当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

纳米分子

仪器信息网纳米分子专题为您整合纳米分子相关的最新文章,在纳米分子专题,您不仅可以免费浏览纳米分子的资讯, 同时您还可以浏览纳米分子的相关资料、解决方案,参与社区纳米分子话题讨论。

纳米分子相关的论坛

  • 国家纳米科学中心在巯基萘酚自组装单分子膜的二维同分异构现象研究方面取得进展

    国家纳米科学中心在巯基萘酚自组装单分子膜的二维同分异构现象研究方面取得进展

    [img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/09/200609240957_27637_1627011_3.jpg[/img] 分子电子学是当今纳米科技领域的研究热点之一。在通常情况下,具有共轭结构的巯基多芳环有机化合物是分子电子学研究的首选材料。通过强的Au-S相互作用,这些分子被发现能够在金表面上形成一层单层。但是,迄今为止,这些分子在表面的吸附构像问题仍然悬而未决。这也是分子电子学研究中必须首先加以解决的基本问题之一。国家纳米科学中心江鹏副研究员与Denis Fichou领导的法国原子能委员会(CEA)、法国国家科研中心、巴黎第六大学联合研究小组合作,对巯基萘酚自组装单分子膜在Au(111)表面的自然组装行为进行了STM高分辨成像研究,首次揭示了巯基萘酚分子在表面存在旋转同分异构现象。由于这一现象所导致的两种共存的有序超晶格结构被清晰地观察到。这一研究发现对分子电子学的研究具有十分重要的意义。该项研究成果被发表在最新一期出版的美国化学会志(J. AM. CHEM. SOC. 2006, 128, 12390-12391 )上。J. AM. CHEM. SOC. 评委给予本项研究高度的评价。他们认为这样一个研究解决了具有简单结构的巯基多芳环有机化合物在金表面的构像问题,为进一步的分子电学特性的研究铺平了道路。 该项研究工作得到中国科学院-法国原子能委员会双边合作计划、国家纳米科学中心以及归国留学人员启动基金的支持。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=27638]JACS 128 12390.pdf[/url]

  • 纳米科学的介绍

    [font=微软雅黑][size=10.5000pt][font=微软雅黑]纳米科学是[/font]80年代初迅速发展起来的新的前沿科研领域,1990年在美国巴尔的摩召开的第一届国际纳米科学技术会议,并正式创办的《纳米技术》杂志,标志着纳米科学的诞生。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt][font=微软雅黑]纳米科学是指研究在[/font]0.1nm~100nm尺寸范围内物质具有的物理、化学性质和功能的科学,它包括纳米生物学、纳米电子学、纳米化学、纳米材料学和纳米机械学等新兴学科。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]而纳米科技是指一种用单个原子,分子制造物质的科学技术,它以纳米科学为基础,进行制造新材料、新器件,研究新工艺的方法。在这里纳米不仅是一个空间尺度概念,而且表示了一种新的思考方式,即生产过程越来越精细。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]人类通过在原子、分子和超分子水平上控制了纳米结构来发现纳米材料的奇异特性,以及学会有效地利用这些特性,使得人类能够按照自己的意志,在纳米尺度上直接操纵单个原子、分子的排布制造出具有特定功能的产品,最终能够仿照自然界生态中非常复杂的过程,这也是纳米科技的最终目的,换句话说,我们是为了更好地理解这个世界而研究纳米物质的。[/size][/font]

  • 【转帖】无机纳米粒子复合乳液的研究进展!

    无机纳米粒子复合乳液的研究进展 王玉玲,邓宝祥 (天津工业大学材料科学与化学工程学院,天津300160) 摘要:对纳米SiO2复合乳液的合成制备作了详细的综述,介绍了共混法、插层法、溶胶-凝胶法和原位分散聚合法,概述了纳米SiO2对复合材料性能的影响及其特性和发展。 关键词:纳米粒子 SiO2 聚丙烯酸 复合乳液 0引言 乳液型复合材料具有价廉、安全无污染及使用方便等特点,在胶粘剂、涂料、皮革、纸张、纤维、纺织等领域已得到广泛应用。但是乳胶膜在某些性能上存在缺点,例如,耐候性差、硬度低、胶膜冷脆热粘等,这样其应用性就会受到限制。如果在聚合物乳液中加入无机纳米粒子制成无机纳米粒子复合乳液,利用纳米材料的特性制备性能优异的复合乳液,则在乳液性能上会有很大的提高,使这种复合乳液比单纯的有机乳液具有更好的应用前景。 这种复合乳液属于有机-无机复合材料,它并非是无机相与有机相的简单加合,而是由无机相与有机相在纳米范围内结合而成,在这两相的界面上有着或强或弱的各种物理键和作用(范德华力、氢键等),这种作用赋予材料各种优异的特性。纳米级材料本身具有的特性效应,SiO2表面具有不饱和的残键及不同键合状态的—OH,促使分子呈现出三维结构形态。同时,也是由于这种三维硅石结构,庞大的比表面积和纳米效应,表面严重的配位不足,表现出极强的活性,所以,对色素粒子的吸附力很强,紧紧包裹在色素粒子的表面,形成屏蔽作用,大大降低了因紫外光的照射而造成的色素衰减,这样就能大大提高涂料的附着力与耐候性。 1纳米粒子的分散方法 纳米粒子由于颗粒小,其表面原子比率很高,比表面积大,所以颗粒间往往会通过范德华力、氢键以及一些共价键的作用而互相吸引,形成二次粒径,三次粒径,即团聚体。这种团聚现象就会使纳米粒子失去其独特性,因此合理经济的分散方法十分重要。 1.1物理机械分散法 利用机械搅拌或超声波的方式使纳米粒子均匀分散。 1.2化学试剂添加法 通过加入表面活性剂等化学试剂降低界面之间的张力,添加吸附稳定剂形成界面膜包覆纳米颗粒,即立体保护作用。 2纳米粒子复合乳液的合成方法 有关纳米复合乳液的制备方法,文献报道最多的有:共混法、插层法、溶胶-凝胶法和原位分散聚合法。 2.1共混法 这种方法是先制备出各种形态的纳米粒子,再通过各种方法(例如机械搅拌、超声波等)将其与制备好的乳液直接共混,是制备纳米杂化材料最简单的方法。为防止纳米粒子团聚,需对其表面进行处理。张宝华等通过超声分散仪将纳米SiO2直接与制备好的PUA离聚物乳液共混制得了复合乳液。用激光粒度分布仪检测表明SiO2在复合乳液中呈现纳米尺寸分布,且发现共混法制得的复合乳液能显著改善涂膜的紫外光吸收性能、热学性能及机械性能。曾丽娟等以无机系硅溶胶为主,有机高分子乳液为辅,二者共混改性硅溶胶苯丙复合涂料,所得的涂料具有无机涂料和有机涂料的特性,又弥补了两者的不足,是非常有前途的环保涂料。并在这篇文章中介绍了最佳共混条件的优化选择,以及颜填料、助剂的选用对涂料性能的影响。 2.2插层法 插层复合法是制备聚合物基无机杂化材料的一种重要方法。利用层状无机物(如硅酸盐类粘土、石墨、V2O5、Mn2O3、二硫化物等)作为无机相主体,将单体或聚合物作为客体插入主体的层间,制得插层型杂化材料。用这种方法制备无机纳米粒子复合乳液主要又分为下面3种。 2.2.1嵌入原位聚合方法 先将高分子单体和层状无机物分别溶解到某一种溶剂中,然后单体在外加条件(如氧化剂、光、热、电、引发剂等)下发生原位聚合,利用聚合时放出的热量克服硅酸盐片层间的库伦力而使其剥离,从而使纳米尺度硅酸盐片层与高分子物基体以化学键的方式结合。王一中、李同年分别以此法制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/蒙脱土(MMT)和聚苯乙烯(PS)/蒙脱土(MMT)嵌入混杂材料 LeewookJang和范宏制备了苯乙烯-丙烯腈(SAN)/MMT纳米复合材料 官同华等合成了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/蒙脱土(MMT)纳米材料,并对其性能进行了表征 金星等采用双-苯基二甲基十八烷基溴化铵(TBDO)作为有机插层剂对钠基蒙脱土进行了有机化处理,该有机化的蒙脱土粒子在苯乙烯单体中很容易地分散并形成稳定的胶体溶液。通过对分散由蒙脱土的苯乙烯进行自由基聚和制备了聚苯乙烯-蒙脱土纳米复合材料,X衍射和透射电镜研究表明形成了原位插层型和部分插层部分剥离型纳米复合材料。且其与纯聚苯乙烯相比,具有更高的相对分子质量,较低的玻璃化转变温度(Tg)和优良的热稳定性。

  • 【求助】纳米粒子能进GCMS吗

    请问大家 我的样品是用一种纳米粒子催化剂催化而来 纳米粒子经离心后大部分已除去 但因离心机达不到那么高的转速 还有一定量的残留 而且这种纳米粒子会团聚 我这样的样品可以进GCMS吗

  • 纳米生物技术简介

    纳米生物技术简介 纳米(nanometer,nm)是一种长度单位,一纳米等于10亿分之一米、千分之一微米。从具体的物质说来,人们往往用"细如发丝"来形容纤细的东西,其实人的头发一般直径为20-50微米,并不细。单个细菌用肉眼看不出来,用显微镜测出直径为5微米,也不算细。极而言之,1纳米大体上相当于4个原子的直径。DNA链的直径就是一纳米左右。由于纳米材料表现出许多不同于传统材料的特殊性能,所以纳米科技被视为21世纪关键的高新技术之一。纳米技术包含下列四个主要方面:第一方面是纳米材料,第二方面是纳米动力学,第三方面是纳米电子学,第四方面是纳米生物学和纳米药物学。在纳米生物学和纳米药物学方面,如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定DNA的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验,磷脂和脂肪酸双层平面生物膜,DNA的精细结构等。有了纳米技术,还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物,即使是微米粒子的细粉,也大约有半数不溶于水;但如粒子为纳米尺度(即超微粒子),则可溶于水。当前纳米生物学和纳米药物学研究领域主要集中在以下几个方向:纳米生物材料、纳米生物器件研究和纳米生物技术在临床诊疗中的应用。

  • 【分享】什么是纳米科技?

    纳米科学技术是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内,原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问;同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工又被称为纳米技术。纳米科技的研究内容 创造和制备优异性能的纳米材料 设计、制备各种纳米器件和装置 探测和分析纳米区域的性质和现象 什么是纳米?  纳米是尺寸或大小的度量单位:千米(103 )→米→厘米→毫米→微米→纳米( 10-9) 4倍原子大小,万分之一头发粗细 纳米科技研究什么问题?  生物科学技术、信息科学技术、纳米科学技术是下一世纪内科学技术发展的主流。生物科学技术中对基因的认识,产生了转基因生物技术,可以治疗顽症,也可以创造出自然界不存在的生物;信息科学技术使人们可以坐在家中便知天下大事,因特网几乎可以改变人们的生活方式。  纳米科学是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内,原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问;同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工又被称为纳米技术。 还原论:把物质的运动都还原到原子、分子这一层面上。原子论和量子力学取得了巨大的成功。有机合成;分子生物学;转基因食品、克隆羊;原子光谱和激光;固体电子论和IC;几何光学到光纤通讯。 宏观世界上经典物理、化学、力学的巨大成就:计算机和网络、宇宙飞船、飞机、汽车、机器人等改变了人们的生活方式  科学技术有认识上的盲区或人类知识大厦上的裂缝。裂缝的一边是以原子、分子为主体的微观世界,另一岸是人类活动的宏观世界。两个世界之间不是直接而简单的联结,存在一个过渡区--纳米世界。例:分子合成 ≤1.5nm, →活体 微电子技术在0.2μm,显微外科只能连接大、小、微血管≤ PM10和PM1.5的微粒几十个原子、分子或成千个原子、分子“组合”在一起时,表现出既不同于单个原子、分子的性质,也不同于大块物体的性质。这种“组合”被称为“超分子”或“人工分子”。“超分子”性质,如熔点、磁性、电容性、导电性、发光性和染、颜色及水溶性有重大变化。当“超分子”继续长大或以通常的方式聚集成大块材料时,奇特的性质又会失去,像真是一些长不大的孩子。  在10nm尺度内,由数量不多的电子、原子或分子组成的体系中新规律的认识和如何操纵或组合及探测、应用它们---纳米科学技术的主要问题。 原子和分子的微观世界和宏观世界的过渡区内的新现象和新规律 探测纳米长度内物理、化学生物信息的新原理和新方法 新概念和新理论:强关联、强场、快过程、少粒子的量子体系 应用 新科学还是老理论的翻版?历史悠久的新科学技术西汉铜镜和黑漆鼓徽墨漆器催化剂材料感光材料和彩色胶片含有高岭土颗粒的轮胎WHY?不清楚近十年,计算机和材料设计;探测技术STM、AFM、SNOM;IC和生命科学的推动;制备技术发展;理论的发展高强度和高韧性、可自修复、有智能、可再生→新一代纳米材料 为什么小尺寸会有如此重要的影响? 表面效应 小尺寸效应 量子限域效应 研究目标和可能的应用 材料和制备:更轻、更强和可设计;长寿命和低维修费;以新原理和新结构在纳米层次上构筑特定性质的材料或自然界不存在的材料;生物材料和仿生材料;材料破坏过程中纳米级损伤的诊断和修复; 微电子和计算机技术:2010年实现线条为100nm的芯片,纳米技术的目标为:纳米结构的微处理器,效率提高一百万倍;10倍带宽的高频网络系统;兆兆比特的存储器(提高1000倍);集成纳米传感器系统; 医学与健康快速、高效的基因团测序和基因诊断和基因治疗技术;用药的新方法和药物“导弹”技术;耐用的人体友好的人工组织和器官;复明和复聪器件;疾病早期诊断的纳米传感器系统 航天和航空低能耗、抗辐照、高性能计算机;微型航天器用纳米测试、控制和电子设备;抗热障、耐磨损的纳米结构涂层材料 环境和能源发展绿色能源和环境处理技术,减少污染和恢复被破坏的环境;孔径为1nm的纳孔材料作为催化剂的载体;MCM-41有序纳孔材料(孔径10-100nm)用来祛除污物;纳米颗粒修饰的高分子材料 生物技术和农业在纳米尺度上,按照预定的大小、对称性和排列来制备具有生物活性的蛋白质、核糖、核酸等。在纳米材料和器件中植入生物材料产生具有生物功能和其他功能的综合性能。,生物仿生化学药品和生物可降解材料,动植物的基因改善和治疗,测定DNA的基因芯片等

  • 【谱图】纳米粒子鉴别

    【谱图】纳米粒子鉴别

    我做了一个材料,较高倍率SEM照片显示大颗粒由无数的小粒子组成,小粒子非常小,处于纳米级,较低倍率的照片显示大颗粒表现为多面体,说我做的材料是纳米材料很勉强,但是的确看到了一次纳米粒子,我应该怎么描述材料的形貌呢?请有经验的朋友帮忙分析下![img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/07/200807282055_100440_1803816_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/07/200807282102_100441_1803816_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/07/200807282103_100442_1803816_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/07/200807282103_100443_1803816_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/07/200807282103_100444_1803816_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/07/200807282103_100445_1803816_3.jpg[/img]

  • 纳米粒子分离方法的研究进展

    [color=#333333]随着纳米科技的快速发展,纳米粒子的分离已经成为纳米领域的基础性研究课题,同时也是热点与难点问题。该文介绍了几种较为常用的分离纳米粒子的方法,主要包括场流分级法、超速离心法、膜分离法、色谱分离法和磁性分离法,评述了每种方法的优缺点、适用范围、具体应用实例和相关研究进展,并具体讨论了每种分离方法的分离效果、重复性和特异性。[/color]

  • 磁性纳米粒子在生物医学方面的应用

    磁性纳米粒子/磁性纳米颗粒(Magnetic Nanoparticles, MNPs)是近年来发展迅速且极具应用价值的新型材料,在现代科学的众多领域如生物医药、磁流体、催化作用、核磁共振成像、数据储存和环境保护等得到越来越广泛的应用。 在科学家、工程师、化学家和物理学家的共同努力下,纳米技术使得生命科学和健康医疗领域在分子和细胞水平上取得很大的进展。磁性纳米粒子是纳米级的颗粒,一般由铁、钴、镍等金属氧化物组成的磁性内核及包裹在磁性内核外的高分子聚合物/硅/羟基磷灰石壳层组成。最常见的核层由具有超顺磁或铁磁性质的Fe3O4或γ-Fe2O3制成,具有磁导向性(靶向性),在外加磁场作用下,可实现定向移动,方便定位和与介质分离。最常见的壳层由高分子聚合物组成,壳层上偶联的活性基团可与多种生物分子结合,如蛋白质、酶、抗原、抗体、核酸等,从而实现其功能化。因此磁性纳米粒子兼具磁性粒子和高分子粒子的特性,具备磁导向性、生物兼容性、小尺寸效应、表面效应、活性基团和一定的生物医学功能。 由于其独特的物理、化学特性,磁性纳米粒子可以简化繁琐复杂的传统实验方法,缩短实验时间,是一种新型的高效率的试剂。目前,磁性纳米粒子在生物医药方面主要应用在磁性分离、磁性转染、核酸/蛋白质/病毒/细菌等的检测、免疫分析、磁性药物靶向、肿瘤热疗、核磁共振成像和传感器等。下文将具体介绍磁性纳米粒子的性质及在生物医学领域的主要应用, 并列出对应于不同应用的具体产品。 磁性纳米粒子的性质 磁性纳米粒子有一系列独特而优越的物理和化学性质。随着合成技术的发展,已成功生产出一系列形状可控、稳定性好、单分散的磁性纳米粒子。磁性纳米粒子具有的磁性使其易于进行富集和分离,或进行定向移动定位。磁效应由具有质量和电荷的颗粒运动形成。这些颗粒包括电子、质子、带正电和负电的离子等。带电颗粒旋转产生磁偶极,即磁子。磁畴指一个体积的铁磁材料中所有磁子在交换力的作用下以同一方向排列。这个概念将铁磁与顺磁区别开来。铁磁性材料有自发磁化强度,在无外加磁场时,也具有磁性。铁磁材料的磁畴结构决定磁性行为对尺寸大小的依赖性。当铁磁材料的体积低于某个临界值时,即成为单磁畴。这个临界值与材料的本征属性有关,一般在几十纳米左右。极小颗粒的磁性来源于基于铁磁材料磁畴结构的尺寸效应。这个结论的假设是铁磁颗粒在具有最低自由能的状态对小于某个临界值的颗粒有均匀的磁性,而对较大颗粒的磁性不均匀。前者较小颗粒称为单磁畴颗粒,后者较大的颗粒称为多磁畴颗粒。当单磁畴颗粒的直径比临界值更进一步降低,矫顽力变成零,这样的颗粒即成为超顺磁。超顺磁由热效应造成。超顺磁纳米粒子在外加磁场作用下具有磁性,而在外加磁场移除后不具有磁性。在生物体内,超顺磁颗粒只在有外加磁场时具有磁性,这使得它们在生物体内环境中具有独特优点。铁、钴、镍等晶体材料都有铁磁性,但由于氧化铁磁铁(Fe3O4)是地球上天然矿物中最具磁性的,且生物安全性高(钴和镍等材料具有生物毒性),因而在多种生物医学应用中,超顺磁形式的氧化铁磁性纳米粒子最常见。 铁磁流体(磁流体)是在外加磁场作用下变得具有很强磁性的液体,它是既具有磁性又具有流动性的新型功能材料。铁磁流体是由纳米级的铁磁或亚铁磁构成的胶体溶液,颗粒悬浮于载体溶液中,载体溶液通常为有机溶剂或水。纳米颗粒完全被表面活性剂包裹以防止聚合成团。铁磁流体通常在无外加磁场时不保持磁性,因而被归类为超顺磁。铁磁流体中的纳米粒子在正常条件下由于热运动不发生沉降。 球形颗粒的磁性纳米粒子的比表面积(表面积与体积之比)与直径成反比。对于直径小于0.1um的颗粒,其表面原子的百分数急剧增大,此时表面效应显著。颗粒直径减小,比表面积显著增大,同时表面原子数迅速增加。当粒径为1nm时表面原子数为完整晶粒原子总数的99%,此时构成纳米粒子的几乎所有原子都分布在表面上,在表面原子周围形成很多悬空键,具有不饱和性,易与其他原子结合形成稳定结构,表现出高化学活性。因此,固定目标分子/原子效率高。[font='

  • 纳米技术及应用

    信息产业科技、生物科技和纳米技术是现在世界上前沿科学领域的三大主要方向。 纳米是一个长度计量单位,它是一米的十亿分之一。纳米材料就是在纳米量级范围内调控物质结构研制而成的新材料。纳米技术就是 指在纳米尺度范围内,通过操纵原子、分子、原子团和分子团,使 其重新排列组合成新物质的技术。其最终目标是直接以原子、分子的变化,使物质在纳米尺度上表现出新颖的物理、化学和生物学特性,制造出具有特定功能的产品。因为纳米材料的粒度非常微小,一般的显微镜是不能观察到的,所以纳米技术是在扫描隧道显微镜发明之后,才出现以0.1至100纳米尺度为研究对象的前沿科学。这可能改变几乎所有产品的设计和制造方式,实现生产方式的飞跃, 是新工业革命的核心。纳米技术也是信息和生命科学技术能够进一步发展的共同基础,将对人类产生深远的影响,甚至改变人们的思维方式和生活方式。有人曾经预言说,七十年代搞微米技术的国 家,现在已成为发达国家;现在从事纳米技术研究的国家,将是二 十一世纪的先进国家。 纳米材料粒度非常微小,具有良好的表面效应,一克纳米材料的表 面积达到几百平方米,因此用纳米材料制成的产品,其强度、柔韧 度、延展性都十分优越,就象一种有成千上万对脚的毛毛虫,当它 吸附在光滑的玻璃面上时,由于接触面积大,12级台风也吹不掉 它。因此,在化纤中加入少量的金属纳米颗粒,就可摆脱磨擦引起的静电现象;在食品中采用纳米技术,可提高肠胃的吸收功能;在 涂料中运用纳米技术,可使外墙涂料的耐洗刷性从一千多次提高到一万多次,老化时间延长两倍多;许多化妆品因为加入纳米微粒, 而具备防紫外线功能;利用纳米技术可生产出色彩鲜艳、抗折性极 高的彩色轮胎;利用纳米粉末,可使废水变清。另外,纳米在医药 保健、计算机、化学和航天等领域都会引起新的、技术性革命。 作为纳米技术重要方面的碳纳米管,是1991年被人类发现的。它是由石墨碳原子层卷曲而成的碳管,管的直径一般为几个纳米到几十纳米,管壁厚度仅几个纳米,象铁丝网卷成的空心圆柱状的“笼形 管”。5万个“笼形管”排列起来,才有人的一根头发丝那么宽,长度和直径比非常高的纤维小。作为石墨、金刚石等碳晶体家族的新成员,碳纳米管的韧性很高,导电性极强,场发射性能优良,兼具 金属性和半导体性。其强度比钢高100倍,比重只有钢的1/6,称之 为未来的超级纤维,成为国际研究的热点。碳纳米管的用途十分诱 人。它可制成极好的微细探针和导线、加强材料及储氢材料。它使壁挂电视成为可能,并在将来可替代硅芯片。纳米芯片体积更小、 容量更大、重量更轻,将在纳米电子学中扮演极重要角色,并引发计算机行业的革命。不久前我国研制出的碳纳米管显示器样本,不但体积小,重量轻,而且显示质量好,从-45℃~80℃皆能正常工 作,而耗电只有现在的显示器的1%。 另外,作为纳米技术的应用之一,在我国西安已研制出的“纳米服 装”,不仅能阻隔95%以上的紫外线,还能阻隔同量的电磁波,且无毒、无刺激,不受洗涤、着色、磨损的影响,能有效地保护人体皮 肤不受辐射的影响。还有小鸭集团研制出的纳米洗衣机,就是利用 纳米抗菌材料研制出的自我清洁的洗衣机。它能够有效地抑制细菌 滋生,无论使用多长时间,都能够保持“净水洗涤”的状态。 目前,纳米技术在电线电缆中的应用已在开始。有人曾设想,能否运用纳米技术来提高绝缘材料的性能,从而提高电缆的绝缘、耐热 和抗老化等性能,减少电缆的外径,减轻电缆的重量。另外能否利 用碳纳米管的韧性高、导电性强的特点,制成超细电磁线,使微型 电机的体积象米粒那样大,甚至更小。 现在“纳米热”已遍及全球,从大西洋到太平洋,从日本到欧洲,各国都把它作为重要的未来发展战略。美国总统克林顿曾经发表过 一篇关于前沿科学技术的前瞻性的讲话,提出了美国今后要大力发 展纳米技术。美国已于2000年10月1日启动“国家纳米计划”,投资1997年的1.16亿美元增加到4.97亿美元。目前全球纳米技术的年 产值已达到500亿美元,预计到2010年,市场容量将达到14400亿美 元。我国已建立了10多条纳米材料和技术的生产线,以此为基础的企业已达100多家。预计在今后二、三十年内,它将远远超过计算机工业,并成为未来信息时代的核心。纳米技术导致的微形化趋势从根本上改变人类的处境,从而引起二十一世纪的又一次产业革命。

  • 纳米医学畅想

    纳米医学畅想 纳米医学的研究内容十分广泛,最引人注目的是扫描隧道显微镜(STM)。这一非凡的仪器于80年代初研制成功,可以在纳米尺度上获取生命信息,研究者相继得到了左旋DNA、双螺旋DNA的碱基对、平行双螺旋DNA的STM图像。我国科学家利用STM成功的拍摄到表现DNA复制过程中一瞬间的照片。目前,研究已涉及到氨基酸、人工合成多肽、结构蛋白和功能蛋白等领域。 纳米使单位体积物质储存和处理信息的能力提高百万倍以上,人类有可能将存储了全部知识的纳米计算机安放在人脑中,或许有一天,图书馆就在我们的头脑内,每一个人都可能成为爱因斯坦、牛顿,老年性痴呆、记忆丧失等病症将会得到彻底治愈。纳米计算机可能用来读出人脑内的内容及品性,将一个脑内的信息转录到另一个脑内,这个脑可以是人脑,也可以是电脑。纳米医学也有可能改变人类自身,让人类成为能在天上飞、水中游,能进行光合作用或能在恶劣环境下生存的“超人”。将来,掌握纳米医学技术的医生,不仅能够“修理人”——治病,而且能够“改造人”——使其具有特殊功能。虽然这些设想有些离奇,但决非是毫无科学根据的幻想。即将进入临床应用的有:利用纳米传感器获取各种生化信息和电化学信息。已经取得重大成果的还有DNA纳米技术,主要应用于分子的组装。 已经在医药领域得到成功的应用。人们已经能够直接利用原子、分子制备出包含几十个到几百万个原子的单个粒径为1-100纳米的微粒。最引人注目的是作为药物载体,或制作人体生物医学材料,如人工肾脏、人工关节等。在纳米铁微粒表面覆一层聚合物后,可以固定蛋白质或酶,以控制生物反应。由于纳米微粒比血红细胞还小许多,可以在血液中自由运行,因而可以在疾病的诊断和治疗中发挥独特作用。 当把二氧化肽做到粒径为几十纳米时,在它的表面会产生一种叫自由基的离子,能破坏细菌细胞中的蛋白质,从而把细菌杀死。例如用二氧化肽处理过的毛巾,只要有可见光照射,上面的细菌就会被纳米二氧化肽释放出的自由基离子杀死,具有抗菌除臭功能。 将药物粉末或溶液包埋在直径为纳米级的微粒中,将会大大提高疗效、减少副作用。纳米粒可跨越血脑屏障,实现脑位靶向。另外,纳米粒脉管给药,可降低肝内蓄积,从而有利于导向治疗。纳米粒中加入磁性物质,通过外加磁场对其导向定位,对于浅表部位病灶治疗具有一定的可行性。在影像学诊断中,纳米氧化铁在病灶与正常组织的磁共振图像上,会有较大的对比度。 纳米粒用作药物载体具有下述显著优点:(1)可到达网状内皮系统分布集中的肝、脾、肺、骨髓、淋巴等靶部位;(2)具有不同的释药速度。(3)提高口服吸收药物的生物利用度。(4)提高药物在胃肠道中的稳定性。(5)有利于透皮吸收及细胞内药效发挥。如:载有抗肿瘤药物阿霉素的纳米粒,可使药效比阿霉素水针剂增加10倍。目前已在临床应用的有免疫纳米粒、磁性纳米粒、磷脂纳米粒以及光敏纳米粒等。 医用纳米机械或纳米微型机器人可潜入人体的血管和器官,进行检查和治疗,使原来需要进行大型切开的手术成为微型切开或非手术方式,并使手术局部化。纳米医用机器甚至可以进入毛细血管以及器官的细胞内,进行治疗和处理。这类机器可以将对人体的伤害减小到最低程度。含有纳米计算机的、可人机对话的、有自身复杂能力的纳米机器人一旦制成,能在一秒钟内完成数十亿个操作动作。如果数量足够多,就可以在几秒或几分钟内完成现今需几天或几个月甚至几年、几十年才能完成的工作。 和细胞一样,作业中坏了的微型机械可以随时被更换或修理。微型机械发展的顶峰,或许是可以自己增殖繁衍的纳米机器人。别以为以上设想不可思议。纳米科学家们相信这种愿望能够实现。 不难想象,倘若人类能直接利用原子、分子进行生产活动,这将是一个“质”的飞跃,将改变人类的生产方式和空前地提高生产能力,并有可能从根本上解决人类面临的诸多困难和危机,开创医学新纪元。

  • 【资料】纳米新技术(共3讲)

    [B][center]什么是纳米技术 [/center][/B] 纳米是长度单位,原称"毫微米",就是10-9(10亿分之一米)。纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。  从具体的物质说来,人们往往用"细如发丝"来形容纤细的东西,其实人的头发一般直径为20-50微米,并不细。单个细菌用肉眼看不出来,用显微镜测出直径为5微米,也不算细。极而言之,1纳米大体上相当于4个原子的直径。  纳米技术包含下列四个主要方面:   第一方面是纳米材料,包括制备和表征。在纳米尺度下,物质中电子的放性(量子力学学性质)和原子的相互作用将受到尺度大小的影响,如能得到纳米尺度的结构,就可能控制材料的基本性质如熔点、磁性、电容甚至颜色。而不改变物质的化学成份。用超微粒子烧成的陶瓷硬度可以更高,但不舱裂:无机的超微粒子灰分在加入橡胶后,将粘在聚合物分子的端点上,所做成的轮胎将大大减小磨损和处长寿命。   第二方面是纳米动力学,主要是微机械和微电机,或总称为微型电动机械系统(MEMS),用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统,特种电子设备、医疗和诊断仪器等。MEMS用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。特点是部件很小,刻蚀的深度往往要求数十至数百微米,而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机,用于超快速离心机或陀螺仪等。在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度,但有很大的潜在科学价值和经济价值。   第三方面是纳米生物学和纳米药物学,如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定 DNA的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验,磷脂和脂肪酸双层平面生物膜,DNA的精细结构等。有了纳米技术,还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物,即使是微米粒子的细粉,也大约有半数不溶于水;但如粒子为纳米尺度(即超微粒子),则可溶于水。   第四方面是纳米电子学,包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征,以及原子操纵和原子组装等。当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷。"更小"是指响应速度要快。"更冷"是指单个器件的功耗要小。但是"更小"并非没有限度。  纳米技术是建设者的最后疆界,它的影响将是巨大的  在1998年的四月,总统科学技术顾问,Neal Lane 博士评论到,如果有人问我哪个科学和工程领域将会对未来产生突破性的影响,我会说该个启动计划建立一个名为纳米科技。"大挑战"机构,资助进行跨学科研究和教育的队伍,包括为长远目标而建立的中心和网络。一些潜在的可能实现的突破包括:   把整个美国国会图书馆的资料压缩到一块像方糖一样大小的设备中,这通过提高单位表面储存能力1000倍使大存储电子设备储存能力扩大到几兆兆字节的水平来实现。  由自小到大的方法制造材料和产品,即从一个原子、一个分子开始制造它们。这种方法将节约原材料和降低污染。  生产出比钢强度大10倍,而重量只有其几分之一的材料来制造各种更轻便,更省燃料的陆上、水上和航空用的交通工具。  通过极小的晶体管和记忆芯片几百万倍的提高电脑速度和效率,使今天的奔腾Ⅲ 处理器已经显得十分慢了。   运用基因和药物传送纳米级的MRI对照剂来发现癌细胞或定位人体组织器官   去除在水和空气中最细微的污染物,得到更清洁的环境和可以饮用的水。  提高太阳能电池能量效率两倍。

  • 【分享】【基础知识讲座】纳米是啥“米”

    纳米(nm),又称毫微米,如同厘米、分米和米一样,是长度的度量单位。具体地说,一纳米等于十亿分之一米的长度,相当于4倍原子大小,万分之一头发粗细;形象地讲,一纳米的物体放到乒乓球上,就像一个乒乓球放在地球上一般。这就是纳米长度的概念。   当代科学技术有认识上的盲区或人类知识大厦上存在着裂缝。裂缝的一边是以原子、分子为主体的微观世界,另一岸是人类活动的宏观世界。两个世界之间不是直接而简单的联结,存在一个过渡区--纳米世界。   几十个原子、分子或成千个原子、分子“组合”在一起时,表现出既不同于单个原子、分子的性质,也不同于大块物体的性质。这种“组合”被称为“超分子”或“人工分子”。“分子”性质,如熔点、磁性、电容性、导电性、发光性和染色及水溶性有重大变化。当"超分子"继续长大或以通常的方式聚集成大块材料时,奇特的性质又会失去,真像是一些长不大的孩子。

  • 纳米粒子递送药物技术有新进展

    蛋白质“通行证”让纳米粒子通过免疫系统2013年02月25日 来源: 中国科技网 作者: 常丽君 中国科技网 讯人体免疫系统能识别并摧毁外来物。除了细菌、病毒,递送药物的纳米粒子、植入的起搏器和人工关节等也是外来物,同样会引发免疫反应,导致药物失效、排斥或发炎。据物理学家组织网2月21日报道,美国宾夕法尼亚大学科学家开发出一种新方法,给这些治疗设备贴上蛋白质“通行证”,让它们能顺利通过人体的防御系统。相关论文发表在最近的《科学》杂志上。 “身体对入侵的外来物会一视同仁地加以排斥。”论文第一作者、宾夕法尼亚大学分子与细胞生物物理学实验室研究生派尔·罗德里格斯说,这是由身体天然免疫系统所引发的。这一过程涉及多种细胞,如巨噬细胞能发现、吞掉并破坏入侵者;血清蛋白会黏在目标物上,引起巨噬细胞注意,一旦巨噬细胞确定黏住的是外来物就会吞掉它,或发信号召集其他巨噬细胞一起来包围它。 为避免纳米粒子引发天然免疫反应,早期的办法是给它们涂一层高分子的“刷子外衣”,这些“刷子”从纳米粒子中伸出来,阻止各种血清蛋白黏在它表面。但这只能暂缓一时而不能最终解决问题。宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院化学与生物分子工程教授丹尼斯·迪斯科和研究小组另辟蹊径:让巨噬细胞相信纳米粒子是“自己人”而放过它们。 早在2008年,迪斯科小组发现人体细胞膜上有一种叫做CD47的蛋白,它能与巨噬细胞受体SIRPa结合。就像巡警检查人们的通行证,CD47蛋白会告诉巨噬细胞是“自己人,别吃我”。随后有其他研究人员破解了CD47和SIRPa的连接结构。 利用这些信息,迪斯科小组绘制出了执行类似CD47蛋白功能所需的最小氨基酸序列,并将这种“小肽”折叠起来作为固体“通行证”。他们用化学方法合成了这种小肽,将其黏附在抗癌药物递送粒子上,然后注射到小鼠体内检验其功效。这些小鼠经过基因改造,其巨噬细胞具有和人类相同的SIRPa受体。 研究人员给小鼠注射了两种纳米粒子:一种携带小肽通行证,另一种没有,然后检测小鼠免疫系统要多久能识别出来。“我们每10分钟抽一次血,检测两种纳米粒子各剩下多少。”罗德里格斯说,“最初注射两种粒子的比例是1∶1,20分钟到30分钟后,有小肽的粒子数是没有小肽的4倍。” “这证明小肽确实抑制了巨噬细胞的反应。我们引起它们之间的互动,然后又克服了它。”迪斯科说。对治疗用的纳米粒子而言,它们只需活到发现目标,不必无限期地留在体内,即使多出半小时时间已能带来很大利益;而对起搏器之类的长久植入体内的设备来说,则需要另外的表面蛋白结合物,让它们能和免疫系统长期和平共处。 研究人员还指出,这些小肽在进入实际应用前,还需进一步研究,将其减少到只有几个氨基酸。这一步很关键,通行证分子越简单,就越容易合成。如果能在一台机器上统一制造,并能方便地修改以适应多种植入物和注射剂,就能粘黏在多种药物递送工具上,也能黏在专门抗体上瞄准癌细胞或其他疾病组织。(常丽君) 《科技日报》 2013-02-25 (二版)

  • 【转帖】你所不知道的纳米技术

    提到纳米技术,很多人的反应都是"高科技","好深奥",其实,纳米技术并非象人们想象中地那么复杂和不可理解,最直接的解释其实从字面上就可以得到,所谓纳米,是一个长度单位,跟我们平时接触的厘米,分米一样,只不过1个纳米相当于一千万分之一的厘米,是肉眼所无法衡量的长度。[align=left] 普遍来说,所谓的纳米技术,只是指运用到了1个纳米到100个纳米长度范围内的结构,包括材料和设备。我们通常听到的什么纳米洗衣粉,指的就是洗衣粉的颗粒非常之小,小到纳米级的程度(事实上目前市面上的洗衣粉还没有小到这样的程度)。为什么要追求那么小的分子微粒呢?主要是因为,不同大小的分子微粒的性质其实是有差别的,我们不能一味地说“小”一定好,但是从普遍上来说,小分子的物质性质更活跃――相同体积的物质分子,小分子的颗粒的表面积更大,可以更有效的地同其他物质结合或者发生反应,但也是因为纳米级分子的过度“活跃”而导致其性能的不稳定。目前在实验室或者是研究室,甚或者市场上使用的大多是微米级分子颗粒,不仅是因为微米级分子的制作工艺比较成熟,比较容易获取,而且其性能也比较稳定。[/align][align=left] 纳米技术市场总的来说分为三大块,纳米材料,纳米工具和纳米仪器。根据BCC研究中心的数据显示,纳米材料在其中的比重达到了75%左右,纳米工具和纳米仪器分占4.3%和20.7%。比起多运用在医药和测试的纳米工具以及纳米仪器,纳米材料的市场最为广阔,也最容易商业化。[/align][align=left] 接下来重点说说纳米材料,目前纳米材料的运用范围已经非常地广泛了――在电子,生物医药,美容产品,能源等领域。在过去的五年中,纳米材料的市场每年的增幅超过50%。别看纳米微粒的应用可以大大地推动产品的性能,其实也正是因为个头的过“小”,纳米微粒对人体以及环境都有着极大的潜在危害:理论上来说,纳米微粒可以通过鼻子和皮肤进入到血液,再通过血液的流动到达人体的各个器官以及骨骼,德国的安联保险公司及经合组织认为,纳米微粒对人体的负面影响主要有两个方面:1)诱发呼吸道的炎症,导致组织坏损;2)通过血液传输到主要器官,引起心血管方面的疾病。虽然这份报告有点“骇人听闻”,但是这是对长期跟纳米微粒打交道的工作人员的防范指导,所有的物质用的不恰当都会产生危害,关键是看你如何使用它,以及如何保护自己。[/align]

  • 美开发新技术快速描绘“双面”纳米粒子属性

    据美国物理学家组织网9月26日报道,美国范德堡大学化学家开发出一种先进方法,能迅速精确地描绘出雅努斯(Janus)纳米粒子的化学属性,为评价其应用效果、改进制备方法提供了有效工具。发表在本月德国《应用化学》杂志上的研究论文对雅努斯纳米粒子在应用方面的主要障碍进行了分析。Janus本意为古罗马的“双面神”,法国物理学家德热纳(De Gennes)在1991年诺贝尔奖颁奖大会上首次用它来描述一类由两半球面组成且具有两种截然不同化学性质的粒子。两面性让这种粒子能形成特殊结构,合成新型材料,比单一性质的纳米粒子拥有更多潜能,因而在药物递送、生物传感、太阳能电池、工业催化剂以及视频播放器等领域具有广泛应用前景。比如,它的一面可以结合药物分子,而另一面黏附连接分子与标靶细胞结合。当它的两个面是完整分开的两个半球时,这种优势更加明显。雅努斯粒子越小,就越难绘制出它们的表面结构,不但给制备带来了很大困难,也很难评价它们在各种应用中的效果。对较大的纳米粒子而言(约10纳米),可以用扫描电子显微镜来绘制它们的表面结构,帮助生产出两面完整分开的雅努斯粒子。但如果粒子小于10纳米,这种方法就会失效。而仅几个纳米大小的雅努斯粒子和单个蛋白质相仿,是最有潜力的药物递送工具。在此项研究中,范德堡大学副教授大卫-克利菲尔等人采用了能同时识别上千种单个纳米粒子的离子迁移质谱仪。他们将两种不同的化合物涂在一些金纳米粒子表面,然后把这些纳米粒子分裂成由4个金原子组成的原子团,再让这些碎片通过离子迁移质谱仪。两个涂层的分子仍黏附在原子团上,由此,通过分析最后的图样,研究人员能对这些纳米粒子进行识别,区分开哪些粒子的双涂层完整分开,哪些粒子的双涂层随机混合,哪些的分开程度中等。克利菲尔说:“目前除了用X射线晶体摄影术,还没有其他方法可以分析这种级别的纳米粒子。但X射线晶体摄影非常困难,要花几个月才能获得一个结构图。”另一位研究人员约翰·麦卡林也指出,离子迁移质谱仪在精确性方面虽然比不上X射线晶体摄影术,但非常实用,几秒钟内就能获得纳米粒子的结构信息。

  • 【求助】纳米铜粉的国家标准

    大家好,请问那位仁兄能方便找到一篇关于“纳米铜粉”的国家标准。论坛上有《纳米镍粉》(GB/T19588-2004)、《纳米氧化锌》(GB/T19589-2004)等等,但就是找不到纳米铜粉的国家标准。急盼解决!!!在这里谢谢了!!![em09509]

  • 【分享】纳米机械的过去和未来

    【分享】纳米机械的过去和未来

    纳米机械的过去和未来George M. Whitesides 在纳米技术所允诺的成果中,微型机械总是非常引人注目。它们的吸引力是直截了当的。大的机械——飞机、潜艇、焊接机器人、烤面包机——毫无疑问是非常常用的。如果有人带着设计这些机械的理念去设计尺寸非常小的装置,又有谁知道它们能干什么呢?想象一下两种微型机械——一种和已有的机械类似,另一种则是全新的——它们已经得到了广泛的关注。前者是一个纳米尺度的潜艇,尺度仅有数十亿分之一米——这大约是数十个或者数百个原子的长度,这种机器尽管存在着争议,然而可以应用在医学方面,它可以在血液中穿行,寻找患病的细胞然后杀死它们。  第二种机械——所谓的装配工——是一个更加激进的主意,它是由未来学家K. Reic Drexler提出的。这种机器没有与宏观物体的相似性(这是考虑其最终实用性的非常重要的一个事实)。它将是一种新型的机械——一种万用制造者。它可以制造任何结构,包括它自身,通过原子尺度的“抓取和放置”:一套纳米尺度的钳子将会从环境中抓取单个原子,然后把它放在适当的位置。Drexler的设想预示着社会将因为微型机械而永远改变,这些机械可以在几个小时内制造一台电视机或者一台电脑,而根本不花一分钱。然而它也有危险的一面。装配工自我复制的潜力导致了所谓的“灰色粘质”产生的可能性:无数的自我复制纳米装配工制造了无数它们自身的复制品,这个过程毁灭了地球。  纳米尺度机械的主意有道理吗?它们能被制造出来吗?如果可以,较之较大尺度的“表兄弟”,它们能够被有效的缩小吗?或者它们是否通过不同的法则运转?事实上,它们是否会毁灭地球?  在我们回答这些令人感兴趣的问题的时候,我们还要问一个更普通的问题:什么是机械?在许多的定义中,我认为机械是一个“执行任务的装置”。更进一步,一个机械有一个设计;它是由以下的过程所创立的:它使用动力;它依靠自身被制造出来时所包含的信息而运作;尽管机械通常被认为是人类设计和意图的产物,为什么一个具有一种功能的复杂的分子系统不可以被称作一个机械,即便它是进化,而不是设计的产物?  撇开目的论的观点,如果接受这个更广泛的定义,纳米尺度的机械已经存在,以功能分子组件的形式存在于活的细胞当中——诸如蛋白质或者RNA分子(它们也是分子的集合)和细胞器(小的“器官”)——具有巨大的多样性和复杂程度。这个关于纳米尺度机械是否存在的问题,在若干年前生物学家已经做出的肯定的回答。现在问题是:未来纳米机械最有趣的设计是什么?它们会带来风险吗?  细胞有一些与人类尺度机械相类似的分子机械:细菌细胞膜上的旋转马达转动着它的轴,从外表看来它类似于一个电动机。另外一些(分子机械)勉强类似于我们所熟知的机械:一个RNA和蛋白质的组合——核糖体——如同工厂流水线一般制造蛋白质。一些分子机械与宏观的机械没有明显的相似性:一种蛋白质——拓扑异构酶——可以解旋缠绕在一起的双股DNA。这些细胞器在细胞中的制造过程——一种高效的大分子合成,包含分子的自我装配——可以作为经济和组织的模型,它完全不像装配工所暗示的那种毫无理性的方式。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/07/200807212324_99479_1644912_3.jpg[/img] 鞭状尾部:它存在于很多细菌中,由纳米马达驱动[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/07/200807212324_99480_1644912_3.jpg[/img]

  • 美首次获得纳米粒子内单原子三维图像

    科技日报 2012年03月24日 星期六 本报讯 据美国物理学家组织网3月21日报道,美国科学家在3月22日出版的《自然》杂志上表示,他们发明了一种直接测量纳米材料原子结构的新方法,让他们首次得以看见纳米粒子内部的情况,并获得其单个原子及原子排列的三维图像。最新研究有望大大改进医学和生物学等领域广泛使用的X射线断层照相术获得图像的清晰度和质量。 加州大学洛杉矶分校物理学和天文学教授兼加州纳米系统研究所研究员苗建伟(音译)领导的团队使用一个扫描透射电子显微镜,在一个直径仅为10纳米的微小金粒子上方扫射了一束狭窄的高能电子。这个金纳米粒子由成千上万个金原子组成,每个金原子的大小仅为人头发丝宽度的百万分之一,它们与通过其上的电子相互作用,产生的阴影包含有金纳米粒子内部结构的信息,这些阴影被投射到扫描镜下方的一个探测器上。 研究小组从69个不同的角度进行测量,将每个阴影产生的数据聚集在一起,形成了一个纳米粒子内部的三维结构图。使用这种名为电子断层摄影术的方法,他们能直接看到单个原子的情况以及单个原子在特定的金纳米粒子内的位置。 目前,X射线晶体照相术是让分子结构内的原子三维可视化的主要方法。然而,这一方法需要测量很多几乎完全一样的样本,然后再将得到的结果平均。苗建伟说:“一般平均需要扫描数万亿个分子,这会导致很多信息丢失。而且,自然界中的大部分物质都是结构不如晶体结构那么有序的非晶体。”他表示:“现有技术主要针对晶体结构,目前还没有直接观察非晶体结构内部原子的三维情况的技术。探索非晶体材料的内部情况非常重要,因为结构上一点小小的变化都会大大改变材料的电学属性。例如,半导体内部隐藏的瑕疵会影响其性能,而新方法会让这些瑕疵无所遁形。” 苗建伟和他的同事已经证明,他们能为一个并非完美的晶体结构(比如金纳米粒子)摄像,晶体可小至0.24纳米,一个金原子的平均大小为0.28纳米。实验中的金纳米粒子由几个不同的晶粒组成,每个晶粒形成一块拼图,其中的原子采用些许不同的模式排列。纳米结构具有隐藏的晶体断片和边界,同由单一晶体结构组成的物质不同,新方法首次在三维层面实现了纳米粒子的内部可视化。 (刘霞)

  • 关于纳米中草药

    纳米中草药是指运用纳米技术制造的、粒径小于100nm的中药有效成分、有效部位、原药及其复方制剂,具有增加药物对血脑屏障或生物膜的穿透性等特点。纳米中草药技术(nanotechnology)是指在纳米尺度下对物质进行制备、研究和工业化,以及利用纳米尺度物质进行交叉研究和工业化的一门综合性的技术体系。纳米技术作为高新技术,可广泛应用于材料学、电子学、生物学、医药学、显微学等多个领域,并起着重要的作用。 一、纳米中草药的特点 1、原药纳米化后呈现新的药效或增强原有疗效中药被制成粒径0.1~100 nm大小,其物理、化学、生物学特性可能发生深刻的变化,使活性增强和产生新的药效。如灵芝通过纳米级处理,可将孢子破壁,并采用超临界流体萃取技术萃取出灵芝孢子的脂质活性物质,从而增强抗肿瘤的功效。 2、改善难溶性药物的口服吸收。在表面活性剂、水等存在下,直接将药物粉碎成纳米混悬剂,增加了药物溶解度,适于口服、注射等途径给药,以提高生物利用度。 3、增加药物对血脑屏障或生物膜的穿透性。纳米粒能够穿透大粒子难以进入的器官组织、血脑屏障及生物膜。如阿霉素α聚氰基丙烯酸正丁酯纳米粒(NADM)可以改变阿霉素的体内分布特征,对肝、脾表现出明显的靶向性,而血、心、肺、肾中的药物分布则减少。 4、靶向作用。在研究中发现,一味普通的中药牛黄,加工到纳米级水平后,其理化性质和疗效会发生惊人的变化,甚至可以治疗某些疑难杂症,并具有极强的靶向作用。 5、使药物达到缓释、控释。借助高分子纳米粒作载体等技术手段,可实现药物的缓释、控释。如雷公藤乙酸乙酯提取物固体纳米脂质粒有良好的缓释、控释功能。二、纳米中草药的制备技术及其进展 纳米中药的制备是研究纳米中药最基础的,也是最重要的问题。将纳米技术引入中药的研究,必须考虑中药组方的多样性、成分的复杂性,例如中药单味药可分为矿物质、植类药、动物药和菌物药等,中药的有效部位和有效成分又包括无机化合物和有机化合物、水溶性成分和脂溶性成分等,因此,针对不同的药物,在进行纳米化时必须采用不同的技术路线。此外,还必需考虑中药的剂型。纳米中药与中药新制剂关系十分密切,如何在中医理论的指导下进行纳米中药新制剂的研究,将中药制成高效、速效、长效、剂量小、低毒、服用方便的现代化制剂,也是进行中药纳米化所必须考虑的问题。纳米中药是针对中药的有效成分或有效部位进行纳米技术加工处理,开发中药的新功效。聚合物纳米粒可作为药物纳米粒子和药物纳米载体。药物纳米载体系指溶解或分散有药物的各种纳米粒,药物纳米载体包括纳米脂质体、固体脂质纳米粒以及纳米囊和纳米球。而对于不同类型的纳米中药,有不同的制备方法。三、纳米中草药的加工方法。 1、纳米超微化技术是改进某些药物的难溶性或保护某些药物的特殊活性,适用于不宜工业化提取的某些中药。如矿物药、贵重药、有毒中药、有效成分易受湿热破坏的药物、有效成分不明的药物。目前比较常用的是超微粉碎技术。所谓超微粉碎是指利用机械或流体动力的途径将物质颗粒粉碎至粒径小于10 μm的过程。根据破坏物质分子间内聚力的方式不同,目前的超微粉碎设备可分为机械粉碎机、气流粉碎机、超声波粉碎机。 2、机械粉碎法是利用机械力的作用来实现粉碎目的。边可君等采用自主开发的温度可控(-30~-50℃)的惰性气氛高能球磨装置系统制备纳米石决明。将石决明置于配有深冷外套的惰性气氛球磨罐中,同时装入磨球,磨球与石决明粉比保持在15:1~5:1范围,控制高能球磨机的转速(200~400 r/min)和时间(2~60 h),获得了平均粒度不大于100 nm的石决明粉末。 3、气流粉碎法是以压缩空气或过热蒸汽通过喷嘴产生的超音速高湍流气流作用为颗粒的载体。颗粒与颗粒之间或颗粒与固定板之间发生冲击性挤压、摩擦和剪切等作用,从而达到粉碎的目的。与普通机械冲击式超微粉碎机相比,气流粉碎产品粉碎更细,粒度分布范围更窄。同时气体在喷嘴处膨胀降温,粉碎过程中不会产生很大的热量。所以粉碎温升很低。这一特性对于低融点和热敏性物料的超微粉碎特别重要。 备注: 纳米中草药的常用方法较为普遍的有两种:一是喷雾干燥法,二是高能球磨法。   中药纳米超微化技术既丰富了传统的炮制方法,又能为中药的生产和应用带来新的活力。纳米产品目前已成为中药行业新的经济增长点。将这项技术应用于中药行业可以开发具有更好疗效、更优品种的纳米中药新产品。这将对中药行业的发展带来深远的理论和现实。

  • 靶向生物分解纳米粒子可有效消除炎症

    中国科技网 讯(记者常丽君)据物理学家组织网3月19日(北京时间)报道,来自美国布莱根妇女医院(BWH)、哥伦比亚大学医疗中心等研究人员,共同开发出一种不到100纳米的微小纳米粒子,能装载并释放一种促消炎的肽类药。通过小鼠实验证明,这些纳米粒子具有强力促分解效果,能选择性地进驻受伤组织部位,以可控方式在一段时间内缓慢释放出治疗药物。相关论文在线发表于3月18日的美国《国家科学院学报》上。 发炎是身体抵抗外来生物入侵和组织创伤的自然防御机制。在急性炎症中,病原体或炎症媒介会被清除出去,达到一种动态平衡;但在慢性炎症中,这种消解反应被削弱而导致慢性炎症和组织损伤。目前普遍认为,消炎功能受损是动脉粥样硬化、关节炎、神经退化、癌症等疾病恶化的一个主要原因。 研究人员解释说,这些纳米粒子的独特之处在于,它们是专门设计瞄准炎症组织的细胞外微环境的,能缓慢释放强效消炎药分散在炎症组织中,药物与被激活的白细胞质膜上的受体结合,使白细胞安静下来。论文合著者、哥伦比亚大学医疗中心医生艾拉·塔巴斯说:“这种方法的优点是利用机体固有的预防发炎机制,与其他抗炎措施不同,不会被身体防御机制削弱并能促进组织修复。” 这种自组装的靶向纳米粒子由首尾相连的3条链组成的聚合物构成。其中一条链能装载并缓慢释放治疗药物,如实验中所用的是一种能模拟膜联蛋白A1促分解作用的肽;另一条链赋予纳米粒子潜入组织的能力,让它们能在系统管理之下长期流通;第三条链赋予纳米粒子导航的能力,让它们能瞄准胶原蛋白IV以到达血管壁。由于这些纳米粒子能有选择地粘住受伤的脉管系统,并在需要的地方释放所携带的抗炎药,所以能有目标地高效消炎。 “这些靶向聚合纳米粒子能阻止嗜中性粒细胞(白细胞中数量最多的一种)渗透到伤病部位,即使只有很少量,也能阻止它们分泌下一步的信号分子,从而避免了高度炎症和进一步的并发症。”论文合著者、BWH博士后纳茨拉·卡玛丽说。 纳米粒子能选择性地与受伤血管结合,将对一些常见疾病产生深远影响。目前,BWH正在研究促分解纳米药物在消除动脉粥样硬化斑方面的可能性。 总编辑圈点 人人都要与炎症纠缠一生。慢性炎症是白细胞久战不下的结果。器官得了慢性炎症,往往没有明显痛感,却导致亚健康状态,继而是各种难治的大病。如果美国医学家的新发明得以应用,我们或许能得到一种灵验的保健药——它在身体内“消肿祛毒”,让人恢复精力和健康,即所谓“治未病”。纳米药物靶向治疗的概念极其诱人,在下一个十年将仍然是研究的热点。 《科技日报》 2013-03-20 (一版)

  • 磁电纳米粒子可传递药物直入大脑

    中国科技网讯 据物理学家组织网4月18日(北京时间)报道,美国佛罗里达国际大学赫伯特·韦特海姆医学院的研究人员开发出一种可以向大脑传递的磁电纳米粒子,以充分释放抗艾滋病病毒(HIV)药物活化型三磷酸体(AZTTP)的革命性技术。该研究成果刊登在4月17日出版的《自然·通讯》上。 多年来,血脑屏障让研究神经系统疾病的科学家和医生很伤脑筋。血脑屏障是一种天然的过滤器,只允许极少数的物质通过其进入大脑,把大多数药物拦截在外,以致目前99%以上用于治疗艾滋病的抗逆转录病毒药物如AZTTP,在到达大脑之前都会沉积在肝、肺等器官内。 实验中,研究人员把药物插入单核细胞/巨噬细胞,然后将其注射到人体内,药物随磁电纳米粒子进入大脑。一旦药物到达大脑,低能量的电流会触发药物释放,然后将其用磁电引导至目标。试验中几乎所有的治疗都达到了预期效果。 研究人员采用磁电纳米粒子(MENs)穿透血脑屏障,高达97%的药物AZTTP能够到达被HIV感染的细胞。而AZTTP可竞争性地抑制病毒逆转录酶和终止DNA链增长,从而阻碍病毒繁殖。 研究人员说,这是一个可满足多种疾病治疗的方法,还可以帮助其他神经系统疾病的患者,如阿尔茨海默氏症、帕金森氏症、癫痫、肌肉萎缩症、脑膜炎和慢性疼痛的人,也可以适用于癌症。目前,该技术正在申请专利。(记者华凌) 总编辑圈点 血脑屏障本是脑毛细血管阻止某些物质(多半是有害的)由血液进入脑组织的结构,这种结构可使脑组织少受甚至不受循环血液中有害物质的损害,“忠心耿耿”地维持脑组织内环境的基本稳定。然而这种“铜墙铁壁”式的结构也会认“友”为“敌”,阻止用于治疗某些疾病的药物的进入。文中的新技术,成功化解了这一“误会”,二者联手筑起更加坚固的防御长城,共同抵御神经系统疾病的侵扰。这对久治不愈的患者们来说,绝对是个利好的消息。 《科技日报》(2013-04-19 一版)

  • 【分享】功能纳米结构可控生长的新途径

    功能纳米结构可控生长的新途径:非模板选择性自组装 纳米结构的很多应用是通过有机功能分子的吸附来实现的。可控地、有选择性地在纳米结构的不同表面吸附上具有不同功能的分子,对设计及组装功能纳米结构具有重要的意义。通常,人们采用模板方法来实现纳米结构(包括功能分子纳米结构)的可控制备。如何采用非模板方法实现功能纳米结构的可控自组装和选择性吸附极具挑战性,是纳米电子器件和纳米催化的重要基础问题。高鸿钧研究组对纳米结构的可控生长、物性及其在超高密度信息存储方面的应用进行了系统研究。最近,该研究组杜世萱等人研究了金属单晶表面上功能有机分子的吸附、生长和相互作用等。他们从实验和理论上研究了两种有机分子在Ag单晶不同表面上的吸附行为,发现在Ag(775)基底上PTCDA分子会完全吸附在(111)台阶面上,而DMe-DCNQI分子则完全吸附在(221)台阶面上。该研究还阐明了PTCDA分子与基底原子之间的相互作用机制,提出了PTCDA与基底之间的相互作用是通过分子末端官能团的氧原子实现,中心的π共轭区域与基底相排斥,理论模拟得到的氧原子的NIXSW相干长度以及碳原子的K X-ray吸收谱与实验结果符合得很好。这一结论否定了F.S. Tautz等人提出的PTCDA与基底间的相互作用是通过其中心的π共轭区域与基底成键的机制(Nature 425, 602(2003) 和Phys. Rev. Lett. 94, 036106(2005))。这项研究开创了一种新的外延生长A/B有序纳米结构的新途径-非模板选择性自组装,对三维有序组装和各类纳米功能器件的构造具有重要的参考价值和指导意义。该项工作与德国Muenster大学的H. Fuchs组和美国橡树岭国家实验室的S. Pantelides教授组进行了合作。相关研究结果发表在2006年10月13日出版的Phys. Rev. Lett. 97, 156105 (2006)上[color=green](see the attached article below)[/color]。该工作得到了国家自然科学基金委、国家科技部和中国科学院的资助。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=31890]Selective Nontemplated Adsorption of Organic Molecules on Nanofacets and the Role of Bonding Patterns [/url]

Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制