。其结构经红外(IR)、扫描电镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)、热综合分析仪(TGA)等进行表征,表明MFS的粒径在10~40 nm,饱和磁化强度为65 emu/g,具有超顺磁性和良好的热稳定性。在100 m L铀初始浓度2.5 mg/L,p H为6,吸附时间3.5 h,吸附剂用量0.015 g,温度50℃的条件下,最大吸附率为94.39%。由此可见,MFS是一种在放射性污染防控和铀资源循环利用领域极具应用前景的功能化磁性纳米材料。(本文来源于《应用化工》期刊2018年07期）
褚建祎,陈莹[6]（2018）在《功能化磁性荧光复合纳米粒子的制备及其作为双功能造影剂的应用》一文中研究指出目的制备功能Fe_3O_4-QDs/SiO_2纳米粒子用于增强磁共振/荧光(MRI/FI)双模式成像。方法采用反相微乳法制备功能化的Fe_3O_4-QDs/SiO_2纳米粒子,同时对其稳定性和MRI/FI双功能造影能力进行系统研究。结果此方法制备的超小功能化的Fe_3O_4-QDs/SiO_2纳米粒子具有均一的尺寸,完整的核壳结构,杰出的时间稳定性,超顺磁性和强的荧光成像。结论本实验制备的功能化的Fe_3O_4-QDs/SiO_2纳米粒子可作为一种出色的造影剂同时用于MRI和FI成像研究。(本文来源于《锦州医科大学学报》期刊2018年03期）
Xuehan,AN[7]（2018）在《基于聚多巴胺的功能化磁性纳米粒子的制备及应用》一文中研究指出内分泌干扰物(Endocrine disrupting chemicals,EDCs),也称为环境激素(Environmental hormone),是一种外源性干扰内分泌系统的化学物质,指环境中存在的能干扰人类或动物正常内分泌系统机能并导致异常效应的物质,主要随人类生产和生活排放到环境中。它们通过摄入、积累等各种途径,并不直接作为有毒物质给生物体带来异常影响,而是模仿激素对生物体起作用。已有研究提出,内分泌干扰物可能通过以下几种途径干扰生物和人体的内分泌系统,包括模仿内源性激素,如雌激素和雄激素;拮抗正常内源性激素发挥作用;改变天然激素的合成和代谢方式以及改变激素受体水平而产生不良影响。即使数量极少,也能让生物体的内分泌失衡,出现种种异常现象。内分泌干扰物对生物生殖系统损害主要表现为雄性生殖系统异常发育、精子数量锐减、精子畸形数增多、精子活性低、生精组织病变;雌性则表现为生殖器官病变、生殖行为和生殖过程异常,如易流产、受孕率低、新生儿缺陷和发育异常等。近年来,随着科学检测技术的发展,人类生活、生产活动所涉及的许多领域均检出有内分泌干扰物存在。其中,对于生物体液中性激素含量的检测具有十分重要的意义。在治疗女性意外怀孕、不孕不育以及绝经期内分泌紊乱等疾病过程中,滥用类固醇激素药物会一定程度上影响天然类固醇激素的正常水平。这些内源性类固醇激素不仅是重要的信使分子,其在体内的水平高低还决定着生殖系统功能正常与否,这对于诊断包括乳腺癌,子宫内膜异位症,多囊卵巢综合症等在内的不同疾病的进展具有指导性作用。因此,及时测定和评价生物体液(如血浆和尿液)中性激素的水平就显得尤为重要。另外,不论是在欧盟国家还是在中国的畜牧业中,利用类固醇激素作为生长促进剂来增加养殖动物的肌肉力量和肌肉大小的行为均属于违法行为。虽明令禁止,但仍有一些唯利是图的人以身试法。农副产品如肉类、脂肪和牛奶等当中残存的类固醇激素,一旦被食用而进入到人体中,经过长期积累会对人们的身体造成巨大的健康隐患。因此,采用精准高效的方法来监测和控制食品中的激素含量是保障食品安全和人类健康不可缺少的一个环节。人类和动物排泄物中的类固醇激素通过污水排放及粪便处理等途径进入到环境中,已经成为自然界中水环境激素污染的重要来源之一。有研究表明,一些类固醇激素已经从地表水中被检测出来。这些存在于水环境中的激素很可能会通过日常饮用水被人体摄入,从而干扰人体内分泌系统的正常机能,影响生殖和发育。所以检测水环境当中的类固醇激素含量对于保障人们日常饮水安全和和身体健康具有格外显着的意义。同时用以检测生物体液、食品以及饮用水中激素残留的高效灵敏的检测方法亟待开发应用。检测环境激素的方法种类繁多,主要分为免疫检测方法和色谱检测方法两大类。酶联免疫吸附法是基于有机环境激素的抗体-抗原特异性反应,将环境激素与酶连接,通过酶与底物产生的颜色反应,定量测定环境激素。该方法虽然快速、灵敏、价廉,但是特异性和准确性容易受到抗体交叉反应性以及不同批次间偏差的影响。气相色谱法根据使用的检测器不同,主要分为气相-电子捕获检测法、气相-氮磷检测法、气相-氢火焰离子化检测法等。对于一般非极性化合物和挥发性环境激素的检测,可以直接进行气相色谱或气相色谱-质谱联用分析。然而对于一些含有羟基的以及含有羧基的极性环境激素,在进行分析前,需对样品进行衍生化预处理,以消除谱峰拖尾现象,同时提高分析的选择性和灵敏度。对于热不稳定性、无挥发性、高极性或分子量大的环境激素,采用气相色谱或气质联用技术检测时,为了避免样品组分的热分解,同样需要对样品进行衍生化处理,但处理过程比较耗时,同时也需要耗费大量试剂。高效液相技术,尤其是高效液相色谱-质谱联用技术,可以有效避免上述问题。由于生物样品和环境样品基质复杂,直接进样分析干扰信号过多,并且对于痕量目标物的检测灵敏度较低,因此在进行检测前需要对样品进行预处理。在传统环境样品预处理的基础上,目前已发展成熟的分离和富集方法主要有微波辅助萃取、固相萃取(Solid-phase extraction,SPE)、膜萃取和固相微萃取(Solid-phase microextraction,SPME)等。此外对于痕量无机类环境激素(Pb、Cd和Hg)的分析,电感耦合等离子体质谱(Inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)与传统原子吸收法相比具有超痕量、多元素同时分析的特点,灵敏度与原子吸收法相比,可高2-3个数量级,并且可以做同位素分析。固相萃取是目前被广泛使用的一种样品前处理技术。SPE技术基于液-固相色谱理论,采用选择性吸附、选择性洗脱的方式对样品进行富集、分离、净化,是一种包括液相和固相的物理萃取过程,目的在于降低样品基质干扰,提高检测灵敏度。磁固相萃取方法(Magnetic solid-phase extraction,MSPE)是一种以磁性纳米粒子作为吸附剂的新型固相萃取法。与传统固相萃取方法比较,用作MSPE吸附材料的磁性纳米粒子具有较大的比表面积,较快的扩散速度及优良的磁响应特性,能够在较短的时间内实现对目标物的高效富集。但是,裸Fe_3O_4磁性纳米粒子化学活性高,在空气中易被氧化从而导致磁性和分散性降低,同时对复杂基质中的目标组分也缺乏足够的选择性。为了维持自身稳定性以及实现对目标分子的特异性吸附,对磁性纳米粒子表面进行特定功能基团修饰是最直接、最有效的方法之一。目前,多种材料已被用于修饰Fe_3O_4磁性纳米粒子,如离子液体(Ionic liquid,IL)、二氧化硅(SiO_2)、碳材料、分子印迹聚合物(Molecularly imprinted polymer,MIP)、有机分子以及金属有机骨架化合物(Metal-organic frameworks,MOFs)等。通过不同材料修饰后的Fe_3O_4磁性纳米粒子稳定性和分散性明显提高,被广泛应用于复杂样品的预处理过程中。近年来,海洋生物贻贝能够牢固地附着于各种无机和有机材料表面的能力引起了人们的关注。研究表明,这种固着能力主要依靠其分泌出的特殊黏附蛋白,此蛋白富含左旋多巴(邻苯二酚氨基甲酸,3,4-二羟基-L-苯丙氨酸,DOPA),DOPA结构中的邻苯二酚官能团是此蛋白具有黏附特性的主要结构基础。以此为背景,发现并合成与贻贝黏附蛋白结构类似的聚合物已成为该领域的研究热点。多巴胺(Dopamine,DA)是一种同时含有儿茶酚和氨基两种基团的小分子,作为DOPA的衍生物,通过简单的多巴胺自聚反应,可在各种有机、无机材料表面上形成同样具有强黏着性的聚多巴胺(Polydopamine,PDA)薄膜。这种PDA薄膜不仅能够通过控制反应条件来调节所形成的厚度,还能够提供丰富的官能团以实现对材料的进一步修饰(或改性)。金属纳米粒子凭借着其自身优良的特性获得了广泛的关注,其中金纳米粒子占据着重要的地位。纳米金即指金的微小颗粒,其直径在1~100 nm,与其它金属纳米材料相比,金纳米粒子表现出许多优点,如稳定性好、电性能优良、生物相容性高、电催化活性好以及制备过程简单等。此外,含有巯基(-SH)或氨基(-NH_2)官能团的分子可以通过配位作用结合在金纳米粒子表面,形成自组装单分子层,从而实现材料表面的功能化。目前,金纳米粒子已被广泛应用于多个研究领域,包括催化剂科学、光学、电子器件、载药、生物传感和分离科学等。本研究主要利用聚多巴胺涂层作为中间连接层来制备磁性纳米复合材料,并将其用于色谱分析的样品预处理领域。论文主要包括以下叁个部分:第一章,介绍了固相萃取技术的发展概况,并详细介绍了磁固相萃取技术的原理,吸附剂与目标物的作用方式以及技术特点;综述了不同功能化磁性纳米粒子材料在磁固相萃取技术中的应用,以及聚多巴胺涂层在色谱分析领域的应用现状。第二章,采用温和环保的方法制备出了金纳米粒子修饰的磁性纳米复合材料。这种复合材料以聚多巴胺涂层作为中间粘合层,将金纳米粒子成功修饰在磁性纳米粒子表面。聚多巴胺层中具有丰富的羟基、氨基等官能团,这些官能团不仅可以还原叁价金离子形成粒径均一的金纳米粒子,同时还能够作为稳定金纳米粒子的稳定剂。传统的金纳米粒子合成方法一般是采用还原剂柠檬酸钠或硼氢化钠来还原氯金酸以制得金纳米粒子。与传统方法相比,本实验的整个合成过程中没有引入任何有毒有害试剂,直接利用聚多巴胺涂层同时实现还原和稳定金纳米粒子,是一种高效环保的合成方法。以合成的磁性复合材料作为磁固相萃取过程中的高效吸附剂,结合高效液相色谱(HPLC-DVD)分析方法,建立起了雌二醇、雌叁醇、孕酮等叁种类固醇激素的色谱分析方法(MSPE-HPLC),并将此方法成功应用到尿液、牛奶和水样等实际样品的检测中。利用透射电子显微镜和扫描电子显微镜对合成复合材料的形貌进行了表征,利用X射线衍射、Zeta电位分析等手段对合成复合材料进行了晶型和表面带电情况分析。通过控制变量法优化了磁固相萃取过程中吸附剂的用量,吸附时间,样品溶液的pH值和解吸附条件等,实现了叁种类固醇激素的高效富集,富集倍数达到97以上。所建立起的MSPE-HPLC方法在分析叁种类固醇激素时还具有较宽的线性范围(0.80-500μg L~(-1)),并且该方法用于检测叁种类固醇激素的检测限(0.20-0.25μg L~(-1))也远低于一些文献中报道的方法。将该方法应用于尿液、牛奶和水样等样品中叁种类固醇激素的分析时,均得到了稳定的回收率,初步验证了所建立方法可用于实际样品分析的可行性。另外,Fe_3O_4@PDA@Au复合材料对于叁种类固醇激素的饱和吸附量(雌叁醇:4 mg g~(-1);雌二醇:5 mg g~(-1);孕酮:7 mg g~(-1))远高于一些文献中的实验结果,这也充分说明了该种材料在固相萃取方面的优越性。第叁章,为了使磁性纳米粒子表面负载更多的金纳米粒子,在合成Fe_3O_4@PDA的基础上又引入了树枝状的聚乙烯亚胺(Polyethyleneimine,PEI)分子。利用聚多巴胺层表面的醌式结构与氨基之间的迈克尔加成反应,将聚乙烯亚胺通过共价键作用键合在PDA涂层表面。与PDA层相比,PEI层具有数量更多的氨基基团,一方面可以利用氨基的还原性还原氯金酸形成金纳米粒子,另一方面氨基与纳米金之间同时还具有牢固的配位作用,可以用来稳定和固定所形成的金纳米粒子,进而得到Fe_3O_4@PDA@PEI@Au复合材料。对合成的纳米复合材料使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、磁性能测试系统、X射线衍射、Zeta电位分析等手段进行了表征,初步证明了金纳米粒子被成功固载在材料表面。这种用来合成金纳米粒子功能化磁性材料的方法同样具有制备过程简单,绿色环保等优点,同时还增加了材料表面所固载金纳米粒子的数量,在色谱分离、富集方面具有潜在应用价值。(本文来源于《天津大学》期刊2018-05-01）
何新宇[8]（2018）在《功能化磁性纳米粒子的制备及其联合质谱技术用于金属硫蛋白的富集及鉴定研究》一文中研究指出金属硫蛋白(Metallothionein,MT)是一种具有结合金属能力和高诱导特性的低分子量蛋白质,因此常被视作一种重要的生物标志物用于水环境重金属污染评估。MT的应用十分广泛,在医药,保健食品,抗辐射,化妆品上,都有很好的前景,然而因为自然条件下生物体内金属硫蛋白的含量比较少,传统的金属硫蛋白富集检测主要是先要对动物体利用重金属胁迫诱导,再从动物体的消化腺,肝胰腺等部位提取MT进行研究。传统的提取方法主要是Tris-HCl缓冲溶液或者蔗糖溶液进行匀浆离心,之后再通过高效液相色谱法或者凝胶过滤和离子交换技术相结合的层析法分离纯化。这种方法耗时较长,操作复杂,耗损多,且对蛋白含量要求高。目前检测低丰度蛋白,比较优越的技术是通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF/MS)进行分析检测,但是这种检测技术对样品的要求高,盐等小分子会增加噪音,高丰度蛋白经常会压制低丰度蛋白的信号峰,导致检测结果不好,因此,发展低丰度蛋白的富集方法是目前的一个研究热点。磁性复合纳米粒子的发展,为低丰度蛋白的富集提供了新的思路。本论文制备了一种金包覆四氧化叁铁的核壳纳米粒子(Fe_3O_4@Au NPs),Fe_3O_4@Au核壳纳米粒子具有磁场的快速响应和特殊的光学特性两个主要优点,并且可利用Au-S的强亲和力实现纳米粒子对金属硫蛋白的快速富集,进一步将纯化的蛋白质通过MALDI-TOF/MS进行分析检测。首先,我们进行了Fe_3O_4@Au核壳纳米粒子的合成及其材料表征研究,首先通过化学共沉淀法合成纳米四氧化叁铁,然后对四氧化叁铁硅烷化,使其表面修饰上氨基,柠檬酸叁钠还原法合成胶体金,通过氨基和Au之间的强吸附力,合成Fe_3O_4@Au核壳纳米粒子,通过表征我们发现合成的Fe_3O_4@Au核壳纳米粒子磁响应性较好,但是由于包覆不完全,容易团聚,胶体溶液不稳定。因此,我们通过第二种方法合成Fe_3O_4@Au核壳纳米粒子,并对其表征,首先合成四氧化叁铁纳米材料,然后在表面修饰上柠檬酸根离子,通过柠檬酸根对氯金酸的还原作用,直接在四氧化叁铁纳米材料表面修饰上一层金壳,表征可知,合成的Fe_3O_4@Au核壳纳米粒子不仅磁响应好,粒径均一,且具有良好的分散性,不易团聚,因此,我们将第二次合成的Fe_3O_4@Au核壳纳米粒子用于后续的MT富集和质谱检测。本研究将BSA与MT的混合物与制备的Fe_3O_4@Au核壳纳米粒子进行孵育洗涤,通过质谱分析方法鉴定混合物中MT的含量。发现单独的BSA样品在未与核壳粒子孵育即未发生富集情况下,其质谱图中m/z 66415.8处出现BSA的最强峰,兔肝MT样品与BSA按照1:1充分混合,混合物的质谱鉴定结果显示在m/z6000~70000的范围内,明显可见BSA的单聚体的最强峰,在m/z 6000~7000之间而未发现明显的MT的质谱峰,MT所在峰信号完全被BSA的信号峰压制。然后我们将合成的Fe_3O_4@Au核壳纳米粒子加入到BSA+MT混合溶液中,孵育5 min之后,施加一个外加磁场进行分离,去除上清液后,将Fe_3O_4@Au核壳纳米粒子与蛋白复合物直接进行质谱检测,我们可以看到在m/z 6000~7000出现了清晰的MT质谱峰,而m/z 15000~7000范围内无明显质谱峰。此结果说明经过核壳粒子孵育富集后,混合物中的BSA经过洗涤被去除,BSA杂峰所在的位置,信号峰消失。将1 mg/mL MT溶液用基质溶液(1 mg/mL BSA)稀释成100 ng/mL、0.1 ng/mL、1 pg/mL、10 fg/mL系列混合溶液,按照本方法加入Fe_3O_4@Au核壳纳米粒子进行充分混匀、孵育后进行MALDI-TOF/MS检测鉴定,当MT浓度为100 ng/mL时,其质谱信号峰较强,而随着MT浓度降低,信号峰强度明显降低。经多次重复测定,MT浓度为10 fg/mL时,可以看到微弱质谱峰,当MT浓度低于10 fg/mL时,则完全检测不出质谱峰。结果表明,Fe_3O_4@Au纳米粒子可以直接从复杂的溶液中富集MT,并且和单一的质谱技术相比,灵敏度有了极大的提高,通过MALDI-TOF/MS鉴定分析检测限可达10 fg/mL。(本文来源于《上海海洋大学》期刊2018-04-02）
黄翔峰,刘婉琪,熊永娇,彭开铭,刘佳[9]（2018）在《功能化磁性纳米粒子在乳状液制备及破乳中的应用及作用机制》一文中研究指出功能化磁性纳米粒子因其独特的理化性质,在乳状液制备与破乳领域的应用受到广泛关注。本文归纳了功能化磁性纳米粒子的制备方法、合成结构与特征性质,阐述了其在乳状液制备及破乳中的应用过程,重点分析了磁性纳米粒子在溶液中良好分散、稳定吸附于油水界面排布为膜结构的作用行为,尤其是磁性纳米粒子的磁响应特征对乳状液中界面性质、液滴形貌及运动状态的影响,并进一步总结出其表面性质及作用行为对稳定乳状液或使乳状液破乳的规律。针对磁性纳米粒子对乳状液稳定性影响规律的探究可为其在应用领域提供理论支持。最后本文就功能化磁性纳米粒子研究中亟待解决的新问题作出展望。(本文来源于《物理化学学报》期刊2018年01期）
弓韬[10]（2017）在《超分子功能化磁性纳米粒子的制备及应用研究》一文中研究指出第一章:简要介绍了Fe_3O_4磁性纳米粒子的结构、性质、制备方法和功能化修饰,综述了功能化Fe_3O_4磁性纳米复合物的研究进展。第二章:采用层层组装的方法制备了叁甲酰基胆酸修饰的磁性纳米复合物(TCA-MNPs)。并运用红外光谱、透射电镜、X-射线衍射、磁性能分析、热重分析,对MNPs、APTES-MNPs以及TCA-MNPs的结构、粒径大小、形貌特征、磁性能进行了分析。红外光谱的数据证明叁甲酰基胆酸成功修饰到Fe_3O_4 MNPs上,通过热重实验,进一步计算得到叁甲酰基胆酸修饰量为36.75 mg/g。透射电镜实验使我们观察到MNPs和TCA-MNPs粒径大小为10±2 nm,并且分散均匀,通过X-射线衍射进一步计算出的粒径大小为10.2 nm,与透射电镜实验得到的结论相吻合。磁性能实验证明TCA-MNPs具有超顺磁性,饱和磁化值达到57 emu/g。第叁章:以TCA-MNPs作为药物载体,两种抗癌药物盐酸阿霉素(DOX)和盐酸表阿霉素(EPI)为模型药物,用荧光光谱法研究了TCA-MNPs对于两种药物的装载和释放行为。实验结果表明TCA-MNPs对DOX和EPI的载药量与药物初始浓度和载药时间密切相关,在适当的条件下,载药量可达1363.6 mg/g和1293.5 mg/g。原子力显微镜可以看出药物可以大量负载在粒子表面,使得粒子的大小和形貌发生了明显的改变。对药物的释放行为显示药物在酸性条件下的释放效率明显优于中性条件,当pH=5时,DOX和EPI在6小时内的累积释放率分别达到了42.2%和44.5%。通过与肝癌细胞HepG2和食管癌细胞K150共培养的细胞毒性实验表明,磁性纳米粒子TCA-MNPs几乎没有毒性,而负载药物后的复合物对肝癌细胞的抑制率高于食管癌细胞。细胞成像实验和流式细胞实验也可以看出,纳米药物复合物可以进入细胞并且进行药物释放,且相对于食管癌细胞,纳米药物更容易进入肝癌细胞,表明TCA-MNPs是一种有效的肝脏靶向性磁性纳米药物载体。第四章:采用层层组装的方法得到了甲酰基去氧胆酸和甲酰基鹅去氧胆酸修饰的磁性纳米复合物合成了磁性纳米复合物FDCA-MNPs和FCDCA-MNPs,并对FDCA-MNPs和FCDCA-MNPs的结构、粒径大小、形貌特征、磁性能进行了分析。红外光谱的数据证明甲酰基去氧胆酸和鹅去氧胆酸都成功修饰到MNPs上,通过热重实验计算得到甲酰基去氧胆酸和甲酰基鹅去氧胆酸修饰量分别为32.12 mg/g和34.75mg/g。透射电镜实验使我们观察到FDCA-MNPs和FCDCA-MNPs粒径大小均为10±2 nm,并且分散均匀,通过X-射线衍射进一步计算出FDCA-MNPs和FCDCA-MNPs的粒径大小分为10.12 nm和10.00 nm,与透射电镜实验得到的结论相吻合。磁性能实验证明FDCA-MNPs和FCDCA-MNPs均具有超顺磁性,饱和磁化值分别为60 emu/g和58 emu/g。第五章:将制备的磁性纳米药物载体FCDCA-MNPs用于负载抗生素药物盐酸土霉素(OTC)和盐酸金霉素(CTC),在最适条件下,FCDCA-MNPs对OTC和CTC的最大负载量约为59.65 mg/g和64.56 mg/g。药物的释放行为存在pH依赖性,在碱性条件下比中性环境中显示了更快更多的释放。负载有抗生素的纳米复合物的抑菌实验结果表明,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,FCDCA-MNPs本身不具有抑制细菌的能力,但是负载有OTC和CTC的纳米药物复合物在一定浓度下可有效抑制细菌,且与单纯药物相比,展现出了更好的抑菌能力。说明药物在与磁性纳米材料的协同作用下更容易抑制细菌,从而可以有效地减少抗生素的用量。第六章:采用一步反应法制备得到了交联羧甲基-b-环糊精聚合物功能化的Fe_3O_4磁性纳米粒子(CDP-MNPs),选取抗癌药物喜树碱(CPT)作为模型药物,运用荧光光谱法研究了CDP-MNPs的载药性能和释放行为,并探讨了pH对CDP-MNPs药物释放性能的影响。最适pH条件下,CDP-MNPs对喜树碱的最大吸附量约为149 mg/g,吸附等温线符合Freundlich等温吸附模型。CDP-MNPs与喜树碱的复合物(CDP-MNPs@CPT),在37 ℃时,药物在中性条件下的释放效率大于酸性条件。pH=7.4时,喜树碱在6小时内的累积释放率为37.4%。此外,细胞毒性实验表明,CDP-MNPs具有良好的生物相容性,而CDP-MNPs@CPT可以明显抑制HepG2肝癌细胞。(本文来源于《山西大学》期刊2017-06-01）
功能化磁性粒子论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
论文首先综述了化学发光的概念及原理、磁性微球在化学发光领域的应用以及单粒子光学成像技术的研究现状。数十年来,由于具有承载能力强、磁化率高、生物相容性好等优点,磁性微球受到了科研工作者和商业资本的共同青睐,因此在临床检测、环境监测、工业生产和生物分析等众多领域中具有了巨大的研究前景和商业价值。然而,在目前的生物分析领域中,磁性微球仅仅被当作一种具有磁分离优势的微纳尺度固相载体材料,用于识别反应前后各类复合物的分离。化学发光功能化材料因其卓越的化学发光性能、自组装特性和生物兼容性,使其能够显着提高化学发光分析法的分析性能。令人遗憾的是,迄今为止,化学发光功能化材料的性能优化仍依赖于传统的整体水平上的“条件试错式”实验方法,效率十分低下。单粒子成像研究是对单个微纳粒子的多种物理、化学性质甚至构效关系进行研究,这使其能够从每一个粒子的个体行为中获得差异化的数据并加以研究,这一特性在极大提高了其在材料优化实验中的研究效率的同时,也显着降低了“条件试错式”的实验方法带来的高昂成本。本论文针对磁性微球的化学发光功能化,开展了化学发光功能化磁性微球的制备、分析应用及其单粒子化学发光成像研究。将化学发光试剂和金属离子共同功能化到了磁性微球表面,成功合成了双功能化的磁性微球,研究其化学发光特性;将其作为固相载体和化学发光传感界面,构建了一种无标记的化学发光适配体传感器,实现了对小分子爆炸物2,4,6-叁硝基甲苯(TNT)的高灵敏检测;设计和搭建了单粒子化学发光成像系统,研制了具有微孔阵列的微流控芯片实现了磁性微球固定,成功获得了单个磁性微球的化学发光图像及动力学曲线;探索了单个磁性微球粒子的构效关系,设计与优化了化学发光功能化材料,提高了以该材料构建的传感器的分析性能。主要内容如下:1.将磁性微球作为固相载体,发展了一种新的合成方法,成功制备了化学发光试剂和催化剂金属离子双功能化磁性材料。该方法利用脱水缩合反应和静电相互作用,直接将化学发光分子(N-(4-氨基丁基)-N-乙基异鲁米诺,ABEI)和催化剂钴离子(Co2+)直接连接到羧基化的磁性微球表面,形成ABEI和Co2+双功能化的磁性微球复合材料Co2+/ABEI/MBs。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)等手段对所合成的Co2+/ABEI/MBs复合材料的形貌和组成进行了表征。结果表明,所合成的Co2+/ABEI/MBs是平均直径约为55 μm的球体,且具有良好的单分散性。此外,我们近一步研究了Co2+/ABEI/MBs复合材料的组装机理,研究结果表明ABEI通过酰胺化反应连接到磁性微球表面,而Co2+是通过静电相互作用力和配位作用结合到磁性微球上。所合成的Co2+/ABEI/MBs具有良好的顺磁性、令人满意的稳定性和卓越的化学发光性能,其化学发光强度比仅用ABEI功能化的磁性微球(ABEI/MBs)提高150倍以上。此外,我们进一步探究了Co2+/ABEI/MBs复合材料的化学发光机理。固定在磁性微球表面的Co2+通过非均相催化促进了HO·、ABEI·-和02·-等自由基的生成,导致高强度化学发光的产生。所合成的化学发光功能化磁性微球在具有优异化学发光性能同时还具有良好的顺磁性,使其拥有了在生物分析中极具便利性的磁分离能力,为其在后续生物分析领域中的应用研究打下了基础。2.构建了一种基于Co2+/ABEI/MBs复合材料的无标记高灵敏化学发光适配体传感器,用于检测有机小分子化合物TNT。其构建原理如下:TNT多肽适配体(TNT-apt)可以通过静电相互作用力和配位作用自组装于Co2+/ABEI/MBs的表面,由于TNT-apt会将磁性微球上Co2+活性位点覆盖,导致后者化学发光强度大幅度降低。加入TNT后,TNT和TNT适配体之间会发生更牢固的特异性结合,从而使TNT适配体从Co2+/ABEI/MBs表面脱附,在此过程中,化学发光强度得到了部分的恢复。据此Co2+/ABEI/MBs化学发光强度的变化,我们建立了无标记化学发光适配体传感器用于检测TNT。实验结果显示,所构建的适配体传感器能够在0.05-25 ng/mL范围内检测TNT,检测限达到17 pg/mL。此外,我们对于TNT适配体吸附和脱附的机理进行了详细的研究,并提出了可能的机理。本研究表明Co2+/ABEI/MBs易与生物识别分子结合,并且由于其具有良好的顺磁性,又使其易于与样品基质分离,避免了繁琐耗时的标记和纯化步骤,因此在生物分析中具有重要的应用前景。3.成功设计和搭建了单粒子化学发光显微成像系统。该系统由一台Olympus公司的BX53型正置显微镜、一台高性能EMCCD(Andor公司的iXon-Ultra-897)、配备隔震系统的光学平台以及一台配备了 EMCCD控制软件和数据分析软件的计算机所组成。优化了各种器件、光路和软件操作系统。研究了磁性微球在观察器件上的固定方法,研制了以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基底的多孔器件,实现了磁性微球固定,成功获得了单个磁性微球的化学发光图像及动力学曲线,使用图像和数据处方法对单个磁性微球粒子的化学发光的成像图进行了分析。所搭建的单粒子化学发光显微成像系统成功的获得了清晰完整的化学发光图像,达到了预定的目标,也为后续单粒子化学发光成像研究奠定了重要的基础。4.利用前期工作中搭建的单粒子化学发光显微成像系统,开展了单粒子的化学发光成像研究。由于磁性微球具备在生物识别反应发生后进行快速磁分离洗涤的优势,因此选择了磁性微球作为化学发光功能化材料的模型体系进行研究。首先,利用单粒子化学发光显微成像系统的成像能力,在国际上首次获得了单颗粒磁性微球的化学发光成像图片和动力学曲线。通过分析单个磁性微球化学发光强度随时间变化的曲线,发现了两个反应动力学完全不同的粒子亚群。大多数磁性微球上可以观察到瞬时而微弱化学发光,而极少数粒子上则发射出延迟而强烈的发光。为了探究磁性微球结构及其化学成分与化学发光行为的相互关系,我们使用了共聚焦荧光显微镜(CFM)和扫描电子显微镜对磁性微球进行了原位表征,结果显示延迟且强烈化学发光的粒子在微观结构层面上具有无定型的多核心结构,即多个较小粒径磁性微球被包封结合于较大粒径磁性微球的中空结构内部。根据单粒子化学发光成像研究获得的构效关系,我们对磁性微球的合成步骤进行了合理的优化,显着提升了含无定型多核心结构粒子的比例。使用优化后的磁性微球构建了适配体传感器,显着提高了对TNT的分析灵敏度,达到了提高化学发光分析法分析性能的目的。这项研究证明了单粒子化学发光成像研究对于化学发光功能化材料性能的优化具有重要的指导意义,也为其他功能化材料的性能研究工作提供了新的思路。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
功能化磁性粒子论文参考文献
[1].孙程.氨基功能化磁性纳米粒子富集结合多重PCR检测食源性致病菌[D].华中农业大学.2019
[2].孔维俊.化学发光功能化磁性微球的制备、分析应用及其单粒子化学发光成像研究[D].中国科学技术大学.2019
[3].马瑶佳,张茜,贾博,吕运开.功能化磁性纳米粒子在污水处理中的应用进展[J].中国给水排水.2018
[4].何新宇,王冰,周洋洋,卞晓军,颜娟.功能化磁性纳米粒子联合质谱技术用于金属硫蛋白的富集及鉴定研究[J].分析化学.2018
[5].廖琪,李乐,袁亚莉,候少岩,成彬.功能化磁性纳米粒子制备及其铀吸附性能研究[J].应用化工.2018
[6].褚建祎,陈莹.功能化磁性荧光复合纳米粒子的制备及其作为双功能造影剂的应用[J].锦州医科大学学报.2018
[7].Xuehan,AN.基于聚多巴胺的功能化磁性纳米粒子的制备及应用[D].天津大学.2018
[8].何新宇.功能化磁性纳米粒子的制备及其联合质谱技术用于金属硫蛋白的富集及鉴定研究[D].上海海洋大学.2018
[9].黄翔峰,刘婉琪,熊永娇,彭开铭,刘佳.功能化磁性纳米粒子在乳状液制备及破乳中的应用及作用机制[J].物理化学学报.2018
[10].弓韬.超分子功能化磁性纳米粒子的制备及应用研究[D].山西大学.2017
标签：氨基功能化磁性纳米粒子; 食源性致病菌; 静电相互作用; 细菌富集;