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金属纳米颗粒最有前景的应用领域
2013-12-11 09:08:16
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最近,利用生物分子如DNA、氨基酸和蛋白质来合成金属纳米颗粒受到了科研人员的青睐。该方法可以避免有毒有害物质的产生。生物分子是生命的构筑基元,在生物体中发挥着重要的作用,现已被用于设计和合成在分子水平的纳米结构。生物分子的引入,拓展了纳米颗粒的应用范围,尤其是生物学领域。因此,基于分子辅助技术的合成方法已被用于合成贵金属纳米颗粒如Au和Ag。然而,利用生物分子在水溶剂介质中制备Cu纳米颗粒的研究报道尚未出现。
Cu纳米颗粒在很多领域,如润滑剂、催化剂、热传输纳米流体,电子材料和光学器件发挥着重要作用。在微电子领域,与贵金属相比,铜价格便宜且电迁移影响小。除了这些,利用生物分子辅助技术合成的稳定分散的水溶性Cu纳米颗粒可以作为“墨水”结合喷墨打印技术用于构筑低成本电子组元,利用自组装技术制备有序微纳阵列,也可以广泛应用于生物领域。
中科院宁波材料技术与工程研究所表面事业部乌学东研究团队采用生物分子辅助合成技术制备了具有高稳定分散的水溶性纳米铜颗粒,分析探讨了多巴胺对铜纳米颗粒的高效还原及优异稳定性的作用机制。多巴胺,是一种具有生物活性和还原性的邻苯二酚衍生物,既用作还原剂,同时又用作稳定剂。制备过程中不添加任何其它的介质稳定剂,有效避免了有机残留物的生成。所制备的分散性Cu纳米颗粒稳定性好,放置6个月也无发生沉积迹象。该生物分子辅助合成技术,方法简单、易操作、效率高、环境友好,为合成在生物技术领域有潜在应用的多种纳米颗粒提供了一种有效的方法。
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化工资讯网整理编辑:结肠癌危害巨大,据统计,是西方国家中第三大癌症致死病症。加拿大多伦多玛嘉烈医院癌症中心的医学人员最近发现了一种新办法,可以消除在干细胞中驱动自我更新的基因,从而达到治疗结肠癌的效果。
在临床前实验中,研究小组在小鼠体内复制了人类结肠癌,以确定特定靶向干细胞是否具有临床相关性。研究人员首先发现BMI-1基因是结肠癌干细胞的关键调节器及自我更新、增殖和细胞存活周期的驱动器。接下来,他们利用现有的小分子抑制剂成功阻断了BMI-1,从而证明了这种方法的临床相关性。
论文主要作者安托尼贾·克莱索博士表示,抑制自我更新调节器是控制肿瘤生长的有效途径,为将干细胞自我更新的临床相关性作为靶向治疗的生物学过程提供了强有力证据。迪克博士解释说,阻断BMI-1通路,干细胞就无法自我更新,从而对肿瘤生长造成长期的、不可逆的损伤。换言之,癌症被永久关停。
此项研究成果成果巨大,对推进持久治疗结肠癌的方法迈出了第一步。这项研究推出一个可行的方法来治疗结肠癌,其临床应用前景令人兴奋。

化工资讯网整理编辑:H7N9禽流感病毒可以对上下呼吸道达成同时的感染,在禽流感病毒中,这种感染模式是第一次被发现。这足以说明H7N9病毒可以有效传播并有很大可能成为流行的传染病因。
通常情况下,诸如H1N1等流感病毒较易感染人的鼻子、咽喉等上呼吸道部位,这些患者的唾液与鼻涕等含有大量病毒,这导致病毒的传播性较强;而H5N1等一些禽流感病毒则容易感染较为深入的细支气管及肺泡等下呼吸道,引起严重肺炎,因而这些禽流感病毒的致病性强。
另一方面,H7N9病毒能比其他病毒更集中地黏附在鼻甲、气管与支气管的纤毛细胞上,表明它也具有有效人传人的潜力。研究负责人、伊拉斯谟大学的泰斯·凯肯说,H7N9病毒的黏附模式在此前的禽流感病毒中从未观察到过,表明它“既有引起严重肺部疾病也有在人际间有效传播的可能”。
但是,这位科学人员也强调,病毒黏附只是该病毒在宿主细胞中进行复制的第一步,要把宿主反应以及其他感染步骤综合考虑,才可以了解H7N9病毒到底能否引起传染病大流行,以及这种病毒引起流行病的潜力。
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化工资讯网整理编辑:一种可以从污水中取出潜在电能的新办法近日被美国斯坦福大学科学人员设计出来,那就是使用存在于自然界的“产电菌”来设计一种微生物构成电池,能够一边消化分解污水,一边产生电力。
研究人员估计,这种微生物电池可以提取约30%在废水中的潜在能源,与市面销售最好的太阳能电池的光电转换率大致相同。希望未来可将其用于污水处理厂,或者在湖泊、沿海水域的“死亡区”分解有机污染物,如消耗氧气水平和令海洋生物窒息的化肥残留和其他有机废物。
通过电子显微镜可见,在电池的负极,“产电菌”将其乳白色卷须粘住碳丝,作为有效电导体。当这些微生物摄取有机物后转换成生物燃料,它们多余的电子流动到碳丝和穿过正电极,而电极是由可吸引电子的材料氧化银构成。在正电极存储多余电子的过程中,一天左右可满荷电子,而流入正极节点的电子逐渐使氧化银减少形成银,最大程度上将其还原为银,然后将银从电池中取出,又可重新形成氧化银循环使用。
研究人员称,微生物电池是值得努力开发的,因为它可以弥补一些现在用于处理废水的电力。而目前在发达国家废水处理耗电占总用电负荷的3%左右。研究人员说,未来最大的挑战将是找到一种廉价而高效的正极节点材料。
采用氧化银的原理现在已经被揭示出来,但由于银太贵,所以不适合大规模应用。虽然科学家仍然在试图寻找廉价的替代者,但这需要一段不短的时间。
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