目的:探讨低剂量多壁碳纳米管（MWCNT）长期慢性染毒对人胸膜间皮细胞的毒性效应及可能机制。方法:于2016年，使用10 μg/cm 2 MWCNT对人胸膜间皮细胞MeT-5A反复持续染毒1年作为染毒组，每4周收集1次细胞并观察细胞形态和计数增殖情况。对照组细胞同期培养但不进行染毒处理。染毒后细胞经流式细胞仪测量细胞周期和细胞凋亡的改变；用Transwell小室测量细胞侵袭和迁移能力的改变；用Affymetrix clariom D芯片分析染毒后MeT-5A细胞基因表达谱的改变。部分差异表达基因经实时定量荧光PCR进一步验证其表达变化。 结果:与对照组比较，染毒1年组细胞增殖能力明显增强，增殖速度约为对照组2~3倍（ F=481.32， P<0.05）。MWCNT染毒1年和6个月组MeT-5A细胞均呈现细胞周期阻滞效应，表现为G1期增加，S期、G2期减少（ F=14.94， P<0.05）。染毒6个月组细胞凋亡率较对照组明显增加（ F=15.12， P<0.05），染毒1年组细胞的早期凋亡率和总凋亡率较对照组细胞均差异无统计学意义（ F=3.97， P>0.05）。对染毒1年组细胞进行基因芯片检测，差异倍数2倍、平均信号值>7的差异基因共2 878个，其中上调基因986个，下调基因为1 892个。表达变化的基因主要参与Wnt信号通路、VEGF信号通路和mTOR信号通路等途径，功能主要涉及细胞增殖、细胞迁移和细胞骨架调节等过程。其中与上述细胞表型改变密切相关的PIK3R3、WNT2B、VANGL2和ANXA1基因的表达改变经RT-PCR验证，结果与基因芯片趋势一致。 结论:长期反复染毒后MWCNT对MeT-5A细胞可能存在潜在恶性转化能力。

目的 建立金/多壁碳纳米管(Au/MWCNTs)修饰的玻碳电极检测人尿液中盐酸曲美他嗪(TMZ)的电化学方法.方法 采用微流控法,以氯金酸为金源、抗坏血酸为还原剂合成了金微粒(AuMPs,110nm),并用Au/MWCNTs修饰玻碳电极检测TMZ,对pH和扫描速度等条件进行优化.结果 优化条件为pH 3.0,扫描速度135mV·s-1.TMZ在8×10-8～8×10-6 mol·L-1与响应信号电流值呈现良好的线性关系,检测限为8×10-9mol·L-1.并实现了人体尿液中的盐酸曲美他嗪的加标检测.结论 本方法可用于兴奋剂的检测.

本研究旨在探索一种高灵敏度、高特异性检测循环肿瘤细胞(circulating tumor cells,CTCs)的免疫检测新方法,以尽早地检出结直肠癌,提高该疾病的检出率.首先制备含有线性微柱结构的微芯片,通过在其表面孵育氧化石墨烯-链霉亲和素(graphite oxide-streptavidin,GO-SA)及偶联广谱一抗(antibody1,Ab1),即上皮特异性黏附分子(epithelial cell adhesion molecule,EpCAM)单克隆抗体以捕获 CTCs.运用羧基化多壁碳纳米管(carboxylated multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs-COOH)与结直肠癌相关抗体,即特异性二抗(antibody 2,Ab2)偶联制备抗体复合物.在捕获CTCs的微芯片上孵育该抗体复合物,构建以Ab1-CTCs-Ab2为主体的超级三明治结构,通过电化学工作站检测并验证其高灵敏度和高特异性.结果发现,在免疫传感器的构建中结合应用微纳技术,极大地提高了 CTCs 的检测灵敏度和特异性.本研究验证了该免疫传感器应用于临床血样检测的可行性,并通过该免疫传感器对结直肠癌患者外周血中 CTCs 进行检测和计数.结果表明,基于微纳技术的超级三明治式免疫传感器为 CTCs 的检测提供了新的途径,对临床工作中的疾病诊断及病情实时监控方面均具有潜在的应用价值.

探究多壁碳纳米管在水蕨配子体发育及孢子体产生中的作用,以期为濒危蕨类植物的保护和繁育奠定基础.以蕨类模式植物水蕨(Ceratopteris thalictroides)为供试材料,设置0(对照)、0.5、1.0、2.5、5.0 mg·L-1多壁碳纳米管5个处理组,采用光学显微镜观察不同质量浓度多壁碳纳米管对水蕨配子体发育及孢子体产生的影响.结果显示:与对照组相比,0.5～2.5 mg·L-1多壁碳纳米管处理可使水蕨孢子萌发提前约15 d,其中,0.5 mg·L-1多壁碳纳米管对水蕨孢子萌发的促进效果最好,0.5～1.5 mg·L-1多壁碳纳米管对丝状体和片状体产生的促进效果最好,2.5 mg·L-1多壁碳纳米管对原叶体和孢子体产生的促进效果最好.高质量浓度(5.0 mg·L-1)多壁碳纳米管处理会导致部分配子体出现畸形,精子器退化,细胞中叶绿体出现失绿现象,部分发育出的孢子体上的细胞也出现叶绿体失绿等衰退现象.此外,多壁碳纳米管的加入促进了水蕨雄配子体的产生.综上所述,0.5～2.5 mg·L-1多壁碳纳米管处理可以明显促进水蕨配子体发育和孢子体的产生,且精子器数量明显增多,有雌雄同株和雌雄异株配子体同时出现,高质量浓度多壁碳纳米管处理会使水蕨配子体发育出现"高浓度抑制"现象,在实际应用过程中应根据具体的需要选择相应的添加量.

目的 建立氨基化多壁碳纳米管(NH2-MWNTs)净化液相色谱-飞行时间质谱法测定牛奶中80种农药残留的方法.方法 牛奶中的目标化合物用含1％乙酸的乙腈-甲醇(9∶1,V/V)溶液提取,经NH2-MWNTs净化,采用Waters Acquity UPLC BEH C18(100 mm ×2.1 mm,1.7μm)色谱柱,用液相色谱-飞行时间质谱测定,采用基质匹配曲线外标法定量.结果80种农药在5～100μg/L线性关系良好,r2r均大于0.99.方法 的检出限为0.01～0.50μg/L,定量限为0.03～1.50 μg/L.3个浓度加标水平的平均回收率为71.5％～116.9％,精密度为1.2％～18.1％(n=6).利用该方法测定了 40份市售牛奶样本,80种农药均未检出.结论 该方法具有良好的线性、灵敏度、准确度和精密度,适用于牛奶中80种农药残留的同时快速测定.

目的:用电化学方法和紫外光谱法研究维生素B2(VB2)修饰碳纳米管电极上VB2与DNA的相互作用.方法:在VB2修饰的碳纳米管修饰电极上,可以观察到VB2有一对很明显的氧化还原峰,DNA的加入使得VB2氧化还原峰电流下降,峰电位基本不变.通过测定DNA加入前后的一些电化学参数,推测VB2与DNA在该条件下结合生成了一种非电活性的超分子化合物.结果:在选定的实验条件下,VB2的氧化峰电流的下降值在0.01～0.1 mg/mL和0.1～0.5 mg/mL范围内和DNA的浓度呈线性关系,可用于测定DNA的含量.结论:在VB2修饰的多壁碳纳米管电极上使用电化学方法测定DNA简单、快速、经济,并且具有很好的稳定性和重现性.

目的:制备一种肽修饰羧基化多壁碳纳米管(peptide modified carboxylated multiwalled carbon nanotubes,M HR)基因载体,考察其对 HEK293细胞的转染效率及细胞毒性.方法:将羧化的多壁碳纳米管(MWCNTs)与精氨酸(arginine, R)和组氨酸(histidine,H)组成的短肽(HR)按照一定的质量比反应,通过酰胺键连接得到MHR.采用1H-NMR、红外光谱以及热重分析对其结构进行鉴定.取纯化后的M HR,用激光粒度测定仪测定粒径和zeta电位,凝胶电泳法测定载体M HR对pEGFP质粒的包裹能力.用M HR/pEGFP纳米复合物与HEK293细胞共同培养,考察细胞摄取情况及相关基因转染情况,并测定MHR和MWCNTs-COOH对DU145和RAW264.7细胞的细胞毒性.结果:通过结构鉴定确定MHR合成成功.在氮磷比(N/P)=20时,HEK293细胞对M HR/pEGFP的摄取及转染效率高于其他N/P值时,其中N/P=20时,RAW264.7细胞对M HR/pGL3复合物的摄取率约为单体pGL3的2.4倍,差异具有统计学意义(P<0.05).细胞毒性实验表明,M HR作用于DU145和RAW264.7细胞24和48 h后,当M HR浓度达640 μg/ml时,DU145和RAW264.7细胞的活性仍然>80%;而MWCNTs-COOH浓度达320 μg/ml时,DU145和RAW264.7细胞活性明显降低;当浓度达640 μg/ml时,细胞活性低于20%.结论:M HR有望成为一种高效、低毒的基因载体.

[目的]探讨巨噬细胞产生的炎症反应在多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)致胸膜间皮细胞恶性转化中的作用及可能的分子机制.[方法]分别在有(+)或无(-)MWCNTs染毒情况下,利用人胸膜间皮细胞(Met5A)和巨噬细胞共培养以及Met5A单独培养两种模式培养细胞3个月后,检测各组胸膜间皮细胞的增殖、迁移、克隆形成能力,及胸膜间皮细胞核因子-κB(N-κB)、白细胞介素-6(IL-6)、信号转导和转录激活因子3(STAT3)基因表达水平的变化.[结果]与单独培养(+)组和单独培养(-)组比较,共培养(+)组间皮细胞的光密度值、穿膜的细胞数目、形成的细胞克隆数目均明显增加,差异具有统计学意义(P＜0.05).单独培养(+)组与单独培养(-)组比较,间皮细胞的光密度值、穿膜的细胞数目、形成的细胞克隆数目增加,差异具有统计学意义(P＜0.05).与单独培养(+)组及单独培养(-)组比较,共培养(+)组间皮细胞的NF-κB、IL-6、STAT3基因表达水平明显升高,差异具有统计学意义(P＜0.05).[结论] MWCNTs可促进胸膜间皮细胞的恶性转化,且巨噬细胞产生的炎症反应可增强MWCNTs致胸膜间皮细胞的恶性转化能力.

目的 建立磁性多壁碳纳米管分散固相萃取结合超高效液相色谱-串联质谱检测婴幼儿配方奶粉中14种性激素残留的方法.方法 采用内标法进行检测,优化了婴幼儿奶粉中性激素的酶解及蛋白沉淀条件、萃取时间、洗脱条件及磁性多壁碳纳米管的用量等影响萃取效率的主要条件.最终选取甲醇作为蛋白沉淀剂,使用50 mg的磁性多壁碳纳米管萃取5 min,采用甲醇作为洗脱溶剂,洗脱时间为5 min.结果 在优化的条件下,14种分析物的萃取回收率为88.5％ ～ 102.2％.实际样品中各组分的加标回收率为80.2％～106.0％,相对标准偏差为3.5％～7.2％,各组分检出限和定量限分别在0.02 μg/kg ～0.5 μg/kg和0.05 μg/kg ～ 1.5 μg/kg.结论 该方法样品前处理时加入同位素内标物,补偿了部分分析物在样品前处理时的损失以及基体的干扰,而且操作简单、快速,结果准确可靠,能满足婴幼儿配方奶粉中多种性激素残留快速筛查与检测.

背景:单纯使用壳聚糖作为骨组织工程支架时机械性能较差,在骨缺损区不能有效承重,因此,许多学者尝试开发多壁碳纳米管/壳聚糖骨组织工程支架.目的:构建载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架,测试其力学性能、抗菌活性与细胞相容性.方法:①采用“混酸法”制备功能化多壁碳纳米管;将壳聚糖、功能化多壁碳纳米管溶液(功能化多壁碳纳米管质量分数0.5％)与不同浓度的ZnSO4·7H2O(锌质量分数分别0.2％、1％、2％)混合,制备载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架,检测纯壳聚糖支架及载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架的表面硬度及拉伸强度;②采用抑菌圈实验检测纯壳聚糖支架及载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架对金黄色葡萄球菌或大肠杆菌的抑制作用;③采用载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架浸提液培养小鼠成骨细胞MC3T3-EI,培养1,2,3d后,采用MTT法检测细胞增殖,计算细胞相对增殖率,评价细胞毒性.结果与结论:①3组载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架的表面硬度、拉伸强度均高于纯壳聚糖支架(P＜0.05),3组载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架间的表面硬度、拉伸强度比较差异无显著性意义;②3组载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌性能均高于纯壳聚糖支架(P＜0.05),且抗菌性能随着复合支架中锌质量分数的增加而增强;③含锌质量分数0.2％、1％的载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架无细胞毒性;④结果表明,含锌质量分数1％的载锌功能化多壁碳纳米管/壳聚糖复合支架具有良好的力学性能、抗菌活性及细胞相容性.