关键词： 无线通信技术   传输速度   纳米技术  

摘要： 通信技术不断经受改革,当前4G无线通信技术得到的应用比较广泛,当前最具前景的技术就是5G无线通信技术,可以有效的满足当今人们对于移动无线技术的提出的各种需求。一、5G无线通信技术的概述(一)概念5G无线通信技术的发展基础就是之前各种无线通信网络技术,通过不断的升级改造,因此5G无线通信

关键词： 纳米技术   纳米管   纳米级别  

摘要： 我们一般说的"纳米技术"是指通过将物质控制在纳米级别而对材料、设备和功能系统进行研究、设计、合成、操纵和应用。这些新颖而精确到原子程度的精密结构(如碳纳米管或检查人体内部的极小器械)预示着一场难以想象的新技术革命。该

关键词： 钴基纳米酶   制备工艺   催化活性   纳米技术  

摘要： 纳米酶是一类新型人工模拟酶，是指自身具有生物酶催化活性的无机纳米材料，不仅具有生物酶催化活性高、特异性强和催化活性可调的优点，同时也克服了生物酶稳定性差、分离困难、价格昂贵的问题。因此，纳米酶广泛应用于生物样品检测、环境监测、免疫分析、肿瘤诊断与治疗等多个领域，成为一类具有广泛应用前景的材料。　　钴基纳米酶具有导电性高、延展性好和多金属氧化态等优点，因此在光、电传感领域展现出优异的性能和广阔的应用前景。目前，随着对钴基纳米酶研究的展开，发现其催化活性、催化类型和催化机理均有待进一步探索。因此，本论文围绕钴基纳米酶的催化活性优化和催化类型探索这两个方面展开研究，利用纳米技术调节纳米酶的形貌、结构、组成和活性中心，研究新型纳米酶，并深入探索各催化反应的机理。　　(1)通过静电纺丝法制备得到粒径均一、比表面积大、吸附性能好的Co3O4纳米管，并对其过氧化物模拟酶、过氧化氢模拟酶和氧化模拟酶的催化活性进行了全面的研究。针对其未见报道的氧化模拟酶催化活性，采用3，3'，5，5'-四甲基联苯二胺(TMB)作为底物，详细研究了Co3O4纳米管催化氧化TMB的反应和影响催化活性的因素，探究催化反应机理。在酸性条件下，TMB失去电子，O2作为电子受体，在Co3O4纳米管表面与TMB发生电子转移，利用Co3O4纳米管优异的导电性和较高的电子迁移率，促进了TMB与O2之间的电子转移，加快催化反应速率。此外，基于Co3O4纳米管的氧化模拟酶催化活性，建立了一种新型谷胱甘肽(GSH)比色传感器，检测限为30nM，线性范围为0.5-10μM，在保健品和化妆品的检测中具有较好的准确性，表明该传感器具有灵敏度高、选择性好和简单快速的优点。　　(2)采用牺牲模板法制备混合价态钴(MVSC)纳米材料，该方法制备得到的MVSC具有比表面积大、粒径均一、分散性好和制备简单快速的优点。以TMB作为底物考察MVSC的氧化模拟酶催化活性，由于MVSC具有超高的比表面积和独特的纳米结构，与其它钴基纳米酶相比，MVSC展现出更高的催化活性和对底物TMB的亲和性。此外，通过改变反应条件得到含有不同Co2+/Co3+比例的MVSC，研究Co2+/Co3+比例大小与其催化活性之间的关系，发现MVSC纳米酶具有催化活性可调控的特点，当Co2+/Co3+=1.25∶1时的MVSC催化活性最高。基于MVSC优异的氧化模拟酶催化活性，建立了两种比色传感器用于检测GSH和多巴胺，应用于药品、保健品、血样以及尿样的检测中，具有良好的准确性和灵敏度。　　(3)通过氧化刻蚀法对ZIF-67中Co2+进行部分氧化，得到混合价态ZIF-67(MVS-ZIF67)纳米材料。该方法制备的MVS-ZIF67不仅可保持ZIF-67的形貌、结构、晶型、和比表面积大小不变，还具有优异的氧化模拟酶催化活性，进一步证明了氧化刻蚀法可用于快速制备多种催化活性可调的纳米材料。与热解ZIF-67得到的Co3O4纳米材料相比，MVS-ZIF67具有更大的比表面积和优异的催化活性。当采用苯二胺作为底物时，MVS-ZIF67可快速催化邻苯二胺和对苯二胺氧化聚合，得到在445nm和495nm处有紫外吸收的氧化产物。据此，建立了一种简单的比色法用于苯二胺异构体的鉴别与检测，并将其应用于环境样品中邻苯二胺和对苯二胺的分析，结果显示该方法具有较好的精密度和准确性。　　(4)通过溶剂热法制备得到Co3O4/还原氧化石墨烯(rGO)复合纳米材料，不仅提高了复合材料的分散性和导电性，还发现该复合材料具有新的模拟酶催化性能，即磷酸三酯(PTE)模拟酶，在碱性条件下，可以催化对硝基苯基二乙基磷酸酯（简称“对氧磷”）的水解，得到水解产物磷酸二乙酯和对硝基苯酚。考察了影响该水解反应的条件，并研究了Co3O4/rGO复合纳米材料中各个组分在催化反应中的作用以及各组分质量比与催化活性之间的关系。结果显示，在Co3O4/rGO复合纳米材料中，rGO模拟PTE的活性中心，具有催化水解对氧磷的能力，Co3O4与rGO发生协同作用，加速电子转移，从而促进了催化反应速率。当rGO的质量分数为39.02％时，复合材料显示出较高的催化活性。对Co3O4/rGO进行动力学考察和催化剂性能测试，结果表明Co3O4/rGO具有优异的催化活性、良好的重复使用性、稳定性和耐受性，可作为一种高效的PTE模拟酶用于对氧磷的水解反应中。基于Co3O4/rGO的PTE模拟酶催化活性，建立了一种对氧磷比色传感器，其检测限为0.8μM，线性范围为8-140μM，在蔬菜、河水和自来水样品的对氧磷检测中显示出较好的准确性和灵敏度。

关键词： 纳米技术  

ISBN: (纸本)9787030535290

摘要： 本书从纳米科技产业创新案例研究入手, 构建了评价度量纳米科技产业创新进程的纳米科技创新生态系统的构成要素、指标体系和理论框架, 对有数据支持的创新维度进行了试测和分析。此外, 还介绍了纳米科技在典型产业中的创新应用, 以及国内外纳米科技产业创新的经典案例。

关键词： 纳米技术   肾蓄积   金纳米颗粒   蛋白质合成相关细胞器   细胞黏附性  

摘要： 纳米技术是一类以应用为主的科学,其目的在于研究物质在纳米尺寸(1 nm=10-9 m)下的设计方法、组成、特性以及应用。伴随着纳米技术飞速发展,纳米材料已成功应用于很多领域,包括生物医学、新能源交通、国防建设等等。这就意味着人类暴露在纳米材料环境下的机会在不断增加。研究数据显示,当纳米颗粒通过各种途径进入人体循环后,会在肾脏大量蓄积,使肾脏发生损伤的几率大大增加。其中,金纳米颗粒由于在各个领域的广泛应用,常被作为代表性纳米颗粒来研究其生物学效应。在此,我们制备了从大到小五种不同粒径(10 nm、25 nm、50 nm、70 nm、100 nm)的金纳米颗粒,目的在于探究纳米材料在亚细胞器水平所造成的损伤,和尺寸效应在其中存在的影响。结果发现,金纳米颗粒会通过增大溶酶体膜通透性,引发细胞内的钙库——内质网释放出其中大量的钙离子,从而导致高尔基体应激,使蛋白质糖基化过程出现障碍,表现为肾细胞的黏附性降低及增大肾部纤维化程度。通过本项研究,我们揭示了粒径大于50 nm的金纳米颗粒,会对正常肾细胞中的蛋白质合成相关细胞器造成损伤,最终阻碍了糖蛋白正常表达。不同粒径金纳米颗粒引起溶酶体损伤并导致蛋白质合成相关细胞器应激的研究有助于完善纳米材料与细胞相互作用的明确生物学机制,可以为纳米材料的细胞毒理学、细胞干预研究等提供新思路,也可以对纳米材料的应用和发展提供良好的指导作用。

关键词： 纳米材料   纳米技术   编辑部  

摘要： 纳米技术作为一种最具有市场应用潜力的新兴科学技术,其潜在的重要性毋庸置疑,纳米技术正成为各国科技界所关注的焦点。在国内,许多科研院所、高等院校也组织科研力量,开展纳米技术的研究工作,并取得了一定的研究成果,纳米技术基础理论研究和新材料开发等应用研究都得到了快速的发展,并且在各领域均得到了广泛的应用。在

关键词： 氧化石墨   氧化物薄膜   海水淡化   曼彻斯特   应用前景   气体分离   纳米技术   过滤   工艺要求   大学研究   盐离子   微膨胀   水处理   英国   水流   渗透   人员   潜力   开发   浸泡  

摘要： 英国曼彻斯特大学研究人员3日在《自然·纳米技术》发表报告说,他们开发的一种新型石墨烯氧化物薄膜能更高效地过滤海水中的盐,未来在海水淡化产业中有非常好的应用前景.氧化石墨烯薄膜在气体分离和水处理方面已经展示了很大的应用潜力,但现有的这类薄膜还无法适应海水淡化工艺要求.曼彻斯特大学此前的研究就发现,如果将这类薄膜浸泡在水中,它会轻微膨胀,微小的盐离子会随着水流渗透薄膜,无法完成对盐的过滤.

关键词： 纳米技术   超支化聚合物   生物传感技术   电化学生物传感器   超氧阴离子自由基   甲胎蛋白   凝血酶   唾液酸  

摘要： 随着生活节奏的日益加快和严重的环境污染问题,恶性肿瘤或者癌症疾病的发生率越来越趋于低龄化,且大多数疾病确诊时已到中晚期或者已过最佳治疗时期。因此,针对疾病尤其是恶性肿瘤的早期诊断对于临床病理分析、缓解病人痛苦、延长病人寿命和提高癌症的治愈率具有重大意义。纳米电化学生物传感器以较强特异性、较高灵敏度、快速检测性已广泛应用于肿瘤标记物的检测。然而,人体内环境中生物组分种类繁多,针对某种疾病造成的生物组分含量的变化也不尽相同,这就要求用于早期诊断疾病的生物传感器能够运用于不同的检测环境。因此,为了提高生物分子的固定效率、保持良好的生物活性、同时提供良好的电子传递界面,充分利用生物传感技术、纳米技术及电化学技术致力于开发能够运用于不同检测环境的纳米电化学生物传感器。主要内容如下:1.利用超支化聚合物(HBPE-OH)丰富的端基官能团,通过简单化学反应对其进行端基改性制备生物仿生酶(HBPE-AMPA-Mn2+),并通过FTIR、1H-NMR、TEM、Zeta电位及EDS表征其形貌、组成和结构特征;同时利用其纳米尺度效应,将其用于修饰玻碳电极开发了一种新型HBPE-AMPA-Mn2+/MWCNTs/GCE生物仿生酶传感器,并对该传感器进行电化学催化性能研究。实验数据表明,基于生物仿生酶构建的生物传感器用于活性氧成分超氧阴离子自由基(O2·-)检测时,具有宽的线性范围(0.79～16.6 μM)、低的检出限(0.026 μM),同时具有良好的抗干扰能力、稳定性和准确性。最后,将该传感器进一步用于体外实时检测活细胞释放的O2·-,通过实验数据可算出,每105个细胞大约可释放0.108 nmol的 O2·-。2.通过具有末端羟基的HBPE-OH进行简单一步化学反应改性,得到对硝基苯氧基羰基末端超支化聚酯(HBPE-NO2 NPs),利用FTIR、1H-NMR、XRD及XPS表征其化学组成和结构特征。HBPE-NO2NPs含有活性酯基团(-O-COO-)和负电荷基团-NO2,其可分别与壳聚糖(CS)以及anti-AFP的伯胺(-NH2)基团发生原位化学反应和静电作用。基于此,将其修饰到电沉积了 CS-Au的电极表面,研究开发了一种新的无标记电化学免疫生物传感器(anti-AFP/HBPE-NO2/CS-Au/GCE)用于检测肿瘤标记物甲胎蛋白(AFP),同时利用ATR-FTIR、静态水接触角、SEM及CV和EIS表征和监测电极构建过程。评价分析了其生物传感性能,数据表明,该传感器具有宽的线性范围(0.1～120 ng/mL)、低的检出限(0.055 ng/mL)同时具有良好的选择性、抗干扰能力以及长期稳定性。对比罗氏电致发光法(RECLIA)与该传感器检测到的实际血清样品中AFP含量的结果,证实了该免疫传感器具有实际临床应用价值。3.通过准一步法合成二代脂肪族超支化聚酯,并对其进行类肝素磺酸化改性(HBPE-SO3 NPs),利用 FTIR、1H-NMR、TEM、Zeta 电位表征其形貌、组成和结构特征并评价了其抗凝血性能(APTT/PT/TT)。同时,通过自发相转移法制备了表面带正电荷的金纳米粒子(Au NPs),并通过UV-vis以及TEM表征其紫外吸收和形貌。其次,结合凝血酶适配体(TBA)开发了一种电化学适体传感器(TBA/HBPE-SO3/Au/MPTMS/GCE),并对该传感器进行生物相容性及血液相容性的评价,包括:溶血率和红细胞形态观察实验,全血和血小板粘附实验。随后,将该传感器用于全血中凝血酶浓度的检测时,具有宽的线性范围(2.69 pM～26.9μM),较低的检出限(22 fM),良好的重复性和稳定性。该适体传感器实现了在全血环境中准确、方便、快速灵敏的检测凝血酶浓度,具有潜在临床应用价值。4.利用HBPE-NO2球形纳米粒子的丰富多端基和化学反应活性,将其修饰于具有均一分布的疏水性ZnO纳米棒(一步水热法)的ITO玻璃表面,构建了一种具有微纳分级结构的细胞传感器(SNA/HBPE-NO2/APTES/ZnO/ITO),通过ATR-FTIR,静态水接触角、SEM、CV和EIS表征了其层层修饰过程。同时,通过细胞毒性实验(MTT)和细胞黏附实验评价了其生物相容性并研究了其电化学性能,数据显示,该细胞传感器相比于没有微纳分级结构的传感器(SNA/ITO)具有较低的检出限(10 cells/mL)和宽的检测范围(1.73×101～1.73×107 cells/mL)。其在高效捕获癌细胞的同时,通过SNA和细胞膜表面唾液酸(SA)的非特异性识别作用,输出SA浓度响应性电化学信号,以此达到检测活细胞表面SA浓度的目的。

关键词： 树突状细胞   免疫佐剂   纳米技术   免疫治疗  

摘要： 树突状细胞(DC)是体内最为重要的抗原呈递细胞(APC)。DC能够调节免疫激活和耐受,是决定抗肿瘤免疫结果的关键细胞。利用纳米技术调节抗原和佐剂在DC细胞中共定位、释放曲线和生物分布等是提高抗肿瘤免疫治疗效果的有效方法。本论文构建多功能水凝胶和多肽-配体自组装纳米材料输送肿瘤抗原和免疫佐剂至DC中,以唤醒先天免疫和适应性免疫系统共同抑制恶性肿瘤的生长。虽然利用支架结构缓释肿瘤抗原的方法能增强抗肿瘤免疫应答,但激活免疫细胞的效率不高,难以达到肿瘤治疗目的。本研究工作第一部分利用可注射的温敏水凝胶缓释细胞因子、抗原和免疫刺激剂,构建免疫微环境以提高免疫细胞的激活效率,增强抗肿瘤疗效。这种免疫策略不仅能显著抑制肿瘤转移,荷瘤小鼠的存活时间也能得到有效延长。这种构建免疫微环境来原位调节免疫细胞的免疫策略具有很大的应用潜力。未成熟的DC向淋巴细胞呈递自身抗原来产生免疫耐受。Toll样受体(TLR)的配体诱导DC成熟,诱导有效的抗肿瘤效应。本研究第二部分工作中,利用静电吸附和亲疏水作用,将肿瘤抗原肽和两种TLR配体组装成纳米颗粒。抗原-TLR配体自组装纳米颗粒能同时激活先天免疫和适应性免疫,使抗原呈递和DC成熟发生在同一DC中。这种纳米颗粒可以诱导高效低毒的抗肿瘤免疫效应,抑制肿瘤生长并延长荷瘤小鼠的存活时间。通过激活先天免疫和适应性免疫,抗原-配体自组装纳米颗粒能够有效改善肿瘤治疗效果。本研究的第三部分工作中,将多种配体同肿瘤抗原进行自组装制备成纳米疫苗,评估不同配体组合时自组装纳米颗粒的免疫刺激能力。多个TLR配体联用能增强特异性抗肿瘤免疫反应,显著抑制黑色素瘤和前列腺癌的生长,部分前列腺癌的肿瘤灶甚至完全消失,预示了这种抗原和配体自主装纳米颗粒在抗肿瘤免疫治疗应用中的巨大潜力。

关键词： 汽车电子   纳米技术   传感器   应用  

摘要： 传感器是汽车电子控制系统必不可少的重要组成要素,可以全方位准确把握汽车运行中的温度、速度、压力等,确保其电子控制系统处于高效运行中。在科技日益发展的浪潮中,各类新技术不断应用到汽车制造中,极大地提高汽车制造质量,纳米技术已被应用到汽车各部位中,极大地提高了汽车多方面性能,利于其处于"安全、稳定"运行中。本文客观分析了传感器及其在汽车运行中的重要性,探讨了汽车电子中纳米技术传感器具体化应用。