目的 利用电化学插层手段调控g-C3N4 电化学发光行为,制备高效、稳定的g-C3N4 电化学发光新材料.方法 利用电化学插层方法,将有机阳离子插入到g-C3N4 的层间距中,制备新型高效电化学发光g-C3N4 材料,并对其电化学发光性质进行研究.结果 利用电化学插层的方法成功将CTAB和TCNQ分子插入到g-C3N4 层间距中,实现了层状g-C3N4 电化学发光性质由多层到单层的转变,有效提高了g-C3N4 的导电性和电化学发光强度.研究表明插层分子尺寸越大,层间距增加得越多,g-C3N4 的电化学发光效率提升得越多.此外,TCNQ本身即具有电化学发光性质,将其作为插层分子不仅能提高g-C3N4 的发光效率,而且能带来具有不同波长的新的发光峰.结论 电化学插层手段为提高g-C3N4 的电化学发光性能开辟了一种简单有效的新方法.所合成的新型高效、稳定的C-g-C3N4 电化学发光材料为构建新型分析界面或分析探针,发展高灵敏度、高选择性的药物分析新方法奠定了重要基础.

利用载体输送水溶性药物常存在负载量低及释放迅速的问题,构建一种高负载量的缓释递药系统是水溶性药物临床应用的迫切需要.二维层状纳米材料比表面积高,在药物递送中具有巨大的潜力.本研究由尿素煅烧得到块状氮化碳(bulk graphitic carbon nitride,b-g-C3N4),使用碱化学-超声辅助剥离法制备氮化碳纳米片(graphitic carbon nitride nanosheets,g-C3N4-NS),采用扫描电镜、透射电镜和原子力显微镜考察g-C3N4-NS的形貌特征,X-射线衍射仪和红外光谱解析g-C3N4-NS的结构特征,紫外光谱法和荧光光谱法研究g-C3N4-NS的光学性质,并应用扫描电镜及X-射线衍射仪探究g-C3N4-NS稳定性.利用聚乙烯亚胺(polyethyleneimine,PEI)对g-C3N4-NS进行功能化修饰,以丹酚酸B (salvianolic acid B,Sal B)为水溶性药物模型,探讨g-C3N4-NS的负载能力及释药行为.结果 显示,g-C3N4-NS呈片状结构,在离子环境中易层层自组装导致絮凝沉降,PEI修饰可实现g-C3N4-NS表面电荷切换并明显改善其稳定性.细胞毒性实验和斑马鱼胚胎发育毒性实验结果表明PEI-g-C3N4-NS质量浓度低于800 μg·mL-1时毒性较低.作为药物载体,PEI-g-C3N4-NS巨大的比表面积及表面电荷作用使其对SalB的最大负载率可达到327.4％,并能持续缓慢释放药物,7天累积释放率达79.2％,体外释放过程符合Higuchi方程.综上,本研究制备的PEI修饰的g-C3N4-NS具有良好的生物相容性和高稳定性,在水溶性药物的高负载和缓释应用方面展现出良好的前景.

目的 探索肺癌与肺良性疾病特异血清免疫炎性蛋白质N-糖基化修饰差异.方法 应用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(native-PAGE)从肺腺癌和慢性肺炎患者血清中分离得到一组疾病特异的血清免疫炎性蛋白质复合物(IIRPCs),经胶内酶解、石墨相氮化碳富集分离得到完整糖肽.应用高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)技术,结合GPSeeker数据库检索软件进行糖肽鉴定.结果 共鉴定了来自12种蛋白质的89种糖肽,其中21种仅与肺良性疾病相关,38种仅与肺癌相关.89种糖肽中包括63种糖型,其中10种为肺良性疾病特有糖型,21种为肺癌特有糖型.两种疾病的特有糖型在其结构和连接位点上均存在差异.结论 发现了两种疾病血清特异免疫炎性蛋白质N-糖基化修饰的差异,为糖基化修饰在慢性疾病的诊断、预后评估和分子机制等方面的研究提供了新视角.

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种老年人群中高发的进行性神经退行性疾病.β-淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)假说是目前科学界广泛支持的AD发病机制.清除Aβ、阻止Aβ聚集和解聚Aβ纤维的策略有望给AD的治疗提供有效途径.然而,目前已报道的抗Aβ治疗AD的药物存在的诸多缺点,限制了其临床应用.随着纳米技术的飞速发展,二维纳米材料在医学上的应用逐渐受到研究人员的关注.二维纳米材料不仅理化特性优异,而且生物相容性良好,还易于穿越细胞膜及血脑屏障.近年来研究发现,多种二维纳米材料能通过分子间相互作用力、近红外光热效应、光催化氧化、Cu2+螯合以及药物负载等机制来抑制Aβ聚集,或使Aβ纤维解聚,在治疗AD方面有着很大的潜力.本文将围绕石墨烯和类石墨烯二雏纳米材料,例如二硫化钼、石墨相氮化碳、黑磷等用于抗Aβ治疗AD方面的研究进行综述.

光声成像是一种新兴的非侵入式的生物成像方式,具有极高的空间分辨率和良好的成像对比度,已逐步应用于肿瘤成像诊断基础研究.光声成像主要依赖于光声信号转换,而光声信号转换能力主要取决于造影剂的选择.近年来,随着无机纳米材料在生物医学成像领域的研究逐渐深入,越来越多的二维无机纳米材料也应用于光声成像造影剂,尤其是新型类石墨烯二维纳米材料,其优异的近红外吸收率类似于石墨烯,光热转换效率高,生物相容性良好,而且部分材料还具备带隙可调特性以及良好的生物降解性,因此有望成为肿瘤光声成像理想的造影剂.其中,二维过渡金属硫化物、二维过渡金属碳/氮化物以及二维单元素材料已被多次报道应用于肿瘤光声成像造影剂的研发.该文将综述上述几类二维纳米材料在肿瘤光声成像诊断中的应用进展.

以双氰胺(C2H4N4)为原料,采用直接热聚合法制备石墨相氮化碳(g-C3N4);以六水合氯化镍(NiCl2·6H2O)和赤磷(P4)为原料,采用简易的水热法将磷化镍(Ni2P)助催化剂负载到二维g-C3N4表面.通过X-射线衍射(XRD)、红外(IR)、透射电子显微镜(TEM)、扫描透射电子显微镜(STEM)、N2吸/脱附、固体紫外漫反射(UV-Vis DRS)、荧光(PL)等,表征所合成催化剂的化学结构、微观形貌及光电性质;以原生生物质杨树叶为牺牲剂,在碱性条件下(3 M NaOH)研究催化剂的光催化重整制氢性能.结果表明:单一的g-C3 N4材料无法实现光催化重整制氢,而少量的Ni2 P助催化剂负载后可以实现光催化重整制氢;当Ni2 P助催化剂负载量为4％(质量分数),杨树叶质量浓度为0.2 g/L时,催化剂展现出最佳的光催化重整制氢活性,平均产氢速率可达3.38μmol/(g·h).

背景:心脏外科体外循环的安全时限仅6 h的主要原因是游离血红蛋白堆积,目前临床尚无有效的解决办法.目的:利用石墨相氮化碳可特异性吸附游离血红蛋白的特性,探究其可特异性吸附血红蛋白的最佳条件可达到的最高吸附效率.方法:配制不同质量浓度的血红蛋白溶液,研究石墨相氮化碳对血红蛋白的吸附能力.基于这些结果,考虑临床应用条件,探究pH值、石墨相氮化碳:血样、反应温度、反应时间这4个单因素对吸附效率的影响.应用Design-Expert.8.0.6响应面分析软件提供的模型,设pH值、石墨相氮化碳:血样、反应温度、反应时间4个因素为自变量,全血中游离血红蛋白吸附效率为因变量,设计四因素三水平实验,根据单因素实验结果选定三因素的零水平和波动区,检测吸光度值,计算血红蛋白吸附效率.利用电泳验证石墨相氮化碳对全血中血红蛋白的特异性吸附效果.结果 与结论:①随着血液中血红蛋白质量浓度的增大,石墨相氮化碳对游离血红蛋白的吸附量也逐渐增大,但不满足线性关系;②单因素实验显示,pH=8.0时,石墨相氮化碳对游离血红蛋白的吸附效率为93.5％,对其他蛋白吸附很少,当pH值进一步升高时,对游离血红蛋白的吸附效率先维持平稳后逐渐下降;随着石墨相氮化碳:血样比值、反应温度及反应时间的增加,石墨相氮化碳对游离血红蛋白的吸附效率呈现上升趋势;③通过Design-Expert.8.0.6软件计算实验的多元回归方程,可以得到4个因素的最佳作用值:pH=7.5,石墨相氮化碳:血样为6.00 mg:1 mL,反应温度为36.5℃,反应时间为60 min,全血中游离血红蛋白的吸附效率为54.34％;SDS-聚丙烯酰胺凝胶实验,在最佳吸附条件下,石墨相氮化碳可实现对全血中血红蛋白的特异性吸附;④结果显示,石墨相氮化碳可特异性吸附游离血红蛋白,且在最佳吸附条件下可提高吸附效率,有望作为一种新型生物医用材料进一步推动组织工程材料的发展.