目的:制备酰胺功能化石墨烯纳米带(GONRs-AM)并研究其对铀的吸附性能。方法:对所制得的GONRs-AM进行扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)表征，并通过批处理吸附实验考察了溶液pH、吸附剂用量、吸附时间、铀初始浓度、温度和离子强度等因素对GONRs-AM吸附铀的影响。结果:GONRs-AM对铀的最大吸附容量为294.5 mg/g，该吸附过程是受pH影响的，自发的放热过程，并符合准二级动力学模型和Langmuir模型。结论:GONRs-AM对铀的吸附性能较好，可用于放射性废水中吸附分离铀。

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.

程序性死亡受体1(PD-1)/程序性死亡配体1(PD-L1)信号通路主要参与免疫负调控作用,且在许多类型的肿瘤的恶性发展中具有关键作用.PD-L1的高表达可促进肝细胞癌(HCC)的侵袭,提高肿瘤复发的风险.另外,PD-L1常作为免疫检查点的阻断靶点,主要通过单抗将其中和,引发抗肿瘤免疫反应.因此,PD-L1是HCC免疫治疗中极具潜力的靶点之一.本文主要探究纳米级功能化氧化石墨烯(GO-PEI-PEG)携带PD-L1 siRNA对肝癌细胞的恶性生物学行为的影响.研究结果显示,将GO-PEI-PEG/PD-L1 siRNA转染至MHCC97H细胞后,细胞的增殖和迁移均被抑制,细胞周期阻滞在G1期,且细胞凋亡的数目增多.进一步研究发现,GO-PEI-PEG/PD-L1 siRNA对MHCC97H细胞的抑制作用是通过阻碍AKT信号通路激活实现的.这些试验结果表明,GO-PEI-PEG具备优秀的递送性能,携带PD-L1 siRNA可有效干扰PD-L1表达,进而抑制肝癌细胞的恶性生物学行为,这为治疗HCC提供了更安全、有效的递送新策略.

目的 对近年来氧化石墨烯(graphene oxide,GO)纳米材料在骨组织工程领域的研究进展作一综述.方法 广泛查阅近年来有关GO用于骨缺损再生修复研究的国内外文献,对GO一般性质、降解性能、生物相容性以及在骨组织工程中的应用进行综述.结果 GO具有表面带有大量含氧基团、比表面积高、生物相容性好,能促进干细胞黏附、增殖和分化等特点,在构建新型复合支架、改善传统支架性能等方面具有较多优势.结论 GO因具有理想的理化性质已成为骨组织工程领域研究热点,但仍存在许多问题需要进一步研究明确.

由于抗生素过量使用会带来细菌耐药性、变异性等临床问题,越来越多的非抗生素类纳米材料被应用于抗菌的研究.本文综述了基于氧化石墨烯为载体的复合材料构建及其抗菌应用,讨论了此类纳米材料的合成方法及其抗菌性能和抗菌机制.

目的:探讨氧化石墨烯共轭物(NGO-PEG-dendrimer)运载miRNA-21拮抗剂对卵巢癌细胞迁移和侵袭的作用.方法:原子力显微镜观察石墨烯结构.MTT法检测氧化石墨烯对卵巢癌细胞的毒性.荧光显微镜和流式细胞仪检测氧化石墨烯递送miR-21拮抗剂的效率.Western blot法检测miR-21靶蛋白PTEN表达.体外划痕和侵袭实验检测氧化石墨烯携带anti-miR-21对细胞的迁移和侵袭影响.采用荧光素酶报告基因(Fluc-3xPS)在小鼠模型上监测miR-21拮抗剂在小鼠体内的递送.结果:与树枝状大分子和Lipo2000相比,NGO-PEG-dendrimer显示出更低的细胞毒性和更高的转染效率.NGO-PEG-dendrimer有效地将anti-miR-21递送到细胞质中并且以剂量依赖性方式导致荧光素酶强度和PTEN蛋白表达的上调,并显著抑制卵巢癌细胞的迁移和侵袭.在动物水平上,NGO-PEG-dendrimer递送anti-miR-21导致Fluc-3xPS报告基因移植的小鼠肿瘤区域内的生物发光信号显著增加.结论:NGO-PEG-dendrimer是一种高效的纳米载体,可用于RNA寡核苷酸的体内递送.

目的 开发一种结合表面增强拉曼散色(SERS)光谱与静电吸附的方法 用于检测循环肿瘤细胞.方法氧化石墨烯经过聚苯乙烯磺酸钠(PSS)的非共价修饰后,通过金种子法原位合成氧化石墨烯/金纳米棒(GO/GNR)复合材料,再利用聚-二烯丙基二甲基氯化铵(PDDAC)非共价修饰GO/GNR,使其表面带正电荷.通过电荷靶向作用实现GO/GNR与肿瘤细胞的靶向结合,用SERS技术对GO/GNR-肿瘤细胞复合物进行检测.采集健康志愿者血液标本,将不同密度的肿瘤细胞加入血液标本中制成模拟血样,按上述方法检测模拟血样中的肿瘤细胞.结果 带正电荷的GO/GNR复合材料能够有效地与肿瘤细胞靶向结合,并且能够在50～10000个细胞的范围内对肿瘤细胞进行拉曼光谱检测,但白细胞对肿瘤细胞的检测有一定的干扰.结论 GO/GNR复合材料可作为SERS探针实现对循环肿瘤细胞的拉曼光谱检测.

目的 为满足颌面部骨缺损修复的需要,文中旨在构建氧化石墨烯(GO)修饰的三维联通纳米氧化锆(ZrO2)骨组织工程支架,并评价GO修饰后复合支架的表面形貌、机械强度以及细胞相容性. 方法 采用改良Hummers法制备GO,扫描电镜、透射电镜及傅里叶红外光谱进行表征.硅烷介导下,将ZrO2支架与不同浓度(0.5、1、1.5 mg/mL)GO分散液结合,选择表面均匀结合GO的复合支架进行压缩强度测试,并与人牙髓干细胞(hDPSCs)共培养,肌动蛋白染色观察细胞在支架上生长情况,MTS法检测细胞活力. 结果 表征结果显示:扫描电镜下观察,GO呈片状,可见褶皱的表面形貌,部分GO片层在边缘折叠翘起;透射电镜下可清晰地观察到GO呈轻纱状半透明微皱的片状结构,高分辨过滤像中可见该区域的晶体结构显示出与石墨一样的六元环结构.高倍电镜下1.0 mg/mLGO-ZrO2支架可见到薄层的GO沉积在支架骨架的裂纹处,连接裂纹两端,并且可观察到陶瓷颗粒表面沉积带有褶皱的层状GO.机械性能对比结果显示,GO-ZrO2支架的压缩强度为[(1.292±0.087)Mpa]较ZrO2支架[(1.031±0.076)Mpa]显著增加(P＜0.05).与单纯ZrO2支架相比,在GO-ZrO2支架上均可见细胞更为密集的伸展黏附于支架表面,表现出更为活跃的细胞增殖状态.细胞活力检测结果显示,hDPSCs在GO-ZrO2支架上培养1、3、5d时,细胞活力均显著高于单纯ZrO2支架(P＜0.05). 结论 GO修饰ZrO2支架可改善机械性能,促进hDPSCs的早期增殖,呈现出良好的细胞相容性.

目的 建立水中甲基对硫磷的氧化石墨烯纳米带(GONRs)修饰玻碳电极(GCE)方波伏安测定法.方法 以多壁碳纳米管(MWCNTs)为原料,采用轴向切割法制备GONRs.采用三电极系统,以GONRs修饰玻碳电极为工作电极,Ag-AgCl电极为参比电极,铂电极为对电极,在PBS缓冲溶液(pH 5.5)中,运用方波伏安法于-0.6～0.5 V,频率15 Hz,电位增量0.004 V的条件下对甲基对硫磷含量进行检测.结果 甲基对硫磷浓度在0.3～1.0μmol/L范围内,所得回归方程为I=0.333 8+13.654 3c,r=0.996 1;在1.0～40.0 μmol/L范围内,所得回归方程为I=14.814 3+1.577 7c,r=0.991 1.该方法的检出限为0.016 μmol/L;回收率为83.1％～98.7％,RSD为2.32％～6.14％.结论 该传感器制备方法简单、抗干扰能力强,适用于水样中残留甲基对硫磷的快速检测.

石墨烯是当前研究最热的碳纳米材料,具有独特的理化特性,在各领域广泛应用.随着石墨烯生产和使用量的不断增大,其不可避免地进入到环境中,给生态环境和人类健康带来风险.阐明石墨烯的潜在毒性效应及其作用机制对于客观评价石墨烯的生态环境健康风险具有重要意义.迄今为止,已有诸多研究报道了石墨烯的植物生理毒理效应.研究表明,石墨烯对植物的生理学响应及其生理变化过程存在影响,涉及萌芽、幼苗生长、氧化应激、光合特性、植物激素和代谢过程等,且多呈浓度效应.今后亟需构建一套被广泛认可的植物石墨烯毒性评价体系,为石墨烯的安全生产和使用提供指导.