纳米技术——生命医学进程的飞跃

纳米技术——生命医学进程的飞跃

一、纳米科技-生命医学进程的跃迁(论文文献综述)

杨殿锋[1](2019)在《当代科学技术与人的自由全面发展研究》文中提出本文旨在探讨当代社会视域下,科学技术对人的自由全面发展的正反面影响,探究马克思主义创始人作出的学说建构和理论解答,考究西方社会关注人的发展、其学术影响具有典型性的学者针对这一论题给出的思考和破解路径,探讨中国优秀传统文化对此提供的有益启示,通过这几个方面较为深入和系统的研究,使科学技术与人的自由全面发展的相关问题能有一个较为前位的明晰、解答和讨论。论文整体进路上,采取正反合的路线,分别从科学技术对人的自由全面发展的促进作用、抑制作用和问题的克服路径方面完成论文的阐述与铺陈。问题和靶向上,着重思考和解答当代科学技术是如何促进人的自由全面发展的、又是如何影响和阻碍这一目标实现的,马克思主义创始人、西方学者和中国优秀传统文化分别就破解此问题给出哪些有益启迪,通过对这些问题力所能及的思考和研究,以期对这一论题的学术探讨能有所裨益。科学技术是人类认识自然、改造自然的智力和实践活动,在人类社会发展历史中,科学技术的内涵、外延、角色以及人们对它的理解并不相同,需要对其进行一定的梳理性研究;人的自由全面发展是马克思确立的未来社会发展的终极目标,最终形成这个整体性概念经历了一个渐进的过程,古希腊时期、文艺复兴时期、德国古典哲学时期都对其给予内涵拓展,这些内容应当对马克思确立这一完整概念具有一定影响,需要对其进行线条性研究;科学技术对人的自由全面发展具有促进作用,人的自由全面发展为科学技术发展提供必要条件,它们之间应当具有内在耦合的同一性关系,需要进行探讨性研究,从而为整个论文的展开和铺陈提供概念、背景和立论基础。马克思十分注重自然科学领域的每项新进展对其哲学研究的重要意义,这是这篇论文探究科学技术作用的重要方法论指导。当代社会展现出科学技术门类众多、发展迅猛、成果丰硕的特点,从信息技术革命、智能化革命、生命科学革命、能源和环境科学革命、第四次工业革命五个方面,精细撷选互联网、大数据、区块链、人工智能、无人驾驶、3D打印、克隆技术、基因工程、新能源、新材料、生态科学等十余项具有代表性、革命性的最新科学技术成果,分别探讨其对于丰富人的物质生活、拓展人的交往空间、变革人的生活方式、促进人与自然和谐共生、重构社会运行机制等方面的新表象,特别是呈现出的技术融合、颠覆性影响、社会大变革等新特征,研究和探明当代科学技术究竟在哪些方面、通过何种方式对人的自由全面发展产生深远影响,难点在于以哲学的视角洞察最新技术成果所产生的正向作用,而非一般性探讨科学技术的相关意义。科学技术的负面效应即异化问题是一个备受关注的问题,需要在学术层面展开不间断地研究和讨论,这对于形成相对浓厚的科学文化氛围、进而培厚科学人文精神应该具有积极作用,这是撰写这篇论文的一个重要思考。论文试图从影响人的自由全面发展的角度,着眼于问题的存在、表象、特征、根源等方面对科学技术异化进行探索性思考和研究,以期对这一问题有一个全新的研究考量与思路建构;着眼于每个方面,从概念辨析、哲学渊源、现实状况、学术思考等方面进行较为细致的研究,从历史、文化、道德、伦理、观念等视角进行较为深入的思考,使研究建立在尽可能浑厚的学理基础上,尽力探明这一影响人的自由全面发展的时代难题所涉及的相关方面内容。马克思、恩格斯作为马克思主义的创始人和主要经典作家,对于科学技术作为“一门学科”和它的革命杠杆作用进行的具有理论原点意义的独创性研究,特别是为人类确立实现人的自由全面发展的终极目标、勾画出共产主义社会的美好蓝图,论文的整个论题作为马克思主义论域下的研究内容,需要从马克思、恩格斯的相关学说中寻求理论原点上的发现和启示,重点突出其对科学技术异化、劳动异化、人的解放、真正的共同体等内容的理论研究,以期从整体脉络和理论进路上对科学技术与人的自由全面发展问题有较为独立的思考,并使这一论题所欲探讨、评析和解答的问题有一结论式的回应。西方社会对这一问题的反思相对较早、形成思想较为系统、给出答案较为丰富,需要撷取代表性强的流派和学者,对他们立论的出发点、给出的突破点、存在的褊狭点予以探寻和研究,以探讨他们对于科学技术异化与人的发展之间的冲突和矛盾,给出怎样的回应、哪些有益的启迪以及存在哪些共同缺憾。中国优秀传统文化蕴含着诸多精华,其哲理对于消解与科学技术异化有关的全球性纷争、生态环境破坏、能源资源紧缺等问题,具有非常重要的启示与治理意义,需加以阐发并提供启示性见解。

吴琰舒[2](2019)在《高中物理渗透前沿知识的教学研究》文中指出在我国人民科学素养迅速提高、对高科技信息需求迅速增长的教育背景下,《普通高中物理课程标准(2017)》中提出,高中物理课程在内容上要注重与生产生活、现代社会及科技发展的联系,反映当代科学技术发展的重要成果和科学思想。物理前沿知识正是反映了现代科技的一些成就,是推动人类科技发展的主要动力。因此,在高中物理教学中渗透物理前沿知识,不仅是课程标准的明确要求,也是科技竞争和时代发展的需要。本文首先通过对相关文献、教学理论的研究给出了高中物理前沿知识的概念界定,并对人教版高中物理教材中的物理前沿知识进行了梳理并分类归纳。其次,从课堂教学和高考试题两个维度对高中物理渗透前沿知识的教学现状进行了调查。调查发现,当前物理教学现状在一定程度上有利于高中物理渗透前沿知识,但依旧存在前沿知识不足、渗透程度不清、渗透环境不稳定的问题。最后,依据调查结果提出切实可行的教学策略并设计了渗透物理前沿知识的教学案例,期望给广大一线教师提供一些参考。

徐超[3](2017)在《基于金团簇多模式成像及肿瘤标志物诊断的相关性研究》文中进行了进一步梳理随着人口增长、老龄化及环境因素的改变,癌症(恶性肿瘤)已经成为威胁全球人类健康的重大卫生疾病。在我国,癌症发病率和死亡率一直在上升。根据全国肿瘤登记中心(NCCR)发布的《癌症统计报告2015》显示:2015年我国预计有429.2万个新癌症病例和281.4万个癌症死亡患者,即每天有12000个新确诊病例和7000个死亡病例。因此,减少癌症风险因素,提高肿瘤预防、早期诊断和临床护理服务的效率,是减少癌症发生率和死亡率的关键,也一直是医学界研究的重点。临床肿瘤疾病的诊断主要包括:血液学特征标志分子的检测,组织学的病理分析以及通过分子医学成像手段来进行肿瘤发生、发展进程的评估。因而,发展准确的检测方法及多功能的分子医学成像试剂,将达到推动肿瘤基本诊断、鉴别及个体化治疗的进程。分子影像学手段已经成为辅助临床医生进行病理周期判断、治疗方案选择以及愈后评估的重要手段,而仅单一的分子影像学技术很难获得肿瘤部位全面的病理、生理结构信息。各种成像设备都有自己的优点和缺点,为了充分发挥各种设备的优势,多模态成像仪器也是近年来的研究重点。然而,各种成像设备的固有缺陷是难以在短时间内克服。因此,多模态成像纳米探针的发展,能够促使我们利用各种成像设备获得的数据相互补充。贵金属团簇是一种由几十至上百个原子组成、尺寸在几纳米以下的纳米材料,它具有可调的原子数目、从紫外到近红外的荧光发射范围、X射线衰减能力以及很好的生物相容性。近年来,通过共价修饰的方法将金属团簇与其他具有荧光、核磁信号的纳米颗粒进行耦合制备多模式纳米探针已经成为又一热点。然而,为了使所制备的纳米探针更加稳定,获得的研究数据更具可比性,本论文以金团簇为基础,通过优化制备条件、原位耦合Gd等造影分子合成了一系列基于金纳米团簇的纳米材料,进一步通过共价修饰及功能化,构建了一系列具有多功能的纳米探针。并进一步开展了活体成像及细胞表面的标志分子成像研究,主要的研究工作概括如下:(1)无标记金团簇用于小鼠肾脏的光学/CT双模成像基于金团簇的荧光性质及对X射线的衰减能力,实验采用了生物矿化法以牛血清白蛋白(BSA)为模板,通过调控反应物牛血清白蛋白与金盐的比例,获得了具有优异近红外荧光发射能力以及CT造影能力、分散均匀,稳定性好的BSA-Au团簇,并对材料的物化性质进行了表征。结果表明,实验制备的探针CT造影能力是临床小分子碘的三倍,同时以BSA为模板合成的金团簇具有分散性好、稳定性强、生物相容性好等特点。通过活体荧光成像和CT成像,经尾静脉注射的材料,2h后经血液循环后主要分布在脾脏、肝脏和肾脏,代谢主要经过肾脏由膀胱排出体外。在最优条件下,实验实现对肾脏二维、三维的轮廓成像,而且能够清晰地观察到肾脏的肾盂、肾大盏等解剖结构。(2)金钆掺杂复合团簇的探针制备及肿瘤活体光学/MRI/CT三模式成像研究在上述双模式成像探针的基础上,实验以牛血清白蛋白(BSA)为模板,调控反应物中金盐、钆盐的原生比例,通过生物共沉淀方法,合成了氧化钆与纳米金团簇掺杂(AuGd NCs)的纳米颗粒。合成的AuGd NCs纳米材料在660 nm处有红色荧光,强的X射线吸收能力(700 HU),高的核磁成像r1弛豫率(12.39 mM-1s-1)。通过共价修饰叶酸,实现了对叶酸受体高表达的细胞系KB肿瘤细胞的高选择性标记,并实现光学、核磁、CT三模式实体瘤的成像。此外,探针表现出好的生物相容性,快速经肾脏代谢,在实验周期内未引起正常组织的病理改变。(3)金属团簇探针对细胞表面整合素、表皮生长因子受体2(Her-2)两种标志物选择性识别及成像标志物在细胞水平的表达和分布与其疾病所处阶段息息相关,实验以功能性多肽作为模板,原位矿化制备了金团簇,并且研究了团簇矿化序列所处位置对探针靶向能力的影响,获得了两种能分别靶向整合素和表面生长因子受体2(Her-2)的金团簇探针,为后续进行蛋白的单细胞定量分析奠定了很好的基础。

周志强[4](2017)在《水溶性过渡金属掺杂ZnSe量子点的合成、应用及其与蛋白的相互作用研究》文中指出掺杂量子点通过向纳米粒子的主体晶格中引入过渡金属元素或者稀土元素,实现对纳米粒子在光学、磁学以及电学等方面性质的调控。根据现有报道,掺杂量子点具有优异的光学性质,同时其生物毒性显着降低。在生物领域,Mn掺杂量子点被应用于生物荧光成像和磁共振成像。掺杂量子点中掺杂荧光寿命较长的元素,可以减少生物背景荧光的干扰。在太阳能电池方面,通过向纳米材料中引入掺杂元素,可以极大地提高太阳能的转换效率。掺杂量子点的合成方法主要分为:成核掺杂法、生长掺杂法和一锅煮的掺杂方法。为了实现不同种类的掺杂离子的引入,需要选择合适的合成方法,例如Cu掺杂量子点的合成多采用生长掺杂的方法,而Mn掺杂量子点的合成多选用成核掺杂法。此外,一些金属离子(如Pb2+和Ag+)的引入,是不容易实现的。据文献报道,掺杂离子在量子点中的含量、位置和分布,极大地影响着掺杂量子点的性能。因此,需要开发出一种新的合成方法,来丰富合成的掺杂量子点种类,并实现掺杂量子点的可控合成(调控掺杂量、掺杂离子的位置和分布)。本论文首先采用成核掺杂的方法,通过调节溶液的pH值,合成了一系列不同粒径的Mn:ZnSe量子点,继而以2.7nm的Mn:ZnSe量子点作为两步阳离子交换反应的模板,合成出了 Cd、Hg、Ag、Cu和Pb掺杂ZnSe量子点,探讨了两步阳离子交换的反应机理,并在两步阳离子交换反应的基础上,开发出一种新型的量子点离子探针,用于重金属Hg2+、Cd2+和Pb2+的检测,最后,研究了 ZnSe量子点与人血清白蛋白的相互作用,为量子点的生物安全性应用提供重要借鉴。本论文共分为六章:第一章:本章对量子点的性质、生物医学应用、合成方法和进展做了较为全面的介绍,阐述了本论文的选题思路和创新点。第二章:采用成核掺杂的方法,通过调节合成过程的pH值,获得了三种不同粒径的Mn:ZnSe量子点,并采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)等表征手段,对合成的Mn:ZnSe量子点进行了表征,探讨了最佳合成条件。第三章:采用两步阳离子交换法,选取Mn:ZnSe量子点(2.7nm)作为阳离子交换反应的模板,在温和的条件下,实现了掺杂量子点的快速合成,并运用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、透射电子显微镜(TEM)、粉末X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段,对合成的掺杂量子点进行了表征,探讨了反应温度、加入阳离子的量、掺杂元素的种类对产品荧光性能的影响,并提出了两步阳离子交换反应合成掺杂量子点的机理。实验结果表明:两步阳离子交换的方法是一种普适性的方法,Mn:ZnSe量子点中的Mn2+可以极大地促进掺杂离子的引入,并在温和的条件下实现Cd2+、Hg2+、Ag+、Cu2+和Pb2+的引入,合成的掺杂量子点荧光峰可以由452 nm调节至700 nm,这在其它掺杂量子点的合成方法中是难以实现的。与此同时,Cd2+和Hg2+的掺杂可以在室温的条件下,分别反应19 min和70 min实现,而Ag+、Cu2+和Pb2+掺杂的只能在加热的条件下实现,其最佳温度为100℃,并且合成的Ag:ZnSe量子点的量子产率可达12.4%。第四章:采用两步阳离子交换反应,以2.1 nm大小的Mn:ZnSe作为荧光探针,来特异性检测水体系中的重金属Hg2+,并运用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)和X射线光电子能谱(XPS),探讨其检测机制。实验结果表明:在Hg2+-Mn2+阳离子交换过程中,Mn:ZnSe量子点中的荧光猝灭剂(表面Mn2+)被Hg2+取代,而内部Mn2+无法被Hg2+取代,并导致600 nm附近Mn2+(4T1→6A1)荧光强度的增强,且Mn:ZnSe量子点检测Hg2+的检出限为7 nM,这低于美国环境保护署定义的水体系中Hg2+产生毒性的浓度(10nM)。与传统的Hg2+检测方法不同,这种Hg2+-Mn2+阳离子交换的机制在保持对Hg2+极好选择性的同时,通过荧光增强(turn-on)来检测Hg2+。此外,这种新的机制意味着,通过调控量子点的尺寸和元素组成,可以实现量子点对重金属离子的特异性识别。第五章:采用阳离子交换反应,以2.1nm大小的Mn:ZnSe量子点作为比色法探针,来特异性检测水体系中的重金属Pb2+和Cd2+。实验结果表明:加入Pb2+时,Mn:ZnSe量子点的吸收峰强度增大;而加入Cd2+时,Mn:ZnSe量子点的紫外吸收峰红移。通过Mn:ZnSe量子点对Pb2+和Cd2+的这种不同响应,可以特异性的检测水体系中的Pb2+和Cd2+,且检出限分别为130nM和1.5 nM。第六章:采用水相合成的方法,合成了谷胱甘肽(GSH)修饰的ZnSe量子点,并运用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FTIR)和粉末X射线衍射(XRD)等表征手段,对合成的量子点进行了表征。随后,采用光谱(荧光光谱、紫外-可见吸收光谱和圆二色谱(CD))的研究方法,探究GSH-ZnSe量子点与HSA的相互作用。合成的三种GSH-ZnSe量子点具有相同的闪锌矿晶体结构和相近的粒径(2.5 nm、2.8 nm和3.0nm)。荧光猝灭和紫外-可见吸收光谱的结果表明:HSA与大粒径的GSH-ZnSe量子点(3.0 nm)形成了复合物,而小粒径的GSH-ZnSe量子点(2.5 nm和2.8 nm)对HSA的荧光猝灭类型为动态猝灭,这种猝灭类型的不同是由GSH-ZnSe量子点表面GSH-Zn复合物的结构不同引起的。

葛晓蕾[5](2017)在《近红外Ag2Se量子点的生物效应及生物应用》文中研究表明进入21世纪以来,纳米技术迅猛发展,并带动了医学、生物学、化学、物理学等诸多学科的发展。纳米材料作为纳米技术的基础,其制备和研究得到了科技工作者们的高度关注。与宏观材料和微观原子分子相比,纳米材料具备着与之不同的物理、化学性质,因而在力学、电学、磁学、光学、催化、超导、热学及传感等多方面具有更为优越的性能,例如:比表面积大、磁化率高、硬度强、导电性、催化活性和化学活性好等。在众多纳米材料中,量子点是最受关注的一种。量子点是一类准零维的尺寸小于或接近激子玻尔半径的半导体纳米材料。由于其优异的光学性质,使得荧光量子点在生物检测、生物标记和活体成像等领域得到广泛应用。近红外荧光探针具有深的组织穿透深度,受生物复杂基质的干扰小,成像背景低等优势,将其用于活体成像时常表现出更高的信背比和更佳的成像效果。因此,与可见光量子点比较而言,近红外荧光量子点在活体水平的成像研究中具有更大的应用优势。Ag2Se量子点是近几年兴起的一类低毒性近红外荧光量子点,已引起了纳米科技工作者的广泛兴趣。但是目前对于Ag2Se量子点的研究大部分还停留在对于合成方法的研究上面,相应的生物效应以及生物应用研究还停留在初级阶段。本课题组曾利用由酶、肽、辅酶等构成的准生物体系(quasi-biological system)合成了小粒径的荧光发射波长可调的低毒性的Ag2Se量子点。但对于这种Ag2Se量子点的生物安全性和活体成像应用还处于起步阶段。本文在此基础上开展了以下两方面工作:1.在制备性能优异的近红外荧光Ag2Se量子点的基础上,系统地考察了其生物效应。研究了该量子点在细胞和活体内的安全性情况,以及其在体内的分布和代谢情况。结果证明所制备的Ag2Se量子点毒性低、代谢速度快。这些研究对于进一步探讨其他纳米粒子在体内的生物学分布具有一定的参考价值和指导意义,并且为近红外荧光Ag2Se量子点进一步在生物活体成像领域的应用奠定了基础。2.在近红外荧光Ag2Se量子点的基础上构建了一种长时效肿瘤靶向探针。通过在近红外荧光Ag2Se量子点表面修饰上葡萄糖,构建了具有肿瘤靶向成像效果的探针,用其实现了对于裸鼠活体肿瘤靶向成像,在第七天,肿瘤部位仍有明显的荧光信号。另外,分别从细胞和活体层面系统性的考察探针的安全性,研究了探针在活体内分布情况,实验结果显示该探针没有明显的生物毒性。以上结果证明通过本方法得到葡萄糖修饰的Ag2Se量子点是一种生物相容性好的、能够长时效成像的肿瘤靶向探针。

丁莎[6](2016)在《Mn2+掺杂钙钛矿三氟化物结构调控及其发光性能研究》文中研究表明近年来,上转换发光纳米材料(UCNPs)由于其独特的发光特性在生物靶向成像、检测及治疗,药物输送,太阳能电池,光催化等诸多领域有着潜在用途,目前受到越来越多的关注。相关领域的发展也不断给UCNPs提出新的要求,对UCNPs的结构和发光特性的调控因此成了无机发光领域当前的研究热点之一。过渡金属Mn2+离子由于其特殊的能级结构和电子结构,在稀土上转换单峰发光中起着极其重要的作用,得到了广泛的研究。然而,对于Mn2+自身也可以作为单峰上转换发光中心以及调控纳米结构的研究却鲜有报道。虽然诸多Mn2+掺杂UCNPs被合成出来,但具有特殊形貌和上转换特性的UCNPs的研究仍是一项具有挑战性的工作。基于此,本论文论述了Mn2+掺杂的钙钛矿三氟化物微纳米材料的可控合成、自组装行为和上转换发光性能的研究。采用绿色环保的合成方法,通过控制反应条件,获得了尺寸均一、形貌可控的新颖微纳米材料。利用多种表征手段和测试方法对产物的物相组成、微区结构、元素分布、表界面及其光学性质等进行了系统的分析,根据实验结果提出了可能的反应机理,揭示了它们的性能与结构之间的内在关联,并初步探索了材料的潜在应用价值。本论文共分为七章。第一章阐述了上转换概述、上转换纳米材料的研究进展及其在生物医学中的应用前景以及可控合成的软化学方法进展,在此基础上提出本论文的研究内容。第二章介绍了样品的制备与表征。第三至六章详细探讨了Mn2+离子掺杂的钙钛矿三氟化物的可控合成、自组装行为和上转换发光特性。第七章为结论与展望。本论文主要取得的阶段性研究成果如下:(1)采用油酸辅助溶剂热法制备了一系列单分散Mn2+离子浓度掺杂NaMg(1-x)F3:0.5%Yb3+,xMn2+(x=5%60%)纳米颗粒,平均粒径分布在2040 nm。实验表明,在980 nm激光激发下正交晶系NaMgF3:Yb3+,Mn2+除可见600 nm的发光外,还出现位于760 nm的近红外发光。当Mn2+离子掺杂浓度为50%时,NaMgF3体系展现最强的近红外发光。通过与立方晶系(KZnF3,KMgF3)体系相比较,证实了近红外上转换发光源于Mn2+-Mn2+二聚体超交换作用与Mn2+-F--Mn2+离子间的几何连接构型有关。(2)采用无表面活性剂和模板剂的室温简易一步共沉淀法,以水和乙醇作为反应溶剂,通过简单调控Mn2+离子和Mg2+离子浓度合成了具有核壳结构的单分散NaMnF3@NaMgF3纳米方块(CSNCs)和中空结构纳米盒(DSNBs)。通过XRD、SEM、TEM、STEM和EDX面元素分析等测试手段对实验结果进行深入系统的分析,提出了NaMnF3@NaMgF3 CSNCs的“自组装”核壳结构形成机理,其包括分开成核-表面反向晶化-自相分离-熟化等过程。(3)研究了Yb3+掺杂NaMnF3@NaMgF3核壳结构纳米复合材料CSNCs和DSNBs的物相、晶体结构及其上转换发光性能。通过与共沉淀法合成的相同固溶相材料和混合相材料的上转换发光光谱相比对,进一步证实了Mn2+离子近红外上转换发光源自Mn2+离子的有效聚集,得到了关于“Mn2+聚集诱导近红外发光”的直接实验证据。(4)采用柠檬酸辅助一步水热法制备了固溶相K(Mn,Zn)F3有序介孔微球。实验表明固溶相K(Mn,Zn)F3有序介孔微球是通过纳米级柯肯达尔效应由实心核壳结构向多孔固溶相结构转变形成。在980 nm激光激发下,K(Mn,Zn)F3:Yb3+/Er3+介孔微球获得了单一红光上转换发光。初步评估了该材料作为药物载体的功能特征,实验表明负载药物的K(Mn,Zn)F3:Yb3+/Er3+介孔微球在模拟体液中表现出较好的药物缓释性能。

刘美玭[7](2016)在《硅基纳米材料的合成、表征、和性能研究》文中研究指明近年来,功能化纳米材料的研究成为了纳米化学界的重要课题、是基础研究和生产应用中的新生力量。硅基纳米材料因其独特的光学、电学及机械学性能而成为其中重要的组成部分,具有特定形貌和功能的硅基纳米材料的快速发展推动了硅纳米技术的进步。20世纪以来,由于纳米尺度的硅基材料在光电化学、太阳能转化、生物探针和光探针领域有着独到的应用前景,人们开始对纳米硅基半导体材料产生浓厚的兴趣,开始合成各种尺寸和形貌的硅基纳米材料,例如零维尺寸的硅纳米量子点、硅纳米颗粒,一维的硅纳米线、硅基纳米管,二维的硅纳米片及多孔硅基纳米化合物。与硅单质块材相比,纳米尺寸的硅基材料具有独特的化学、光学、电学、机械性质,例如很高的比表面积和优良的表面修饰性能。为了得到不同纳米形貌的功能性硅基纳米材料,本文中,我们选取了成本低廉、简便易行且环境友好的镁热还原法和溶剂热合成法来制备功能性硅基纳米材料,运用粉末X-射线衍射法(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法对材料的结构和形貌进行了表征,并研究了所得硅基纳米材料在电化学、光催化和锂离子二次电池等领域的应用。文章共分为五部分:第一章:绪论。介绍了硅基纳米材料的发展和研究现状,对硅基纳米材料进行分类阐述,结合本论文的工作,对不同形貌的硅基纳米材料在超级电容器、锂离子二次电池和光催化领域的应用和研究现状进行了重点阐述。最后,简要阐述了本论文的研究思路和选题意义。第二章:镁热还原法制备硅纳米球及其性质研究。通过镁热还原法合成了三种具有空心结构的硅基纳米球,分别为空心硅纳米球、空心Si/SiC@C纳米球、蛋黄结构Si/SiC@C纳米球。空心硅纳米球是以二氧化硅纳米球为硬模板、采用镁热还原法制得均匀分散、大小为400 nm、球壁厚约32 nm的小球,它的BET比表面积为235 m2 g-1,Langmuir比表面积为322 m2 g-1。硅空心球在电压窗口 0.4—0.8V之间有非常宽的循环曲线,在扫速为5 mV/s时电容量为193 F g-1,并具有较高的可逆性,表现出了良好的储能能力。空心Si/SiC@C纳米球、蛋黄结构Si/SiC@C纳米球是以SiO2@RF球(RF=酚醛树脂)为模板,通过控制不同的还原时间,得到的单分散、大小在350 nm左右的小球,其中空心硅小球的BET比表面积为239 m2 g-1,Langmuir 比表面积为354 m2 g-1;而核壳结构的BET 比表面积和Langmuir 比表面积分别为143、198 m2 g-1。二者对废水中的染料分子都有着很好的吸附性能。通过和TiO2的复合,得到的Si/SiC@C@TiO2材料具有比纯TiO2具有更高的催化活性。这些无毒、环境友好、高效的纳米材料可以很好的用于净化染料废水,对环境的可持续发展具有潜在重要意义。另外,研究了空心Si/SiC@C纳米球对二氧化碳加成环氧化合物反应的催化作用,该催化剂在助催化剂四丁基溴化铵的存在下在温和条件(45℃,1 MPa)实现了环氧化物向环氧碳酸酯的高效转化,而且在室温1 MPa下反应48小时后产率也达到97%,且循环性优异,是温室气体CO2转化为有用化工原料的备选催化剂。第三章:有序层状结构钛硅酸盐作为锂离子二次电池负极的研究。有序层状结构钛硅酸盐的结构式为Na4Ti2Si8O22·4H2O(JDF-L1),利用简单的离子交换方法往骨架中置入部分Li+,打开锂离子进出的通道,成功应用在锂离子电池负极上,该有序负离子骨架具有较高的首次充放电容量(2199 mAhg-1,电流密度10 mA g-1),并且在电流密度为0.1 A g-1,循环200次后还保持约320 mA h g-1的充放电容量,库伦效率接近100%,并且在合成时原位引入无定型TiO2能够提高电池的首次充放电效率和倍率性能。第四章:自组装法合成不同形貌的纳米硅材料。利用溶液法合成了一种硅基纳米薄片和一种相互联接的硅纳米颗粒。我们选择NHC氮杂环卡宾与Si2Cl6化合,使其劈裂成卡宾硅弱键配合物,形成-SiCl4、-SiC12片段的卡宾配合物,再利用其独特的配位环境,与骨架型阴离子Na4Si4进行反应,在甲苯中剥离出片状的硅,该硅片沿[311]方向生长,具有非常薄的结构。另外,利用离子液体和Mg2Si溶剂热反应得到了相互联接的硅纳米颗粒,因为刻蚀掉的体积形成了互相联接的多孔材料。对该材料进行了表面氧化和碳包覆处理,分别研究了三种材料作为锂离子电池负极材料的性能,实验表明,互相联接的硅纳米粒子首次充放电容量可接近理论容量,而表面氧化和碳包覆处理可以优化电池材料的倍率性能和循环性能。第五章:结论与展望。本章总结了本论文的主要工作,并对今后的工作计划和研究前景进行了展望。

周少帅[8](2015)在《用于温度传感的NaY(Lu)F4:RE和Y2O3:RE发光特性研究》文中认为温度是最基本的热力学物理量之一,其测量在工业生产、生命医学、科学研究以及人们的日常生活中都有极其重要的地位。传统的基于热接触式的温度计,诸如,玻璃液体温度计、热电偶、电阻温度计等,在过去的几十年里已经在各个领域都发挥了很重要的作用。然而,随着科技进步和社会发展,对温度的控制和测量都提出了更高更复杂的要求。在很多情况下,由于其内在属性的限制,传统温度计根本无法满足测量需求。例如,在腐蚀性环境、电磁干扰环境下的温度测量,微小电子元器件、细胞、快速移动物体的温度测量等。因此,发展具有较高的空间和温度分辨率,并且能够实现快速响应的非接触式温度传感器具有非常重要的现实意义。稀土离子荧光强度比技术用于温度传感被认为是一种很有应用前景的非接触式光学温度传感技术。相比于基于绝对发光强度的测温方案,测量荧光强度比可以有效地避免测量过程中的荧光损失、发光中心的多寡等非温度因素引起的测量误差。本论文的研究工作主要包括基于稀土离子热耦合能级荧光强度比技术的温度传感以及为突破热耦合条件对相对探测灵敏度的限制提出的两种新的荧光强度比测温方案。第一章绪论部分,我们首先介绍了非接触式光学温度传感研究的必要性,然后对发光的基本原理、稀土离子的发光性质、稀土发光材料、上转换发光过程做了简单的介绍。详细介绍了热耦合能级荧光强度比测温的基本原理、研究现状以及存在的问题。第二章研究了基于稀土离子(Er3+、Pr3+、Ho3+)热耦合能级荧光强度比技术的温度传感。利用水热法合成了Yb3+/Er3、Pr3+、Yb3+/Ho3+离子掺杂的β-NaY(Lu)F4微米级粉末材料。利用X射线衍射和扫描电子显微镜对样品结构和形貌做了表征。在980nm激发下,测量了β-NaYF4:20%Yb3+,2%Er3+粉末样品中Er3+在160-300K温度范围内的变温上转换发射光谱,研究了Er3+的热耦合能级2H11/2与4S3/2的荧光强度比随温度的依赖关系。分析了该温度范围内的相对探测灵敏度。通过研究不同功率的980nm激光激发下得到的荧光强度比,指出了980nm激发光对样品的加热效应。通过直接激发激活剂离子可以有效的避免激光加热效应,另外,对于具有较小能级差的热耦合能级,上能级在低温下仍然可以具有比较可观的粒子数占据。为此,我们研究了低温120-300K温度范围内β-NaYF4:0.8%Pr3+粉末材料中Pr3+的3P1/116与3P0能级的荧光强度比随温度的依赖关系。由于该能级差较小,即使是在很低的温度范围内上能级也有比较可观的发光强度,具有较大的测量优势。在室温附近的绝对探测灵敏度约为β-NaYF4:Yb3+/Er3+体系的5倍。根据热耦合能级测温原理,相对灵敏度正比于能级间隔。我们研究了β-NaLuF4:10%Yb3+,0.5%Ho3+粉末样品中Ho3+在390-780K温度范围内的变温上转换发射光谱,验证了5F1/5G6和5F2,3/3K8能级之间的热耦合性质。由于该能级间隔相比于其他大多数稀土离子的热耦合能级间隔要大,所以该体系的相对测温灵敏度超过了绝大多数基于相同荧光强度比技术的测温体系。同时,我们利用低温下的上转换发射光谱以及上转换功率依赖关系等指明了Ho3+的光谱中443.6nm和482nm发光峰的主要跃迁来源。在第三章和第四章中,为了突破热耦合能级强度比测温的局限性,同时为了满足亚微米/纳米尺度的温度传感需求,我们在纳米发光体系中提出了两种新的荧光强度比测温方案,为基于荧光强度比技术的温度传感提供了新的思路。在第三章中,我们利用溶剂热法成功合成了β-NaYF4:20%Yb3+,0.5%Tm3+/NaYF4:1%Pr3+核壳纳米颗粒,对其结构形貌和上转换发光性质做了表征。通过测量Tm3+在302-510K温度范围内的变温上转换发射光谱,发现3F2,3和1G4能级的上转换发光强度比随温度剧烈变化,分析了产生该剧烈变化的原因。其相对探测灵敏度在417K达到最大值1.53%K-1,优于绝大多数基于稀土离子热耦合能级荧光强度比技术的光学温度传感材料。在第四章中,我们试图利用双掺杂激活剂离子的发光温度特性来提高相对探测灵敏度。利用燃烧法合成了Eu3+和Nd3+各自单掺和共掺的立方结构Y203纳米材料,利用X射线衍射和扫描电子显微镜对样品结构和形貌做了表征。通过变温激发光谱研究了Eu3+的7F0与7F2之间的热耦合性质,并得到了优于Er3+热耦合能级(2H11/2和4S3/2)测温的相对探测灵敏度。在Eu3+/Nd3+共掺的样品中,在580.5nm激发下,我们利用电子云扩大效应、7F2与7F0能级之间的热耦合性质和Eu3+向Nd3+的能量传递导致的Eu3+发光随温度升高而减弱,以及Nd3+的热耦合能级4F5/2和4F3/2之间的热占据导致的Nd3+的4F5/2能级的发光增强,实现了强烈的温度依赖。结果表明,该体系的相对探测灵敏度在很大温度范围内优于其他大多数基于荧光强度比的测温体系。

李淑萍,马桂芝,付计瑞,李岩,滕亮,王长虹,于富生[9](2014)在《骆驼蓬生物碱壳聚糖纳米粒在小鼠体内的组织分布》文中研究表明目的:研究骆驼蓬生物碱壳聚糖纳米粒在小鼠体内的组织分布情况。方法:采用离子交联法制备骆驼蓬生物碱壳聚糖纳米粒。80只KM小鼠随机均分为溶液(骆驼蓬生物碱壳聚糖溶液,10 mg/kg)组与纳米粒(骆驼蓬生物碱壳聚糖纳米粒,10 mg/kg)组,尾静脉注射给药,于给药0.083、0.17、0.5、1、1.5、2、4、8 h时取样,以高效液相色谱法测定小鼠不同时间脑、心、肝、脾、肺、肾的药物质量浓度,并计算制剂的靶向性参数。结果:制备的骆驼蓬生物碱壳聚糖纳米粒粒度分布范围为63231 nm,纳米粒外观形态饱满、表面光滑、分散性良好,无粘连现象。小鼠脑的相对摄取率为2.46,脑组织峰浓度比值为2.38;靶向效应最大值为2.845,靶向效应最小值为1.337。结论:骆驼蓬生物碱壳聚糖纳米粒在小鼠体内具有较明显脑靶向性。

陈智利[10](2014)在《低能离子束诱导晶体表面纳米自组织结构及光学性能》文中提出低能离子束溅射/刻蚀固体表面形成自组织纳米微结构,是一种高效、简便、低成本制造大面积有序纳米结构的方法。该方法具有加工精度高、改变离子束参数可实现纳米微结构的尺寸控制、易于实现自动化等特点。因此,低能离子束刻蚀晶体表面形成自组织纳米结构近年来一直是学术界研究的热点。本文针对单晶硅和蓝宝石材料,研究了不同离子束参数刻蚀形成规则自组织纳米微结构的关键技术,所取得主要研究成果是:1.对离子束刻蚀形成纳米微结构的理论模型进行了分析和仿真。分析了基于sigmund溅射理论的BH模型和MCB模型,通过引入离子束诱导项和非线性项,MCB模型对BH模型不能解释的低温下纳米结构形成及长时间刻蚀饱和的不足进行了改进。本文针对MCB模型进行了详细的分析和仿真,建立了刻蚀项、分散项和扩散项与离子束参数的关系,阐释了纳米自组织结构的形成原因及演变过程。2.建立了样品旋转时自组织纳米点状结构形成的数学模型,确定了不定形层热扩散是单晶硅主要扩散机制,获得了单晶硅的纳米微结构。研究发现:当离子束能量1000eV、束流密度265A cm2、样品不旋转时,离子束小角度(540)刻蚀单晶硅表面可获得条纹状纳米结构;增大入射角度(4050),样品表面趋于光滑;继续增大入射角度到65以后样品表面出现柱状纳米结构。而当样品旋转时,在相同离子束参数作用下,在较小离子入射角度(540)和较大入射角度(6585)都可获得纳米点状结构,尺度约为5085纳米,实验结果验证了模型的正确性。3.获得了蓝宝石纳米结构,针对蓝宝石晶体结构,提出了3+1维数学模型,揭示了离子束刻蚀下蓝宝石表面形貌的演变规律;确定了离子束诱导扩散是蓝宝石表面主要的扩散机理。利用Ar+离子束刻蚀蓝宝石,在离子束能量1200eV、束流密度265、样品不旋转下,在520和3545时,形成了纵向尺度较小的点状纳米结构,有序性较差;在30附近,样品表面趋于光滑,增大入射角度到45,样品表面出现有序的条纹结构,条纹方向与离子束方向垂直,继续增大离子束入射角度,在离子束入射方向出现柱状结构,垂直于离子束方向仍保持规则的有序条纹状结构,且样品表面粗糙度迅速增大。不同于单晶硅,离子束能量在蓝宝石中分布各向异性,蓝宝石表面弛豫主要是离子束诱导机制,利用建立的数学模型对刻蚀结果进行了仿真与分析。4.建立了Ar+离子束能量与刻蚀后蓝宝石表面形貌的关系,揭示了不同表面形貌形成的机理。研究发现相同角度,不同能量刻蚀后蓝宝石样品表面也会出现多种纳米结构。在入射角度65、能量较小(600750eV)时,样品表面出现点状结构,增加能量到900eV,样品表面出现规则的条纹状结构,继续增大能量,样品在离子束入射方向出现柱状结构,垂直方向为有序条纹状结构。渗透深度及能量各向异性分布是纳米结构形貌演变的主要因素。5.提出了使用离子束刻蚀形成的有序纳米结构提高样品透过率的方法。在1100nm2000nm波长范围内,利用Ar+刻蚀单晶硅,当离子束能量1000eV、束流密度265A cm2,在入射角度15、样品不旋转时,表面形成的规则条纹结构可使透过率提高约8%;而在入射角度65、样品旋转时,形成的规则点状结构,可使透射率提高约15%;透过率随纳米结构的有序性及纵向尺寸的增大而提高。引入等效折射率理论解释了样品表面减反射的现象。6.研究了刻蚀时间对单晶硅和蓝宝石刻蚀的影响规律。结果发现增加刻蚀时间,纳米结构形貌未发生变化,但纳米结构纵向尺度增大,有序性增强,长时间刻蚀后趋于饱和,此时模型非线性项起主要作用。

二、纳米科技-生命医学进程的跃迁(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、纳米科技-生命医学进程的跃迁(论文提纲范文)

(1)当代科学技术与人的自由全面发展研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
绪论
    一、研究问题的背景
    二、研究动机与目的
    三、国内外研究现状
    四、研究内容与方法
第一章 科学技术与人的发展的基本涵义
    第一节 科学技术的涵义与嬗变
        一、科学技术的概念渊源
        二、科学技术的角色演变
        三、科学技术的价值论说
    第二节 人的自由全面发展思想的起源与演进
        一、人的发展论题的产生与内涵
        二、文艺复兴对人的价值的彰显
        三、德国古典哲学对人的发展思想的拓展
        四、马克思人的自由全面发展思想的形成
    第三节 科学技术与人的自由全面发展的同一性
        一、科学技术是人的自由全面发展的重要前提
        二、人的自由全面发展是科学技术的必要条件
        三、科学技术与人的自由全面发展的内在耦合
第二章 科学技术对人的自由全面发展的促进作用
    第一节 信息技术革命的深层影响
        一、互联网:丰富人的社会交往
        二、大数据:实现数字化生存
        三、区块链:重构人类信任机制
    第二节 智能化革命的深层影响
        一、人工智能:改变生活方式
        二、无人驾驶:出行的“进化”
        三、3D打印:一场制造革命
    第三节 生命科学革命的深层影响
        一、克隆技术:攻克人类重大疾病
        二、基因工程:延长人的生存链
    第四节 能源和环境科学革命的深层影响
        一、新能源:实现可持续发展
        二、新材料:打破资源依赖
        三、生态科学:人与自然和谐相处
    第五节 第四次工业革命的深层影响
        一、主要特征:技术的融合
        二、深层效应:颠覆性影响
        三、生成功能:社会大变革
第三章 科学技术对人的自由全面发展的负面影响
    第一节 科学技术异化的产生:蕴藏于社会发展的必然
        一、历史必然性
        二、现实合理性
        三、主客对立性
    第二节 科学技术异化的表现:寓示着人本意蕴的缺失
        一、破坏人类生存环境
        二、挑战人的生命权利
        三、扭曲主体道德价值
        四、威胁社会伦理底线
    第三节 科学技术异化的特征:呈现出人类挑战的加重
        一、领域扩大化
        二、危害深重化
        三、挑战全球化
        四、治理艰难化
    第四节 科学技术异化的根源:揭示出人的本质的否定
        一、工具理性背离科学理性
        二、人类欲望湮没人文精神
        三、外在表象否定人的本质
第四章 科学技术与人的自由全面发展的未来超越
    第一节 马克思恩格斯科技与人思想的时代发掘
        一、科学技术:历史杠杆与革命力量
        二、异化扬弃:类本质的回归
        三、人的解放:自由而全面的发展
        四、真正的共同体:世界历史的界标
    第二节 西方科学技术哲学主张的批判性借鉴
        一、技术之思:沉沦与超越
        二、批判理性:唤醒与重塑
        三、向度调适:替代与构建
    第三节 中国传统文化天人合一理念的当代弘扬
结语
参考文献
攻硕期间发表的科研成果
致谢

(2)高中物理渗透前沿知识的教学研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 研究的目的和意义
        1.2.1 研究目的
        1.2.2 研究意义
    1.3 研究现状
        1.3.1 国内研究现状
        1.3.2 国外研究现状
    1.4 研究的内容和方法
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法
第二章 高中物理渗透前沿知识的相关教学理论
    2.1 发展性教学理论
    2.2 布鲁纳的发现学习理论
    2.3 认知发展理论
第三章 高中物理教材中前沿知识的内容分析
    3.1 高中物理前沿知识概念界定
    3.2 高中物理教材中物理前沿知识的呈现栏目和特点
    3.3 高中物理教材中物理前沿知识的分类归纳
第四章 高中物理渗透前沿知识的现状调查
    4.1 高中物理课堂教学渗透前沿知识现状调查
        4.1.1 高中物理课堂教学渗透前沿知识现状调查双向细目表
        4.1.2 高中物理课堂教学渗透物理前沿知识的学生调查
        4.1.3 高中物理课堂教学渗透物理前沿知识的教师调查
    4.2 对08-18年高考物理江苏卷中有关物理前沿知识的试题统计分析
        4.2.1 对江苏高考物理试题中前沿知识考查内容的统计分析
        4.2.2 对江苏高考物理试题中前沿知识考察比例的统计分析
    4.3 高中物理渗透前沿知识现状调查总结
第五章 高中物理渗透前沿知识的教学策略
    5.1 组织教师交流培训
    5.2 日常课堂教学渗透
    5.3 开设相关校本课程
    5.4 物理前沿相关习题渗透
    5.5 综合实践活动
第六章 高中物理渗透前沿知识教学案例设计
    6.1 教学案例1
    6.2 教学案例2
第七章 总结
    7.1 主要研究成果
    7.2 不足和展望
参考文献
附录
    附录一: 教材中物理前沿知识扩展材料(纳米、超导材料)
    附录二: 高中物理课堂教学渗透前沿知识现状学生调查
    附录三: 高中物理课堂教学渗透前沿知识现状教师调查
    附录四: 《反冲运动火箭》教学案例阅读材料
攻读硕士期间公开发表的论文
致谢

(3)基于金团簇多模式成像及肿瘤标志物诊断的相关性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 生物光学成像
        1.2.1 有机荧光染料
        1.2.2 上转换纳米材料
        1.2.3 量子点
        1.2.4 金团簇纳米材料
    1.3 核磁共振成像(MRI)
        1.3.1 核磁共振成像原理
        1.3.2 MRI造影剂
    1.4 X射线计算机断层扫描(CT)成像
        1.4.1 X射线成像原理
        1.4.2 CT造影剂
    1.5 论文的选题依据及实验方法
第2章 无标记的金团簇用于小鼠肾脏的光学/CT双模式成像
    2.1 引言
    2.2 实验材料和方法
        2.2.1 实验材料和试剂
        2.2.2 实验仪器
    2.3 实验部分
        2.3.1 基于BSA金团簇荧光探针的制备方法
        2.3.2 探针制备条件的优化和稳定性的研究
        2.3.3 探针的表征
        2.3.4 小动物近红外活体荧光成像及体外探针组织分布成像
        2.3.5 探针的CT信号性能表征和小动物活体CT成像
    2.4 实验结果与讨论
        2.4.1 探针制备条件的优化和稳定性的研究
        2.4.2 金团簇纳米探针的表征
        2.4.3 探针的表征
        2.4.4 探针的表征小动物近红外活体荧光成像及体外探针组织分布成像
        2.4.5 探针的CT信号性能表征和小动物活体CT成像
    2.5 本章小结
第3章 基于金团簇的光学/MRI/CT三模式成像探针制备及肿瘤活体成像研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料和方法
        3.2.1 实验材料和试剂
        3.2.2 实验仪器表征
    3.3 实验部分
        3.3.1 AuGd NCs的合成
        3.3.2 生物偶联法对AuGd NCs和叶酸进行偶联
        3.3.3 材料的体外稳定性和细胞靶向成像
        3.3.4 细胞的毒性试验
        3.3.5 体外溶血实验
        3.3.6 小鼠活体光学成像和探针的分布研究
        3.3.7 材料的r1弛豫率的测试和T1加权的MRI活体成像
        3.3.8 材料的HU值测试和小动物活体CT成像
        3.3.9 材料的活体毒性研究
        3.3.10 材料的产率计算及组织定量分布分析
    3.4 实验结果及讨论
        3.4.1 实验条件的探索及优化
        3.4.2 探针的表征
        3.4.3 叶酸与探针偶联的表征
        3.4.4 细胞的靶向实验验证
        3.4.5 细胞的毒性试验
        3.4.6 体外溶血实验
        3.4.7 小鼠活体光学成像和探针的分布研究
        3.4.8 材料的r1弛豫率的测试和T1加权的MRI活体成像
        3.4.9 材料的HU值测试和小动物活体CT成像
        3.4.10 材料在组织分布的定量分析
        3.4.11 组织的HE染色
    3.5 本章小结
第4章 基于金团簇对于整合素受体、Her-2 受体等标志物诊断的相关性研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料和方法
        4.2.1 实验材料和试剂
        4.2.2 实验仪器
    4.3 整合素 α_(Ⅱb)β_3标记实验方案
        4.3.1 血小板的提取
        4.3.2 靶向整合素 α_(Ⅱb)β_3探针的合成
        4.3.3 团簇的表征
        4.3.4 血小板及细胞的靶向实验
    4.4 表皮生长引子受体 2(HER-2)标记实验方案
        4.4.1 乳腺癌细胞系SK-BR-3、MCF-7、MDA-MB-231、MDA-MB-361细胞复苏、培养、传代及冻存
        4.4.2 靶向HER-2 探针材料的制备
        4.4.3 基于多肽合成金团簇探针的表征
        4.4.4 SV-Au团簇靶向细胞核研究
        4.4.5 乳腺癌细胞系SK-BR-3、MDA-MB-231、MDA-MB-361、MCF-7细胞表面因子受体 2(her-2)靶向实验
    4.5 整合素 α_(Ⅱb)β_3标记实验结果和讨论
        4.5.1 全血中血小板的提取及形态学的变化
        4.5.2 贴壁血小板的形态学的变化
        4.5.3 将经离心提取的血小板随时间变化的形态学改变
        4.5.4 CV肽合成团簇的表征
        4.5.5 全血固定的血小板免疫荧光实验
        4.5.6 贴壁血小板免疫荧光实验
        4.5.7 CV金团簇靶向血小板整合素 α_(Ⅱb)β_3靶向实验
    4.6 表皮生长因子受体 2(HER-2)标记实验结果和讨论
        4.6.1 金团簇的合成及表征
        4.6.2 KL6肽合成金团簇红外吸收光谱表征
        4.6.3 KL6肽合成金团簇后自身结构变化的圆二色谱(CD)表征
        4.6.4 KL6肽的靶向性研究
        4.6.5 SV多肽合成金团簇对细胞荧光成像实验研究
        4.6.6 偶联KL6多肽的SV金团簇荧光成像研究
        4.6.7 偶联KL6多肽的SV金团簇与细胞核、细胞膜定位染料共定位研究
    4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间所发表的学术论文
攻读博士学位期间参加的国际会议
致谢

(4)水溶性过渡金属掺杂ZnSe量子点的合成、应用及其与蛋白的相互作用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 量子点的性质
        1.1.1 量子限域效应
        1.1.2 宏观量子隧道效应
        1.1.3 表面效应
        1.1.4 光学特性
    1.2 量子点的制备
        1.2.1 金属有机相合成法
        1.2.2 水相合成法
        1.2.3 水热法和微波辅助合成法
    1.3 量子点在生物方面的应用
        1.3.1 生物标记和成像
        1.3.2 量子点生物编码
        1.3.3 量子点生物传感器
        1.3.4 药物传递和癌症治疗
    1.4 量子点在离子探针方面的应用
        1.4.1 量子点荧光探针
        1.4.2 比色法探针
    1.5 掺杂量子点
        1.5.1 掺杂量子点的优势
        1.5.2 掺杂量子点的掺杂机制
    1.6 本论文的选题思路和意义
    参考文献
第二章 水溶性Mn:ZnSe量子点的合成与表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂与材料
        2.2.2 仪器与表征
        2.2.3 不同粒径的水溶性Mn:ZnSe量子点的制备
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 Mn:ZnSe量子点的UV-vis和FL光谱表征
        2.3.2 ICP-AES和TEM表征
        2.3.3 XPS表征
        2.3.4 FTIR表征
        2.3.5 最佳合成条件的探讨
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 水溶性过渡金属离子掺杂ZnSe量子点的合成
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与材料
        3.2.2 仪器与表征
        3.2.3 Mn:ZnSe量子点的合成
        3.2.4 水溶性Cd:ZnSe和Hg:ZnSe量子点的合成
        3.2.5 水溶性Ag:ZnSe、Cu:ZnSe和Pb:ZnSe量子点的合成
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Mn:ZnSe量子点的表征
        3.3.2 掺杂量子点的表征
        3.3.3 Cd:ZnSe和Hg:ZnSe量子点的光学性能
        3.3.4 Ag:ZnSe量子点最佳合成条件的探讨
        3.3.5 Ag+的掺杂过程
        3.3.6 Cu:ZnSe和Pb:ZnSe量子点的合成
        3.3.7 两步阳离子交换的反应机理
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 基于Mn:ZnSe量子点的Hg~(2+)荧光探针
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂与材料
        4.2.2 仪器与表征
        4.2.3 Mn:ZnSe量子点的合成与表征
        4.2.4 Mn:ZnSe量子点对Hg~(2+)的选择性
        4.2.5 Mn:ZnSe量子点检测Hg~(2+)的灵敏性
        4.2.6 实际水样品中Hg~(2+)的检测
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Mn:ZnSe量子点的表征
        4.3.2 Mn:ZnSe量子点对于Hg~(2+)的选择性
        4.3.3 Mn:ZnSe量子点对于Hg~(2+)检测的灵敏性
        4.3.4 Mn:ZnSe量子点检测Hg~(2+)的响应时间
        4.3.5 Mn:ZnSe量子点用于Hg~(2+)检测的检测机制
        4.3.6 实际水体系中Hg~(2+)的检测
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 基于Mn:ZnSe量子点的比色法探针检测Cd~(2+)和Pb~(2+)
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 试剂与材料
        5.2.2 仪器与表征
        5.2.3 Mn:ZnSe量子点的合成与表征
        5.2.4 各种金属阳离子的干扰
        5.2.5 pH值对Mn:ZnSe量子点离子选择性的影响
        5.2.6 Mn:ZnSe量子点检测Pb~(2+)和Cd~(2+)的灵敏性
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 各种金属阳离子的干扰
        5.3.2 pH值对Mn:ZnSe量子点离子选择性的影响
        5.3.3 Mn:ZnSe量子点对Pb~(2+)检测的灵敏性
        5.3.4 Mn:ZnSe量子点对Cd~(2+)检测的灵敏性
    5.4 本章小结
    参考文献
第六章 ZnSe量子点与人血清白蛋白的相互作用
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 试剂与仪器
        6.2.2 实验方法
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 GSH-ZnSe量子点的表征
        6.3.2 荧光猝灭机理和猝灭常数
        6.3.3 量子点与HSA的作用力类型
        6.3.4 量子点对HSA二级结构的影响
    6.4 本章小结
    参考文献
总结与展望
附录:作者攻博期间的科研成果
致谢

(5)近红外Ag2Se量子点的生物效应及生物应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 量子点的概述和性质
        1.2.1 量子点的发光机理
        1.2.2 量子点的性质
    1.3 近红外量子点
        1.3.1 近红外量子点的优势
        1.3.2 近红外量子点的种类
        1.3.3 近红外量子点在活体成像中的应用进展
        1.3.4 近红外Ag_2Se量子的生物效应研究现状
    1.4 本论文研究内容
    参考文献
第2章 近红外Ag_2Se量子点的生物效应研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂和仪器
        2.2.2 Ag_2Se量子点的制备与纯化
        2.2.3 Ag_2Se量子点的表征
        2.2.4 Ag_2Se量子点的细胞毒性研究
        2.2.5 Ag_2Se量子点的活体生物效应研究
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 Ag_2Se量子点的合成及表征
        2.3.2 Ag_2Se量子点的细胞毒性
        2.3.3 Ag_2Se量子点的活体生物效应
    2.4 结论
    参考文献
第3章 葡萄糖修饰的Ag_2Se量子点的靶向成像及其生物效应研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 Glc-Ag_2Se量子点的制备
        3.2.3 Glc-Ag_2Se量子点的表征
        3.2.4 Glc-Ag_2Se量子点的肿瘤细胞靶向实验
        3.2.5 Glc-Ag_2Se量子点的活体肿瘤靶向实验
        3.2.6 Glc-Ag_2Se量子点的细胞毒性研究
        3.2.7 Glc-Ag_2Se量子点的活体生物效应研究
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Glc-Ag_2Se量子点合成与表征
        3.3.2 Glc-Ag_2Se量子点的靶向成像
        3.3.3 Glc-Ag_2Se量子点的生物效应
    3.4 结论
    参考文献
攻读硕士学位期间研究成果
致谢

(6)Mn2+掺杂钙钛矿三氟化物结构调控及其发光性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 上转换概述
        1.2.1 上转换发光机理
        1.2.2 上转换发光材料选择机制
    1.3 上转换纳米材料研究进展
        1.3.1 调控上转换纳米材料的光学性能
        1.3.2 上转换纳米材料的生物医学应用
    1.4 可控合成的软化学法
        1.4.1 高温热分解法
        1.4.2 共沉淀法
        1.4.3 水热/溶剂热法
        1.4.4 微乳液法
    1.5 本课题的研究意义和主要内容
        1.5.1 研究的目的和意义
        1.5.2 主要研究内容
第二章 实验部分
    2.1 样品的制备
        2.1.1 实验原料和试剂
        2.1.2 主要仪器设备
        2.1.3 本论文涉及的样品制备方法
    2.2 主要表征方法
        2.2.1 粉末X射线衍射分析
        2.2.2 扫描电子显微镜分析
        2.2.3 透射电子显微镜分析
        2.2.4 荧光光谱和荧光寿命分析
        2.2.5 氮气吸附/脱附测试
        2.2.6 热重分析
第三章 单分散NaMgF_3:Mn,Yb纳米晶的制备及其上转换发光特性研究
    3.1 引言
    3.2 实验与表征
        3.2.1 样品的制备
        3.2.2 样品的表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 物相和形貌表征
        3.3.2 上转换荧光光谱分析
        3.3.3 上转换发光机理研究
    3.4 本章小结
第四章 一步共沉淀法制备核壳结构复合纳米材料及其生长机理研究
    4.1 引言
    4.2 实验与表征
        4.2.1 样品的制备
        4.2.2 样品的表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 核壳结构纳米方块(CSNCs)的物相和结构分析
        4.3.2 CSNCs的生长机理研究
        4.3.3 不同合成条件对核壳结构的生长影响研究
        4.3.4 核壳结构纳米盒(DSNBs)的形貌和结构分析
    4.4 本章小结
第五章 核壳结构复合纳米材料的发光特性研究
    5.1 引言
    5.2 实验与表征
        5.2.1 样品的制备
        5.2.2 样品的表征
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 物相和结构表征
        5.3.2 上转换荧光光谱分析
        5.3.3 上转换荧光光谱对比实验分析
        5.3.4 斯托克斯(Stokes)发光分析
    5.4 本章小结
第六章 稀土掺杂K(Mn,Zn)F_3多孔微球的可控合成及其性能研究
    6.1 引言
    6.2 实验与表征
        6.2.1 样品的制备
        6.2.2 细胞毒性试验(MTT法)
        6.2.3 药物担载及缓释实验
        6.2.4 样品的表征
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 形貌和结构表征
        6.3.2 生长机理研究
        6.3.3 生长影响因素研究
        6.3.4 上转换光谱和磁性分析
        6.3.5 细胞毒性研究
        6.3.6 药物担载和缓释性能研究
    6.4 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 本论文结论
    7.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

(7)硅基纳米材料的合成、表征、和性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 硅基纳米材料研究概述
    1.2 硅基纳米材料的发展和研究现状
        1.2.1 硅基纳米材料的分类
        1.2.2 硅基纳米材料的常见表征方法
    1.3 硅基纳米材料的性质及其应用
        1.3.1 不同形貌硅基纳米材料在锂离子二次电池负极材料中的应用
        1.3.2 不同形貌硅基纳米材料在超级电容器中的应用
        1.3.3 复合硅基纳米材料在光催化领域中的应用
    1.4 本课题的选题立意和研究思路、方法
    参考文献
第二章 镁热还原法制备硅纳米球及其性质研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 空心硅小球的合成方法
        2.2.2 空心、蛋黄结构Si/SiC@C小球的合成方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 空心硅小球的表征
        2.3.2 空心硅小球的电化学储能性质研究
        2.3.3 空心(HSSC)、蛋黄(YSSC)结构Si/SiC@C小球的表征
        2.3.4 蛋黄结构Si/SiC@C@TiO_2小球的表征
        2.3.5 空心Si/SiC@C小球对CO_2固化反应的催化研究
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 有序层状结构钛硅酸盐材料作为锂离子二次电池负极的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 有序层状结构钛硅酸盐的表征
        3.3.2 有序层状结构钛硅酸盐作为锂离子二次电池负极材料的研究
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 自组装法合成不同形貌的纳米硅材料
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 薄片状硅纳米材料的合成
        4.2.2 相互联接的硅纳米颗粒的合成方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 薄片状纳米硅材料的表征
        4.3.2 相互联接硅纳米粒子的表征和电化学研究
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 结论与展望
攻读博士学位期间发表和待发表的文章
攻读博士学位期间申请的专利
致谢

(8)用于温度传感的NaY(Lu)F4:RE和Y2O3:RE发光特性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 发光的基本原理与分类
    1.3 稀土离子的发光
        1.3.1 稀土离子简介
        1.3.2 稀土离子的能级与跃迁发光
    1.4 稀土发光材料
    1.5 上转换发光
        1.5.1 上转换机制
        1.5.2 稀土上转换发光材料
    1.6 基于荧光强度比技术的温度传感
        1.6.1 热耦合能级荧光强度比测温原理
        1.6.2 热耦合能级荧光强度比测温研究现状及存在的问题
    1.7 本论文的主要研究内容
    参考文献
第2章 稀土离子热耦合能级荧光强度比测温研究
    2.1 引言
    2.2 水热法合成β-NaY(Lu)F4:RE
    2.3 β-NaYF_4:20% Yb~(3+),2%Er~(3+)上转换发光测温
        2.3.1 结构表征
        2.3.2 上转换发光温度依赖性质
        2.3.3 激光功率对温度探测的影响
    2.4 β-NaYF_4:0.8%Pr~(3+)荧光强度比测温
        2.4.1 结构分析
        2.4.2 荧光强度比温度依赖性质
    2.5 β-NaLuF_4:10%Yb~(3+),0.5%Ho~(3+)上转换发光测温
        2.5.1 结构与形貌
        2.5.2 β-NaLuF_4:10%Yb~(3+),0.5%Ho~(3+)上转换发光
        2.5.3 上转换发光温度依赖性质
    2.6 小结
    参考文献
第3章 Yb~(3+)/Tm~(3+)共掺NaYF_4纳米体系上转换发光温度依赖特性
    3.1 引言
    3.2 制备与表征
        3.2.1 溶剂热法合成
        3.2.2 结构与形貌
    3.3 纳米颗粒室温上转换发光性质表征
    3.4 核壳纳米颗粒上转换发光温度依赖特性
    3.5 小结
    参考文献
第4章 Y_2O_3:Eu~(3+),Nd~(3+)荧光强度比的温度特性
    4.1 引言
        4.1.1 研究背景
        4.1.2 Y_2O_3基质材料
    4.2 Y_2O_3:Eu~(3+),Nd~(3+)的合成及表征
        4.2.1 燃烧法合成Y_2O_3:Eu~(3+),Nd~(3+)
        4.2.2 结构与形貌
    4.3 Y_2O_3:Eu~(3+),Nd~(3+)发光的温度依赖特性
        4.3.1 Y_2O_3:5%Eu~(3+)变温激发光谱
        4.3.2 Y_2O_3:Eu~(3+),Nd~(3+)激发发射光谱
        4.3.3 Y_2O_3:Eu~(3+),Nd~(3+)荧光衰减曲线
        4.3.4 Y_2O_3:5%Eu~(3+),1%Nd~(3+)荧光强度比测温研究
    4.4 小结
    参考文献
结论与展望
致谢
硕博连读期间发表的学术论文目录

(9)骆驼蓬生物碱壳聚糖纳米粒在小鼠体内的组织分布(论文提纲范文)

1 材料
    1.1 仪器
    1.2 药品与试剂
    1.3 动物
2 方法与结果
    2.1 骆驼蓬生物碱壳聚糖纳米粒的制备及其物理特性的表征
        2.1.1 壳聚糖贮备溶液的制备
        2.1.2 制备方法
        2.1.3 骆驼蓬生物碱壳聚糖纳米粒的物理特性的表征
    2.2 去氢骆驼蓬生物碱组织药物浓度测定方法的建立[14-15]
        2.2.1 色谱条件
        2.2.2 对照品溶液和内标液的制备
        2.2.3组织样品的处理和专属性考察
        2.2.4 标准曲线的制备
        2.2.5 加样回收率试验
        2.2.6 提取回收率试验
        2.2.7 精密度试验
        2.2.8 稳定性试验
    2.3 骆驼蓬生物碱壳聚糖纳米粒在小鼠体内组织分布特征
        2.3.1 药物制剂靶向性的评价指标
        2.3.2 骆驼蓬生物碱壳聚糖溶液与其纳米粒在小鼠组织分布经时过程研究
        2.3.3 骆驼蓬生物碱壳聚糖纳米粒的靶向性评价
3 讨论

(10)低能离子束诱导晶体表面纳米自组织结构及光学性能(论文提纲范文)

作者简介
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 纳米结构
    1.2 有序纳米结构的制备
    1.3 离子束刻蚀技术研究进展
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 本文的研究内容及作者的主要工作
        1.4.1 本文主要工作
        1.4.2 解决的关键问题及课题创新
        1.4.3 本文内容的结构安排
第二章 低能离子束刻蚀理论模型与仿真分析
    2.1 几种离子束刻蚀理论模型
        2.1.1 Edwards-Wilkinson(EW)模型
        2.1.2 Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)模型
        2.1.3 Kuramoto-Sivashinsky(KS)模型
    2.2 基于 SIGMUND 理论的波纹形成模型
        2.2.1 Sigmund 溅射原理
        2.2.2 表面扩散和沉积现象
        2.2.3 波纹形成的 Bradley and Harper 理论
        2.2.4 MCB 模型
    2.3 MCB 生长方程的线性理论分析
        2.3.1 高温时波纹形成:对称情况
        2.3.2 高温下的纹波形成:不对称情况
        2.3.3 低温下的纹波形成:对称情况
        2.3.4 低温下的波纹形成:非对称情况
    2.4 非线性理论
        2.4.1 高温形态:对称情况
        2.4.2 高温形态:非对称情况
        2.4.3 低温形态:对称情况
        2.4.4 低温形态:非对称情况
    2.5 小结
第三章 自组织纳米结构制备与特性表征
    3.1 自组织纳米结构制备
        3.1.1 工艺研究方案
        3.1.2 工艺实验技术路线
        3.1.3 离子束刻蚀平台
    3.2 自组织纳米结构特性表征
        3.2.1 原子力显微镜(AFM)
        3.2.2 非接触表面轮廓检测仪
        3.2.3 傅立叶红外光谱仪
    3.3 数据分析与处理
        3.3.1 傅立叶频谱分析
        3.3.2 功率谱密度(PSD)
    3.4 小结
第四章 低能离子束刻蚀单晶硅实验及结果分析
    4.1 样品的制备
    4.2 不同离子束角度参数实验结果与分析
        4.2.1 样品不旋转时不同离子束角度下刻蚀结果
        4.2.2 样品旋转时不同离子束角度下刻蚀结果
    4.3 离子束流参数实验结果与分析
    4.4 离子束入射能量实验结果与分析
    4.5 离子束刻蚀时间实验结果与分析
    4.6 分析讨论
        4.6.1 扩散机理
        4.6.2 样品旋转斜入射模型的改进
        4.6.3 等效折射率理论
    4.7 小结
第五章 蓝宝石自组织纳米结构的制备与表征
    5.1 样品制备
    5.2 不同离子束参数的研究与结果分析
        5.2.1 离子束入射角度实验结果
        5.2.2 离子束入射能量实验结果
        5.2.3 离子束刻蚀时间实验结果
    5.3 纳米结构的光学性能
    5.4 分析讨论
    5.5 小结
第六章 结论
致谢
参考文献
攻读博士学位期间的研究成果
    学术论文
    参加研究的科研项目

四、纳米科技-生命医学进程的跃迁(论文参考文献)

  • [1]当代科学技术与人的自由全面发展研究[D]. 杨殿锋. 西北师范大学, 2019(06)
  • [2]高中物理渗透前沿知识的教学研究[D]. 吴琰舒. 苏州大学, 2019(04)
  • [3]基于金团簇多模式成像及肿瘤标志物诊断的相关性研究[D]. 徐超. 北京工业大学, 2017(06)
  • [4]水溶性过渡金属掺杂ZnSe量子点的合成、应用及其与蛋白的相互作用研究[D]. 周志强. 武汉大学, 2017(06)
  • [5]近红外Ag2Se量子点的生物效应及生物应用[D]. 葛晓蕾. 武汉大学, 2017(03)
  • [6]Mn2+掺杂钙钛矿三氟化物结构调控及其发光性能研究[D]. 丁莎. 华南理工大学, 2016(02)
  • [7]硅基纳米材料的合成、表征、和性能研究[D]. 刘美玭. 南京大学, 2016(06)
  • [8]用于温度传感的NaY(Lu)F4:RE和Y2O3:RE发光特性研究[D]. 周少帅. 中国科学技术大学, 2015(09)
  • [9]骆驼蓬生物碱壳聚糖纳米粒在小鼠体内的组织分布[J]. 李淑萍,马桂芝,付计瑞,李岩,滕亮,王长虹,于富生. 中国药房, 2014(39)
  • [10]低能离子束诱导晶体表面纳米自组织结构及光学性能[D]. 陈智利. 西安电子科技大学, 2014(10)

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纳米技术——生命医学进程的飞跃
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