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纳米生物检测

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纳米生物检测相关的论坛

  • 深入探索纳米流式检测技术的核心原理与应用领域

    [b][font=宋体]一、纳米流式检测技术的原理[/font][/b][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]纳米流式检测技术的原理主要基于纳米流式检测仪([/font][font=Calibri]Flow NanoAnalyzer[/font][font=宋体],[/font][font=Calibri]FNA[/font][font=宋体])。这种技术能够覆盖传统流式细胞仪在[/font][font=Calibri]200[/font][font=宋体]纳米以下粒径检测的盲区,包括纳米颗粒以及亚细胞结构、细菌、病毒、外泌体等天然生物纳米颗粒的表征。其检测原理是利用流体聚焦和激光聚焦技术,减小探测区体积、延长被测颗粒穿越激光探测区的时间、降低散射背景、提高激光功率等措施,实现[/font][font=Calibri]200[/font][font=宋体]纳米以下颗粒的检测。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]纳米流式检测技术的工作原理是:当被测颗粒通过激光检测区时,颗粒被激光照射产生散射光和荧光信号。通过一系列光学元件收集并分离散射光和各波段的荧光信号,经过电学系统中的信号转换和数据处理,获得样品的各种理化信息。其中,散射光信号可以用来表征颗粒的大小和粒度,染色后的荧光可以用来表征细胞内特定蛋白的表达水平、细胞的生理状态和分裂周期等。通过对检测到的颗粒进行计数,可以实现颗粒浓度的无标样定量检测。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]总之,纳米流式检测技术结合了流式细胞术和纳米技术,具有高灵敏度、高分辨率和高通量等优点,为生物医学研究提供了新的工具,有助于深入研究和了解生物纳米颗粒的特性和功能。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][b][font=宋体]二、纳米流式检测技术的应用[/font][/b][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Calibri]1[/font][font=宋体])肿瘤诊断[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]纳米流式检测技术可以对肿瘤细胞进行快速、敏感的检测,并且可以在单细胞水平上进行分析,从而实现早期肿瘤诊断。同时,纳米流式检测还可以检测循环肿瘤细胞([/font][font=Calibri]CTC[/font][font=宋体]),这是一种正在被广泛研究的肿瘤诊断手段,可以极大地提升肿瘤治疗成功的概率。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Calibri]2[/font][font=宋体])细胞免疫学[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]纳米流式检测技术可以通过检测细胞表面和内部的特定蛋白质、抗原或基因,实现对细胞的免疫学分析。这种方法可以在单个细胞水平上对细胞进行分类和排序,同时也可以在细胞群体中进行比较分析。这对于了解免疫系统的正常和异常状态,以及研究免疫治疗等方面都有着重要的意义。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Calibri]3[/font][font=宋体])病毒学研究[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]病毒是一种纳米尺度的微生物,纳米流式检测技术可以用于病毒的检测和计数,包括流感病毒、[/font][font=Calibri]HIV[/font][font=宋体]病毒、疱疹病毒等。这种技术还可以用于病毒分型和病毒载量测定等方面。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]([/font][font=Calibri]4[/font][font=宋体])生物分子检测[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]纳米流式检测技术可以用于生物分子的检测,包括蛋白质、核酸、糖类等。这种技术可以用于生物标志物的检测和诊断,以及生物分子相互作用的研究。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]三、总结[/b][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]纳米流式检测技术是一种应用前景广阔的单细胞分析技术。它具有高灵敏度、高通量、高精度的特点,能够针对不同细胞类型和样品进行分析和检测。随着技术不断发展和完善,纳米流式检测技术将有望在医疗诊断、新药开发等领域得到更广泛的应用。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]更多详情可以查看义翘神州[url=https://cn.sinobiological.com/services/flow-cytometry-service][b]流式细胞检测服务[/b][/url]:[/font][font=Calibri]https://cn.sinobiological.com/services/flow-cytometry-service[/font][/font][b][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]义翘神州:蛋白与抗体的专业引领者,欢迎通过百度搜索[/font][font=宋体]“义翘神州”与我们取得联系。[/font][/font][/b][font=Calibri] [/font]

  • 纳米生物:创新在起跑线

    ——国家863计划纳米生物技术主题专家张阳德教授访谈录编者按:岁末年初,我国纳米生物领域出现了几件大事:2007年12月31日,中国医药生物技术协会纳米生物技术分会在深圳宣告成立。工程院院士何继善、科学院院士姚开泰等全国近百名专家参加。2008年2月,中国纳米生物技术分会在北京举行第一届委员大会,卫生部纳米生物技术重点实验室主任、卫生部肝胆肠外科研究中心主任、中南大学生物医学工程研究院院长张阳德教授,选举为首届主任委员。大会选举了中国工程院陈志南院士、中国科学院曾益新、魏于全、姚开泰院士、江雷教授5位专家为副主任委员。郭应禄院士等35名业内专家为常务委员。这个汇集我国纳米生物领域的医学、化学、微电子、精密机械加工的专家组成的强大团队,将整合科技界、产业界纳米生物技术的资源,开展国家“863计划”纳米生物技术研究的攻关和实施。为此,我们邀请张阳德教授阐述了我国开发纳米生物技术尤其是在医学应用的战略和关键问题。先发制人,后发制于人记者:科学的交叉与融合,产生了一些新兴的领域。其中纳米生物技术与医用材料,就属于这样的领域。作为国家863计划纳米生物技术的主题专家,你如何看待当今纳米生物技术的发展现状?张阳德:即使你比刘翔跑得还要快,你也得与对手站在同一条起跑线上。我们在现代科技与产业的一些方面,落后于西方发达国家,这并不是我们跑得不够快,而是因为没能站在同一个起点。纳米生物技术是纳米科技与当代生物医学多学科结合的产物,是当代生物技术的前沿和热点。尤其在医药卫生领域有着广泛的应用和巨大的产业化前景。当今国际,由纳米药物载体,纳米生物传感器,纳米生物临床检测诊疗手段引发的新技术革命方兴未艾。据预测,到2010年,纳米生物技术对美国GDP的贡献将达到万亿美元,在日本的市场规模也将达到30万亿日元。在中国这样的人口大国,市场前景更加不可限量。纳米生物技术在医学临床应用,将成为我国重要的战略高技术领域,直接影响着国民经济和社会发展,关系到国家安全和人民健康。记者:目前这一领域中各国的竞争趋势如何?张阳德:先发制人,后发制于人。抢占战略制高点,向来是发达国家发展战略高技术的一个原则。从2000年开始的美国国家纳米技术行动计划,将纳米生物医疗列为突破重点。美国国家卫生研究院(NIH)2001年专门组织了“纳米科技与生物医学”的研讨会,提出了“纳米科技将导致新的生物学和生物工程”的结论。美国NIH在2002年度科研项目计划中,超过50%%的经费是针对生物反恐怖的,其中多数项目的完成希望借助纳米科学技术。美国国家癌症研究所(NIC)的计划是希望借助纳米科学技术,主要包括纳米颗粒材料技术以及纳米传感器技术,形成一些新的、针对恶性肿瘤的早期诊断与治疗技术。欧盟2002年正式推出了第6框架计划(2002~2006年),旨在将科学发展的成果转化为产业界的实际竞争优势。纳米生物技术的研究重点包括先进的药物传递方式、具有生物实体的纳米电子学、生物实体的界面、生物实体的电子探测、生物分子或复合物的处理操纵和探测。

  • 癌症检测新技术知多少——神奇的纳米追踪技术

    http://i1.sinaimg.cn/IT/2012/0710/U5385P2DT20120710181155.jpg癌症早期检测  生物工程师正在开发微小的纳米颗粒,用来检测早期癌症。  一些微小的颗粒可能会解决医学上的一个重大问题。这些所谓的纳米颗粒,直径只有几纳米(一纳米为十亿分之一米),500个这样大小的颗粒排列在一起,才有一根头发丝那么宽。科学家正在对它们进行改造,希望能完成多种任务:将药物输送到人体的特定部位;获取更清晰的器官影像……现在,它们又多了一种用途,科学家想用这些微小颗粒来探测癌细胞,不论它们藏在哪里。  目前,只有当肿瘤大到在扫描图上看得见时,常用的成像工具才能检测到它们。而纳米颗粒,则可以在一个由1 000万个正常细胞组成的样本中发现单个癌细胞。例如,实验性的纳米医学乳腺癌检测,能够发现比乳房X射线所能发现的小100倍的肿瘤。在包裹上肿瘤细胞特有的蛋白质或遗传物质后,纳米颗粒还可以帮助医生区分肿瘤是在恶性生长,还是进行性炎症,或是良性病灶。  美国华盛顿大学圣路易斯分校的生物医学工程教授格里高利•兰萨(Gregory Lanza)和同事正在研制一种纳米颗粒,能够追踪并标记新形成的、专为肿瘤供血的血管,而这类血管的产生,是结肠癌、乳腺癌和其他癌症发生过程中的关键步骤。在非肿瘤的组织中,通常不会有这样的血管。理论上,通过这项技术,医生还可以知晓癌症生长的速度,应该采取怎样的治疗措施。  美国斯坦福大学的诊断放射学教授桑吉夫•萨姆•甘姆希尔(Sanjiv Sam Gambhir)和同事正在研究大肠癌,希望能发现常规结肠镜检查发现不了的轻微恶性病变。研究小组用金和硅制成纳米颗粒,然后添加上一些分子,用来引导纳米颗粒,让它们附着在特定癌细胞上。当附着到结肠或直肠中的肿瘤上时,用一种特殊的内窥镜照射,纳米颗粒就会散射其所发出的光,显示癌细胞的存在。

  • 【文献进展】纳米技术在生物医学中的应用

    摘 要 纳米技术与生物化学、分子生物学整合将对21世纪的生物医学产生深刻的影响。它将利用生物大分子进行物质的组装、分析与检测技术的优化、并将药物靶向性与基因治疗等研究引入微型、微观领域,用纳米生物技术检测是否患有癌症只用几个细胞。  关键词 纳米技术;纳米生物学;DNA纳米技术  20世纪80年代才开始研究的纳米技术在90年代获得了突破性进展。最近美国《商业周刊》列出了21世纪可能取得重大突破的三个领域:一是生命科学和生物技术;二是从外星球获取能源;三是纳米技术。所谓纳米技术(Nanotechnology)是指在小于100 nm的量度范围内对物质和结构进行制造的技术,其实就是一种用单个原子、分子制造物质的科学技术[1]。纳米技术在新世纪将推动信息技术、生物医学、环境科学、自动化技术及能源科学的发展,将极大的影响人类的生活,衣、食、住、行、医疗等方面。本文将围绕纳米技术给21世纪的生物医学可能带来影响作一概述。  1 纳米生物学的研究对象  有人把在纳米尺度(水平)上研究生命现象的生物学叫做纳米生物学。纳米结构通常指尺寸在1 nm~100 nm范围的微小结构。1纳米等于10-9m,即1m的十亿分之一。我们知道,细胞具有微米(10-6m)量级的空间尺度,生物大分子具有纳米量级的空间尺度。在它们之间的层次是亚细胞结构,具有几十到几百纳米量级的空间尺度。显然在纳米水平上研究生命现象的纳米生物学,它的研究对象就是亚细胞结构和生物大分子体系。由于纳米微粒的尺寸一般比生物体内的细胞、红细胞小得多,这就为生物学研究提供了一个新的研究途径即利用纳米微粒进行细胞分离、疾病诊断,利用纳米微粒制成特殊药物或新型抗体进行局部定向治疗等。

  • 神奇的微生物纳米线

    神奇的微生物纳米线

    http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/01/201501091358_531780_2972800_3.jpg 科学界关于“微生物纳米线”的争论已经存在了十年,近日,美国麻州大学阿默斯特分校的德里克•洛弗利研究小组利用新的成像技术——静电力显微镜(EFM)从物理学上证明了地杆菌微生物体内“微生物纳米线”的存在,这是一项极具环境和现实意义的发现,微生物纳米线是潜在的“绿色”的电子元件,可再生、无毒、可基因操控,未来将广泛用于工程微生物传感器和生物计算设备等领域。 “微生物纳米线”是一种线状纤维蛋白,它们就像安在微生物身体上的微小电线一样,可以传输电荷。“图像显示电流沿着微生物纳米线流动,眼见为实,能在分子水平上将纳米线传输电荷的机制可视化是非常令人振奋的。”洛弗利激动地说。纳米线证明了地杆菌以土壤中的铁和其他金属为生,这将使其在改变土壤化学状况以及环境净化中发挥重要作用。 这一发现不仅在生物学上,也在材料学上提出了一项重要的新原理:当设置正确时,天然氨基酸可像碳纳米管等分子导体一样传输电荷。它为蛋白质纳米电子学开辟了前所未有的前景。目前正在开发应用程序有两个:一是把地杆菌集成到电子传感器中来监测环境污染物,二是基于地杆菌的微生物计算机。“我期望这项技术未来可以应用于更多物理学和生物学交叉的领域。”洛弗利说。

  • 神奇的微生物纳米线

    神奇的微生物纳米线

    http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/01/201501091400_531781_2972800_3.jpg 益择网讯(慕雪/编译)科学界关于“微生物纳米线”的争论已经存在了十年,近日,美国麻州大学阿默斯特分校的德里克•洛弗利研究小组利用新的成像技术——静电力显微镜(EFM)从物理学上证明了地杆菌微生物体内“微生物纳米线”的存在,这是一项极具环境和现实意义的发现,微生物纳米线是潜在的“绿色”的电子元件,可再生、无毒、可基因操控,未来将广泛用于工程微生物传感器和生物计算设备等领域。 “微生物纳米线”是一种线状纤维蛋白,它们就像安在微生物身体上的微小电线一样,可以传输电荷。“图像显示电流沿着微生物纳米线流动,眼见为实,能在分子水平上将纳米线传输电荷的机制可视化是非常令人振奋的。”洛弗利激动地说。纳米线证明了地杆菌以土壤中的铁和其他金属为生,这将使其在改变土壤化学状况以及环境净化中发挥重要作用。 这一发现不仅在生物学上,也在材料学上提出了一项重要的新原理:当设置正确时,天然氨基酸可像碳纳米管等分子导体一样传输电荷。它为蛋白质纳米电子学开辟了前所未有的前景。目前正在开发应用程序有两个:一是把地杆菌集成到电子传感器中来监测环境污染物,二是基于地杆菌的微生物计算机。“我期望这项技术未来可以应用于更多物理学和生物学交叉的领域。”洛弗利说。

  • 纳米压电检测

    最近纳米压电材料比较热,大家说说除了原子力以外,纳米压电检测的手段还有什么?怎么把压电和摩擦发电区别开来?

  • 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。

  • 扫描美国纳米生物专利技术

    扫描美国纳米生物专利技术  纳米生物技术是纳米技术领域的前沿和热点问题,在医药卫生领域有着广泛的应用和明确的产业化前景,特别是纳米药物载体、纳米生物传感器和成像技术以及微型智能化医疗器械等,将在疾病的诊断、治疗和卫生保健方面发挥重要作用。纳米生物技术所要研究的对象是生物分子、细胞、组织在纳米层次的结构变化,其主要的研究方向包括:生物材料(材料——组织介面、生物相容性材料),仪器(生物传感器、研究工具),治疗(药物和基因载体)等。  美国是世界上申请有关纳米技术专利最多的国家,搜索“纳米”可找到近8000个专利,日本排在其后,我国名列第三。相对而言,我国在纳米生物技术的理论研究和应用研究方面相比其他学科远远地走在了前面。为了更多地探知美国在纳米生物技术领域的研究现况,指导我国的研究策略,我们从公开申请的专利中去探知美国的研究状况,特别介绍一些国内研究人员比较感兴趣的技术和方法:

  • 【资料】纳米粒子在生物检测方面的应用综述专集

    半导体纳米粒子,金纳米粒子在生物检测方面的应用综述专集.[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=103910]Quantum Dots in Biological and Biomedical[/url][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=103911]Quantum dots in biological and biomedical research- Recent progress and present challenges [/url][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=103912]Monolayer-protected nanoparticle–protein interactions[/url][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=103913]Review in Nano-protein-DNA[/url][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=103914]Nanoparticles in biomolecular detection[/url]

  • 单细胞“纳米生物间谍”技术能进入活细胞取样

    原标题 “纳米生物间谍”技术能进入活细胞取样 可用于深入揭示线粒体基因组变异的重要性 科技日报讯 据物理学家组织网近日报道,美国加利福尼亚大学圣克鲁兹分校(UCSC)研究人员开发出一种机器人式的“纳米生物间谍”系统,能从单个活细胞内提取出微量样本,进行RNA或DNA测序,而不会杀死细胞。研究人员表示,这种单细胞“纳米生物间谍”技术是一种了解活细胞内部动态过程的有力工具。相关论文发表在最近出版的美国化学协会《纳米》杂志上。 “我们能从活细胞中拿走一个‘生物间谍’,再把它送回该细胞,在几天内这样重复多次而不会杀死细胞。如果用其他技术,你不得不牺牲这个细胞才能分析它。”该生物传感与生物电技术小组负责人、UCSC巴斯金工程学院生物分子工程教授内德·波曼德说。 “纳米生物间谍”平台是研究小组用纳米吸液管开发的最新设备。纳米吸液管是一种小玻璃管,取液端越来越细,至尖端直径仅50到100纳米。波曼德说:“我能在实验室造出纳米吸液管,这不需要昂贵的纳米制造设备。但要进入一个细胞,问题是即使在高倍显微镜下,你也看不见吸液管尖端,不知道它偏离了细胞有多远。” 实验室博士后研究员亚当·赛格尔解决了这一问题。他基于在一台改造过的扫描离子电导显微镜(SICM),开发出一种反馈控制系统。该系统能利用通过纳米吸液管尖端的离子流作为反馈信号,在尖端接近细胞表面时探测其中的液滴。在尖端进入细胞之前,一种自动控制系统能定位它在细胞上面的位置,然后尖端很快插入穿透细胞膜,通过操控电压有控制地提取一小点细胞内物质。由于吸液管尖端极精细,对细胞造成的损害极微小。 研究小组用这种系统从活细胞中提取的微量细胞物质,估计只有50毫微微升(千万亿分之一升),约一个人体细胞百分之一的量。他们从单个人体癌细胞中提取物质并进行RNA测序,还从人类成纤维细胞中提取了线粒体并对其进行了DNA测序。“人们已经知道,线粒体和多种神经退化疾病有关。该技术可用于深入揭示线粒体基因组变异的重要性。”波曼德说。 该技术应用前景广阔。波曼德希望能与其他研究人员合作,探索其更多用途。“对于癌症生物学家、干细胞生物学家等想要了解细胞内部情况的科学家来说,这是一种多功能的平台。”(常丽君)来源:中国科技网-科技日报 2014年01月20日

  • [研究进展] 龙亿涛小组借助纳米光谱实现生物分子实时追踪

    华东理工大学研究人员利用自主搭建的多通道光谱仪器,观测到单个纳米粒子的光学信号,并通过将单粒子光谱技术与多种调控手段相结合,成功在线监测到单个金、银、铜纳米粒子的生长过程,同时将其应用于生物分子的实时追踪。相关成果已被德国《应用化学》杂志以“热门文章”接收,将在2012年首期杂志以内封面形式发表。文章的通讯作者是华东理工大学教授龙亿涛,第一作者为博士研究生秦利霞,以色列耶路撒冷希伯来大学参与了该项研究。该研究得到国家自然科学基金重大研究计划的资助。金、银、铜等贵金属纳米粒子具有等离子共振散射性质,这种散射光谱比现有的荧光光谱强度高且更稳定,已被广泛应用于生物传感、分子识别等领域。目前,单纳米颗粒水平的散射光谱仍处于新兴阶段,其在活细胞代谢的实时监测应用及物理学探究成为研究热点。此前,该课题组利用这一光谱仪器平台已成功捕获活细胞内NADH的分布图像并应用到抗癌药物的筛选。他们与中科院上海应用物理所合作,在DNA检测中也取得了创新性的成果。目前,该课题组在纳米光谱方面正开展更多的工作,以期实现单分子水平的生物分子检测追踪,获得更多生命活动的微观信息。《科学时报》 (2011-12-22 A2 综合)http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09510.gif

  • 苏州纳米所硅纳米线场效应管生物传感器研究取得新进展

    生物传感器能够将各种生化反应转换成可测量的电学、光学等信号,属于典型的多学科交叉领域。在生物传感器研究中,器件设计与传感策略一直成为该领域的研究热点,开发具有高灵敏度、时效性兼具可制造性的生物传感器具有重要的科学价值和应用前景。 中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所生物医学部程国胜研究员课题组采用CMOS兼容“自上而下”加工工艺,以SOI(silicon-on-insulator)硅片为衬底,加工出尺寸可控的一维Si纳米线场效应管。在生物传感器研发过程中,纳米材料表面的功能化修饰是其中一项重要环节,该团队在前期工作中已探索了半导体纳米材料的表面修饰基本方法(Langmuir 26, 4514–4522, 2010;Langmuir 27, 13220–13225, 2011)。在此基础上,通过共价结合方法选择性地在Si纳米线表面修饰急性心肌梗死标志物——心肌肌钙蛋白I(cTnI)的单克隆抗体,制备了面向心肌梗死诊断的生物传感器。测试结果表明,生物传感器对cTnI的响应时间小于2 min,其动态线性响应范围92 pg/mL~46 ng/mL,相关工作发表于Biosensors and Bioelectronics(34, 267-272, 2012)。 进一步通过分析器件电流响应中的低频噪声谱,发现当器件工作于反型区时,相较于空气中的响应,液相环境下噪声谱幅度的倒数受栅极电压的调控作用更加明显。基于此,研究人员以血清体系为研究对象,对比了传统电流响应与噪声谱分析方法,在电流响应无法区分待测cTnI蛋白的情况下,噪声谱分析能够实现2个数量级的信号差别。 部分结果发表于Applied Physics Letters(101, 093704, 2012),为实现新型、高灵敏度生物传感器的设计提供了思路。 上述研究工作得到了中科院“百人计划”项目、国家自然科学基金、国家重大科学研究计划(973项目)经费支持,同时得到了苏州纳米所纳米加工平台及分析测试平台的技术支持。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201209/W020120911317688421684.jpg图1 器件阵列形貌(A),Si纳米线扫描电镜图片(B)以及典型的cTnI传感结果(C)。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201209/W020120911317688424476.jpg图2 噪声幅度倒数与栅极电压之间的关联(A),电流模式下(B)及噪声谱分析方法下的cTnI响应(C)。

  • 浅谈拒水拒油纳米技术处理服装的功能检测

    浅谈拒水拒油纳米技术处理服装的功能检测Discussion on the Testing of Water-repellent and Oil-repellent Nano-functionalApparel 杨志敏,何玉兰,叶毓辉,董晶泊(深圳市计量质量检测研究院,广东 深圳 518139)摘要:简要介绍拒水拒油纳米处理服装,及通过接触角、沾水等级、拒油等级对其性能的检测。关键词:纳米;拒水;拒油;接触角Abstract:This paper briefly introduces the nano-functional apparel ,and the test method of the water-repellent and oil-repellent.Key words: nano;water-repellent;oil-repellent;contact angle拒油原理和拒水原理极为相似,都是改变纤维表面性能,使其临界表面张力降低,水和油与其产生较大的接触角,达到拒水拒油的目的,而又不影响织物的透气性。拒水拒油纳米服装就是利用纳米技术处理过的面料制成的功能性服装。目前常用有两种方法:一种是利用涂层或浸渍,对纤维或面料进行表面处理,最终在织物表面形成一种功能性的涂层;另一类是利用化纤改性技术,将纳米材料作为添加剂加入到纺丝液中,复合纺丝,制备功能面料。目前市场上纳米服装局面混乱,鱼目混珠的“纳米”产品一哄而上,有些只是不透气涂层织物,引来众多的非议。如何鉴定纳米结构,评估和检测服装的拒水拒油功能,从而判定是否为拒水拒油纳米处理服装是目前面临的问题。本实验通过扫描电镜(SEM)鉴定织物表面的纳米结构,并通过测量液体在织物表面的接触角,沾水等级,拒油等级来检测纳米处理服装的拒水拒油性能,简要介绍拒水拒油纳米处理服装的检测。1纳米结构的鉴定确定是否具有纳米结构单元是判断该服装是否为纳米技术处理服装的前提。目前纳米结构的表征方法有很多,如扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、扫描隧道电镜(STM)、原子力显微镜(AFM)、X射线小角散射法(SAXS)等等,但涉及到服装一类最终产品上,取样、制样方法一直是难题。结合试验条件,本试验采用扫描电子显微镜测定织物表面纳米结构单元。仪器:扫描电子显微镜(分辨率2 nm),哈氏切片器,镀膜仪(金属膜)。在服装上的有效部位随机剪取5块5 mm×5 mm的试样,用镊子夹取试样固定在贴有导电胶布样品台上,将载有样品的试样台移至镀膜仪,镀膜为金属导电膜,膜的厚度宜在5~20 nm的范围内。然后送入扫描电镜样品室,抽真空直至可以进行电镜测试。在使用扫描电镜测试时,每个试样随机选择四个区域进行观测,放大倍数以有利于观测纳米结构为宜。结构单元的短径≤100 nm则为纳米结构单元,结构的短径>100 nm则为非纳米结构单元。测试所有试样,并计算纳米结构单元总数和非纳米结构单元总数(如图1所示)。图1 纤维表面形貌从图1中可以看出,纤维表面附有较多纳米颗粒。部分纳米颗粒因发生团聚,颗粒直径明显大于100 nm。整个区域以直径≤100nm的纳米颗粒为主,完全符合纳米技术处理服装的要求。2表面接触角测定当一滴液体滴在织物表面上时,有可能完全润湿织物,在表面形成一层水膜,有可能形成水滴状,液滴边缘与固体表面形成一个夹角θ,这个角就称为接触角。当0°<θ<90°时,液体部分润湿织物,并在极短的时间内,液滴向四周扩散并渗入织物中,90°<θ<180°时,液体不能润湿织物表面而形成液珠,倾斜时液滴滚落。如图2所示。 图2 接触角θ要达到拒水的目的,就要使接触角θ越大越好。根据著名的Young方程:γS=γSL +γLcosθ,液体在固体表面形成的接触角和界面张力之间的关系可知,由于液体表面张力不变,要达到拒水的目的,就必须减小固体表面张力或使固液表面张力变大。由于在纳米尺寸低凹的表面可以吸附气体分子,并且使其稳定附着存在,所以在宏观织物表面上形成了一层稳定的气体薄膜,使得油或水无法与织物的表面直接接触,纤维表面张力减小,水滴或油滴与界面的接触角趋于最大值,实现纤维织物拒水拒油功能。 水的表面张力为72.6 mJ/m2,而一般油类的表面张力为20~40 mJ/m2,润湿能力远大于水,所以拒油的物质一定拒水,故这里只测量油滴的接触角。取5个样品,在同一个样品上不同位置测量5次,取平均值。然后使用标准洗涤剂按5A程序洗涤5个循环,再测试洗后织物表面接触角。仪器:JC2000C1静滴接触角/界面张力测量仪,微量注射器,玻璃载片,A形全自动洗衣机。试剂:食用油,标准洗涤剂WOB。 图3 油滴在织物表面形态 调整好仪器之后,通过垂直固定的微量注射器往织物表面上滴2~3 μL食用油,油滴未渗入织物中,在织物表面形成近似圆形液滴,见图3。冻结图像之后,计算每个油滴的接触角,结果见表1。表1 油滴表面接触角试样编号接触角/o洗前洗后1#144.8138.22#141.6145.13#149.7142.24#153.4137.45#145.2148.8平均值146.9142.3从表1可以看出,洗前油滴在织物表面的平均接触角为146.9 o,远大于90 o;洗后油滴在织物表面的平均接触角为142.3 o,不仅说明该服装洗后仍使油滴在其表面有较大的接触角,具有良好的拒油效果,亦说明该服装具有一定的耐洗性能。3拒水级别测试在日常检测中,对织物的拒水级别测试,一般用淋水性能测试方法。按照GB/T4745—1997《纺织织物表面抗湿性测定沾水压试验》中要求的取样、操作程序、评定进行,织物的经向与水流方向平行,分别测试洗前、洗后试样的拒水级别,结果见表2。表2 拒水等级试样编号沾水等级/级洗前洗后1#552#553#55[/tr

  • 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='

  • 提高纳米材料研究及应用水平、尽在第二届“纳米表征与检测技术”主题网络研讨会

    [align=left][b][color=#ff0000][b][b][size=16px]第二届“纳米表征与检测技术”主题网络研讨会盛大开幕[/size][/b][/b][/color][/b][/align][align=left][b]举行时间:[color=#ff0000]2019[/color]年[color=#ff0000]12[/color]月[color=#ff0000]18[/color]日[color=#ff0000] 早9:30[/color][/b][/align][align=left][b][color=#990000]嘉宾:[/color][/b][/align][align=left][b]谭平恒(中国科学院半导体研究所)[/b][/align][align=left][b]解德刚(西安交通大学)[/b][/align][align=left][b]胡学兵(景德镇陶瓷大学)[/b][/align][b]蔡小舒(上海理工大学)马书荣(赛默飞)毛晶(天津大学)陈强(岛津)彭开武(国家纳米科学中心)[/b][size=16px]纳米材料是纳米科技的基础和主要研究内容,而适合于纳米科技研究的仪器分析方法是纳米科技中必不可少的实验手段。纳米材料的分析和表征对纳米材料和纳米科技发展具有重要的意义和作用。[/size][size=16px]基于此,仪器信息网[/size][size=16px]将于2019年12月18日组织举办第二届“纳米表征与检测技术”主题网络研讨会,邀请该领域专家,围绕纳米材料常用分析和表征技术,从成分分析、形貌分析、粒度分析、结构分析以及界面表面分析等方面带来精彩报告,为纳米材料工作者及相关专业技术人员提供线上互动交流互动平台,进一步加强学术交流。共同提高纳米材料研究及应用水平。[/size][align=left][color=#333333]戳链接[/color][size=24px][color=#ff0000][b]免费[/b][/color][/size][color=#333333]报名~[/color][/align][url]https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/nano2/[/url]

  • 碳纳米管的若干生物医学应用

    过去人们一直关注碳纳米管,特别是其电学和力学特性以及在未来半导体工业中的应用前景。但是,碳纳米管还有另一种诱人的应用没有被人们广泛的认识——这就是碳纳米管的生物医学应用。在生物上的应用,在于碳纳米管是碳材料所以碳纳米管具有生物亲和性,从而和人体的组织器官形成友好的界面。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=23727]碳纳米管的若干生物医学应用[/url]

  • 提高纳米材料研究及应用水平、尽在第二届“纳米表征与检测技术”主题网络研讨会

    [align=left][b][color=#ff0000][b][b][size=16px]第二届“纳米表征与检测技术”主题网络研讨会盛大开幕[/size][/b][/b][/color][/b][/align][align=left][b]举行时间:[color=#ff0000]2019[/color]年[color=#ff0000]12[/color]月[color=#ff0000]18[/color]日[color=#ff0000] 早9:30[/color][/b][/align][align=left][b][color=#990000]嘉宾:[/color][/b][/align][align=left][b]谭平恒(中国科学院半导体研究所)[/b][/align][align=left][b]解德刚(西安交通大学)[/b][/align][align=left][b]胡学兵(景德镇陶瓷大学)[/b][/align][b]蔡小舒(上海理工大学)马书荣(赛默飞)毛晶(天津大学)陈强(岛津)彭开武(国家纳米科学中心)[/b][font=&][size=16px]纳米材料是纳米科技的基础和主要研究内容,而适合于纳米科技研究的仪器分析方法是纳米科技中必不可少的实验手段。纳米材料的分析和表征对纳米材料和纳米科技发展具有重要的意义和作用。[/size][/font][font=&][size=16px]基于此,仪器信息网[/size][/font][font=&][size=16px]将于2019年12月18日组织举办第二届“纳米表征与检测技术”主题网络研讨会,邀请该领域专家,围绕纳米材料常用分析和表征技术,从成分分析、形貌分析、粒度分析、结构分析以及界面表面分析等方面带来精彩报告,为纳米材料工作者及相关专业技术人员提供线上互动交流互动平台,进一步加强学术交流。共同提高纳米材料研究及应用水平。[/size][/font][align=left][color=#333333]戳链接[/color][size=24px][color=#ff0000][b]免费[/b][/color][/size][color=#333333]报名~[/color][/align][url]https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/nano2/[/url]

  • 【原创】激光粒度仪中亚微米及纳米的粒度检测

    在激光粒度仪的性能指标中测试下限标称为0.1甚至为0.02等,那么这部分粒度是怎么检测出来的呢?如果下限为0.1微米,那么探测器所能接收的前向角度至少要达到70度,或是有后向探测器.如果下限为0.02微米必须要应用后向散射技术,而且还要看后向激光器的波长,如果是普通的红光激光器,波长范围大概为600-800nm的激光器将无法区分纳米级颗粒后向的散射信号区别.所以必须采用波长更短的激光器,比如蓝光激光器,波长405nm等,这样纳米颗粒的后向信号区别会比较明显,但还要有特殊的采样与处理方式,否则测量下限0.02也是无法做到的.具体的方法不便说出,但用户可以采用纳米级颗粒去验证,最好中位径范围在0.05um以下的几种颗粒,比如中位径分别为0.02,0.03,0.04,0.05等几种接近单分散样品,确实在实际中这种验证比较困难,这里只是建议方法而已,希望用户能选择到一款性价比较高的仪器!尤其是检测中位径在0.2-0.02um的用户尤其要注意!

  • 成功解决纳米氢氧化铝检测含量超标问题

    成功解决纳米氢氧化铝检测含量超标问题 本月下旬化验员庞玉龙检测完宣城晶瑞公司20140625批次纳米氢氧化铝含量,报告说这次纳米氢氧化铝含量超过100%。针对此问题,检测中心进行了全面检查审核,首先重新配制了EDTA二钠标准溶液,其次配制了氯化锌标准溶液,第三配制了新的指示剂二甲酚橙溶液,百里香酚蓝溶液,还进行了移液管体积校准,又进行了样品A原样和样品B烘干样测定对比试验,测定结果进行换算后二个结果不一致,超过正常范围。如果原样按干基换算后与烘干后测定结果一致就能说明样品稳定,如不一样则说明样品出现异常问题。在排除人为因素和检测过程称量,溶样,定容,移取溶液,滴定,终点确定,标准溶液,指示剂出现异常外,基本确定是样品问题,到底是什么原因造成的,检测中心查找相关文献,根据化学专业知识可知,热分解反应,Al(OH)3加热后会分解成Al2O3和H2O 2Al(OH)3= Al2O3+3H2O -------①根据化学反应方程式计算可知:Al(OH)3分子量=26.982+(16+1)×3=77.982Al2O3分子量=26.982×2+16×3=101.964 假设:如果100gAl(OH)3中含有99.00% Al(OH)3含有Al2O31.00%,杂质含Na,Fe,K含量<0.0010%结果以Al(OH)3含量表示,根据分子量进行换算:将Al2O3换算为Al(OH)3=1.00%×155.964/101.964=1.00%×1.5296=1.5296%Al(OH)3含量=99.00%+1.5296%=100.5296%因此,据此推出,可以确定是纳米氢氧化铝样品中含Al2O3是纳米氢氧化铝检测含量超标的主要原因。又是什么原因导致出现烘干样品与不烘干样品结果不一致呢?检测中心查找相关文献,根据国家标准GB/T6610.1氢氧化铝化学分析方法重量法测定水份介绍,对比水份的检测,检测水份时没有采用相同的真空干燥器和特殊的活化氧化铝干燥剂,使用的是普通干燥器,一般常用的硅胶干燥剂,这是国家标准通用水份测定方法。干燥环境的不同就导致样品水份结果有较大偏差,水份结果的偏差的大小,除了样品外在水份外,就直接引纳米起氢氧化铝中氧化铝的含量,根据化学方程式①可知,氢氧化铝分解出水份越大,氧化铝的含量就越大,氧化铝的含量越大所测定的样品中氢氧化铝含量就越大,为此就导致出现烘干样品与不烘干样品结果不一致。原因在此。就此就圆满成功解决了氢氧化铝检测含量超标问题。任何问题的出现,只要想办法,动脑筋,要观察问题,分析问题,查找原因,是没有解决不了的问题,总之,俗话说的好,有矛就会盾,方法总比问题多。这次问题的解决,为高电压钴酸锂生产制定原料氢氧化铝检测标准提供了正确的数据,发现了一个不为人知的事实,纳米氢氧化铝原料中存在数量不定的氧化铝。2014.9.26

  • 【转帖】美国研究人员利用纳米技术生产生物燃料

    美国路易斯安那理工大学日前发表新闻公报说,该大学研究人员在生产生物燃料工艺过程中采用纳米技术,从而大大节省了生产成本。  公报说,秸秆等农林废弃物作为生物燃料的原料具有巨大潜力,用它们生产的生物燃料被称为第二代生物燃料。但是将这些生物原料转化成可以燃烧的乙醇等需要多种酶对其中的纤维素进行分解,成本很高。路易斯安那理工大学从事化学工程研究的帕尔梅及其同事最近开发出一种纳米技术,能将参与反应的多种酶固定成几种酶,并且这些酶能重复使用多次,这大大降低了第二代生物质燃料的生产成本。这一技术可以被应用到大规模商业生产中。  第二代生物燃料包括利用秸秆、稻草等农林废弃物生产的燃料乙醇和生物柴油,它可以替代传统的汽油和柴油,能大大减少温室气体排放,同时避免了第一代生物燃料以玉米等粮食作物为原料,因此受到广泛青睐。

  • 【原创】动态光散射测定生物大分子粒径,纳米粒径和均一性

    【原创】动态光散射测定生物大分子粒径,纳米粒径和均一性

    下午培训的另一台仪器是动态光散射,主要用于测定生物大分子的粒径和均一性。仪器推荐50nm一下,但是目前,我们有时测试样品可以接近100nm。虽然是生命科学仪器,但是测纳米粒子子相当不错。做蛋白结晶时会经常考虑到蛋白在某种条件下是否聚集,这个就可以通过动态光散射来检测,是单体,二聚 ,还是多聚等等。此仪器同样可以检测pH,盐离子,温度对蛋白质的影响。蛋白的某个参数吧。仪器为Dynapro-99-E [img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/09/200809251019_110100_1613111_3.jpg[/img]

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