目的:探讨氧化石墨烯-壳聚糖改性的钛酸钡纳米颗粒(BCG-NPs)与聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-TrFE))复合压电材料对人脐带间充质干细胞(hWJ-MSC)成骨分化的影响.方法:采用滴涂法在钛表面制备BCG-NPs/P(VDF-TrFE)涂层(BCGP-Ti),对其表面形貌、物相组成、亲水性和压电性能进行表征.通过模拟体液浸泡实验检测样本体外矿化的能力.将hWJ-MSC接种在样本表面,采用CCK-8检测细胞活力,细胞骨架染色观察hWJ-MSC铺展情况,碱性磷酸酶(ALP)和茜素红染色分别评估ALP活性和矿化水平,实时荧光定量PCR和免疫荧光染色检测成骨分化相关基因和蛋白表达.将Ti棒与BCGP-Ti棒分别植入SD大鼠股骨,Micro-CT和组织学染色观察骨整合效果.结果:扫描电镜和X射线衍射分析证实BCGP-Ti涂层成功构建.极化后BCGP-Ti具有良好的压电响应,其亲水性优于Ti和未极化的BCGP-Ti(P＜0.01),体外矿化的能力高于Ti和未极化的BCGP-Ti(P＜0.01).hWJ-MSC在极化后BCGP-Ti表面铺展的面积较Ti组增加(P＜0.05).与Ti相比,极化后BCGP-Ti促进hWJ-MSC矿化水平、ALP以及Ⅰ型胶原蛋白(COL1)、Runt相关转录因子(RUNX2)、骨钙素(OCN)等成骨分化相关基因和蛋白的表达(P＜0.05),在体内实现更好的骨整合.结论:在钛基表面构建BCG-NPs/P(VDF-TrFE)涂层可诱导hWJ-MSC成骨分化促进骨整合.

目的:评价向玻璃离子水门汀(GICs)加入氟化石墨烯(FG)后的力学性能、抗菌效果和生物相容性.方法:将FG按照质量分数为 1 %、2%、4%添加至普通GICs中,对照组不含FG.按试验要求制备试样.利用万能试验机和维氏硬度计测试试样的压缩强度、径向拉伸强度和显微硬度.用薄膜密贴法评价试样对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌效果.将复合材料与L929 细胞共培养,1、3、5 d时CKK-8 实验评价细胞毒性.结果:与GICs相比,FG/GICs复合材料表现出较高的压缩强度、径向拉伸强度和显微硬度(P＜0.05),更强的抗菌效果.CCK8 实验显示,FG/GICs复合材料对L929 细胞无明显的毒性.结论:在不影响生物相容性的情况下,FG能增强GICs的力学性能和抗菌效果.

目的 制备Nafion-PDDA-Gp修饰铋膜电极以实现对pb2+的灵敏检测.方法 用聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)将石墨烯(Gp)功能化,紫外可见光谱表征PDDA-Gp复合材料制备成功后,将其与全氟磺酸(Nafion)混匀,修饰在玻碳电极(GCE)上,原位电沉积铋膜后,制备Nafion-PDDA-Gp修饰铋膜电极,并以此为工作电极,以NaAc-HAc(pH值=4.5)缓冲溶液为底液,采用方波阳极溶出伏安(SWASV)法,测量溶液中pb2+,并优化诸如铋离子浓度、沉积电位、沉积时间等实验参数.结果 在最优条件下,当pb2+浓度在0.1 nmol/L～ 18 nmol/L时,阳极溶出峰电流随pb2+浓度增加呈线性增加趋势,检出限为2.1 nmol/L(S/N =3).结论 该传感器灵敏度高,连续进行10次Nafion-PDDA-Gp/GCE电极对同一浓度pb2+的SWASV响应,其最大峰电流值的相对标准偏差(RSD)为2.04％.用5根不同玻碳电极修饰Nafion-PDDA-Gp后,在相同条件下对同一浓度pb2+检测,其峰电流值的相对标准偏差(RSD)在5％以内.稳定性和重现性良好,应用前景良好.

近年来,因氟化石墨烯具有许多杰出性能而备受关注,如良好的稳定性和耐腐蚀性、较高的机械强度、良好的生物相容性等,能够广泛应用于医学领域中的生物传感器、组织工程、生物成像、医学诊断与治疗等方面.但目前不能有效控制氟化石墨烯中氟化的程度,难以实现大批量生产,以及缺乏充分的体内研究实验,从而一定程度上限制了其应用.本文通过对氟化石墨烯的制备方法及其在医学领域的研究现状进行综述,为其在在医学领域中的应用和发展提供一定的理论支持.

目的 制备乙酰胆碱酯酶/Nafion-Au-Gp-PDDA修饰玻碳电极乙酰胆碱酯酶(AChE)的酶抑制电流型传感器,用于有机磷农药的检测.方法 用聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)将石墨烯(Gp)功能化,再嵌入式原位生长Au纳米颗粒,得到PDDA-Gp-Au复合材料,用原子力显微镜(AFM)表征其形貌,将其与全氟磺酸(Nafion)混匀,修饰在玻碳电极(GCE)上,用来固载AChE.采用循环伏安法(CV)检测修饰电极对底物氯化乙酰硫代胆碱(ATCL)的响应及被有机磷农药抑制后对ATCL的响应,根据抑制率与有机磷农药的浓度关系测定有机磷农药的含量,优化实验参数.结果 在最优条件下,构筑的修饰电极对甲基对硫磷的线性检测范围为0.05～0.5和1.0～10.0 μmol/L,检出限为10.0 nmol/L(S/N=3),并对实际工作场所空气中甲基对硫磷样品进行检测,加标回收率为97.4％～102.0％,相对标准偏差为3.05％～4.18％.结论 该传感器灵敏度高,稳定性和重现性良好,且常见无机阴离子对检测无干扰,可用于实际样品的检测.

目的 制备石墨烯/魔芋葡甘聚糖多孔干凝胶,并探究其对5-氟尿嘧啶(5-Fu)的吸附及药物释放.方法 采用冷冻干燥法制备氧化石墨烯(GO)/季铵化魔芋葡甘聚糖(CKGM)多孔干凝胶.通过透射电镜和扫描电镜观察其微观形态,用红外光谱和X-射线衍射分析结构的形成,采用紫外分光光度法测定载药量,透析袋透析法测定所制备的多孔干凝胶的体外释放特性.结果 制备的干凝胶呈松软多孔的海绵状结构,饱和载药量达到154 mg·g-1,干凝胶中GO多孔的加入,有利于CKGM对5-Fu的吸附,并可减慢凝胶中药物的释放速率.结论 CKGM/GO多孔干凝胶对5-Fu有更高的载药量,且能缓慢释放,在抗癌药物的开发方面有很好的应用前景.

目的 建立基于磁性还原石墨烯作为吸附剂的固相萃取-气相色谱-串联质谱(GC-MS-MS)同时测定水中30种农药(α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、p,p'-DDE、p,p'-DDD、o,p'-DDT、p,p'-DDT、克百威、莠去津、甲基对硫磷、杀螟硫磷、毒死蜱、对硫磷、水胺硫磷、甲基异柳磷、伏杀硫磷、七氟氯酯、丙烯菊酯、苄呋菊酯、甲氰菊酯、氟丙菊酯、λ-氯氟氰菊酯、苄氯菊酯、氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、氟氰戊菊酯、敌虫菊酯、氟胺氰菊酯、溴氰菊酯)残留的方法.方法 将8 mg磁性还原石墨烯与30 ml待测水样均匀混合,振摇15 min,磁分离,弃去水层,然后每次用1.5 ml丙酮振荡5 min洗脱磁性石墨烯两次,收集洗脱液定容至3 ml并过0.22μm滤膜后,进行GC-MS-MS检测.经TG-5MS色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25μm)分离,在选择反应监测(SRM)模式下测定,外标法定量.结果 30种有机磷农药的浓度在1～200μg/L范围内,所得回归方程均呈良好的线性关系,r≥0.9974.该方法的检出限为0.0002～0.0602μg/L,定量下限为0.0007～0.2007μg/L;平均回收率为73.6％～117.9％,RSD为1.1％～4.3％.结论 该方法分离快速,前处理简单,灵敏度高,精密度和准确度均较好,适用于水中30种农药的测定.

目的 左氧氟沙星是临床上普遍使用的第三代氟喹诺酮类抗生素药物,其代谢物、残余药液排放到环境中会造成环境污染.方法 本文采用改进Hummer法制备了氧化石墨烯,进一步利用低温煅烧技术制备了大比表面的三维多孔碳材料,在200℃马弗炉中煅烧2 min,比表面积可达到675.62 m2/g.通过等温吸附实验研究其对左氧氟沙星的吸附机理和效果.结果 三维多孔碳材料在pH值为4～7内对左氧氟沙星表现出优异的吸附性能.通过优化实验条件,当三维多孔碳材料的投加量为20 mg,对100 ml30 mg/L的左氧氟沙星在pH值=5时吸附量可达到115.63 mg/g.准二级动力学方程跟Langmuir方程能很好地描述三维多孔碳材料的吸附,对其吸附热力学数据进行分析表明三维多孔碳材料对左氧氟沙星的吸附是一个自发、吸热、无序的过程.结论 低温煅烧制备的三维多孔碳材料是一种潜在性能优良的抗生素吸附材料.