【摘 要】
:
第一章载铜聚多巴胺纳米颗粒制备及其性能评价目的:制备具有近红外响应的载铜聚多巴胺(Cu2+loaded polydopamine,CuPDA)纳米颗粒,并评价其在近红外光照射下的光热转换性能。方法:通过Cu2+与H2O2在Tris-乙醇混合溶液中共同催化多巴胺(dopamine,DA)快速氧化聚合,制备载铜聚多巴胺(CuPDA)纳米颗粒。通过分析投料比例、溶剂比例及H2O2使用等因素,对CuPDA
论文部分内容阅读
第一章载铜聚多巴胺纳米颗粒制备及其性能评价目的:制备具有近红外响应的载铜聚多巴胺(Cu2+loaded polydopamine,CuPDA)纳米颗粒,并评价其在近红外光照射下的光热转换性能。方法:通过Cu2+与H2O2在Tris-乙醇混合溶液中共同催化多巴胺(dopamine,DA)快速氧化聚合,制备载铜聚多巴胺(CuPDA)纳米颗粒。通过分析投料比例、溶剂比例及H2O2使用等因素,对CuPDA纳米颗粒在近红外(808 nm)的吸光度、载Cu2+性能和反应速度的影响,优化反应条件;利用扫描电镜、红外光谱、能量色散X射线谱、评价CuPDA纳米颗粒的形态及结构特征;原子吸收光谱法测定载Cu2+含量和Cu2+释放率;通过光热性能实验计算CuPDA的光热转换效率η,评价其光热转换性能。结果:当DA:Cu2+投料摩尔比为1:1.0,溶剂Tris:乙醇体积比为3:2,且在反应中加入0.9 mmol H2O2时,可快速制备CuPDA纳米颗粒,该颗粒在近红外808 nm处有最大吸收量,且载Cu2+量在较高水平。扫描电镜结果显示:CuPDA纳米颗粒呈较为均一的球形颗粒,粒径200 nm左右;红外光谱证实颗粒物上存在PDA;能量色散X射线谱证明了CuPDA纳米颗粒中铜元素的存在,表明Cu2+已载负到PDA上。最终制备所得CuPDA纳米颗粒中Cu2+含量为205.3μg/mg。Cu2+24 h释放率达18.74%,光热转换效率η为25.6%。结论:通过Cu2+与H2O2共同催化DA氧化自聚,快速制备的CuPDA纳米颗粒可负载铜,Cu2+可持续释放,且具有良好的光热转换性能。第二章载铜聚多巴胺纳米颗粒光热抗菌及抗生物膜效应目的:分析CuPDA纳米颗粒对悬浮状大肠杆菌(E.coli)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)及铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)的光热抗菌效果,及光照条件下对P.aeruginosa所形成的成熟生物膜的破坏作用。方法:将菌液分别与不同浓度的CuPDA或PDA混合,施加/不施加光照条件,采用平板菌落计数法,确定不同孵育时间下的细菌的存活率,分析CuPDA对悬浮细菌的杀灭效应。然后分别将CuPDA和PDA加入培育成熟的P.aeruginosa菌生物膜上,在不同条件下孵育后,通过结晶紫染色法,确定其对生物膜上细菌的杀灭效应。结果:平板计数法显示,在无光照条件下,纳米颗粒与悬浮细菌孵育1 h后,PDA浓度从50μg/m L增加至400μg/m L时,三种菌的存活率均为100%;CuPDA浓度为50μg/m L时,E.coli及S.aureus存活率均小于1%,P.aeruginosa存活率为93.5%,当CuPDA浓度升至400μg/m L时,P.aeruginosa存活率为85.6%。延长孵育时间至6h,各浓度PDA作用的P.aeruginosa在6 h时存活率仍为100%;CuPDA浓度为50μg/m L浓度时,P.aeruginosa存活率在4 h时即可降至0.2%,6h时存活率降为0。Cu2+释放率与细菌存活率相关分析显示,随着Cu2+释放量的增加,CuPDA对P.aeruginosa的杀菌率也在增加,表明Cu2+的释放是无光照条件下杀菌的主要因素。各组施加近红外光照5 min后再孵育1 h,PDA浓度为400μg/mL时,E.coli,S.aureus及P.aeruginosa的存活率分别为3.3%,20.6%和11.5%;CuPDA浓度为100μg/m L时,E.coli、S.aureus与P.aeruginosa的存活率均小于1%;孵育时间延长至6 h,PDA浓度为50μg/m L时,P.aeruginosa菌的生存率在1 h时降至70%,至2h,6 h时生存率仍为70%;CuPDA浓度为50μg/m L时,P.aeruginosa的生存率在1 h后降至67.4%,2 h后降至几乎为0,6h后仍为0,表明CuPDA具有持续抗菌的效果。结晶紫实验表明,无光照条件下,在PDA和CuPDA浓度均为800ug/m L,孵育时间为12 h时,PDA和CuPDA组生物膜的残留率分别为100%和61.4%;施加光照后10min后,孵育12h,PDA组的生物膜残留率为62.5%,CuPDA组生物膜的残留率降至33.9%。表明CuPDA比PDA有更优异的抗生物膜作用。结论:在无光照时,CuPDA纳米颗粒所释放的Cu2+,对悬浮状的E.coli、S.aureus和P.aeruginosa均有良好的抗菌性能,对成熟的P.aeruginosa生物膜也有较强的破坏作用;在光照条件下,抗菌和抗生物膜性能进一步增强。无论在有光照或无光照条件下,CuPDA抗菌和抗生物膜性能均优于PDA。
其他文献
目的:通过对孕期水产品、内脏摄入量与尿中元素砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)、钼(Mo)浓度关系进行分析,确定孕期水产品和动物内脏的摄入量是否影响尿金属浓度。方法:在同济母婴健康队列的基础上,纳入1622名妊娠期提供尿样的研究对象进行分析。通过现场调查收集妊娠期女性的人口学指标和半定量食物频率问卷,使用医院提供的聚丙烯尿杯收集尿样。运用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定尿样中金属浓度。使用
焊接过程是一个非常复杂的过程,涉及电弧物理、传热及冶金的变化。焊接的数值模拟能够有效地模拟焊接过程中的各种现象,对焊接结构的设计,优化和焊接材料的选择起着非常重要的作用。焊接现象包括传热过程,金属熔化凝固、冷却、焊接应力和变形等。模拟计算各种焊接现象,可以使用计算机来确定焊接结构、材料的最佳选择、工艺方法和最佳的焊接参数。坡口焊接是目前船舶、机车、车辆、桥梁、锅炉以及车库等工业产品常用的焊接方式,
随着国Ⅵ排放法规的出台,对柴油车废气中主要污染物NOx和PM都提出了更为严苛的排放要求,单一后处理技术难以将所有尾气污染物都降至限值以下,结合机内净化技术开发高效紧凑的集成尾气后处理装置是当前柴油车减排的发展趋势,而怎样提高SCR系统低温工况下NOx转化效率和抗结晶能力是亟需解决的难题。本文基于尿素SCR系统,对非气助喷射SCR喷雾混合过程进行了详细的研究。利用可视化定容弹实验台架和高速摄影机,对
近年来车辆装备行业发展迅速,产量增加,国内销售和出口数量不断创新高。随着汽车工业的发展,特别是近十年来中国汽车工业的爆炸性增长,车辆装备制造商越来越多。但是,企业管理水平参差不齐,质量管理有很大不同,特别是特种车辆行业的管理与质量差异性更是区别较大,随着车辆装备产量的增加,质量对客户构成的安全隐患更加突出。因此,提升企业质量不仅可以减少售后和返修,降低企业成本;还可以提高产品和企业的市场竞争力。建
石英粉尘是我国最常见的职业性有害因素之一,石英粉尘吸入后,经呼吸道进入肺部,巨噬细胞作为机体防护的第一道屏障,被石英粉尘刺激,从而启动一系列的免疫防御反应。三碘甲腺原氨酸(T3)是一种内分泌激素,能够调节机体的固有免疫反应,甲状腺激素受体α(TRα)作为三碘甲腺原氨酸的核受体,主要与三碘甲腺原氨酸结合后发挥抗氧化、抗炎和抗凋亡的生物学功能,然而,在目前的研究中,三碘甲腺原氨酸在石英粉尘导致的氧化应
钢桁架应急桥采用焊接整体式节点,节点处由于焊接工艺等原因存在的裂纹缺陷,会在车辆移动荷载的反复作用下不断扩展,节点处容易产生疲劳问题,疲劳破坏为钢桁架应急桥的主要破坏形式之一。研究应急桥节点处初始裂纹的扩展规律跟结构的剩余寿命,对于应急桥的安全评定具有重要意义。本文采用损伤容限法对钢桁架应急桥节点裂纹扩展规律及扩展剩余寿命进行了研究,具体研究内容如下:(1)基于损伤容限理论基本内容,将裂纹简化为半
随着人们对立体信息日益增长的需求,图像限制了我们表示三维世界的能力。相比之下,点云(Point Cloud)数据能够直接表示三维空间信息,在沉浸式媒体、自动驾驶环境感知等应用中表现出重要作用与巨大潜力。但是点云数据量庞大,且无规则结构,它的存储传输面临挑战,亟需高效的数据压缩算法。针对点云压缩(Point Cloud Compression,PCC)这一重要课题,本文进行了大量而深入的调查研究,总
铁路桥梁在运营过程中,由于列车荷载作用以及自身材料老化,导致结构损伤加重,逐渐失去承载能力。对比一般的公路桥,高速铁路桥具有更加严格的构造要求,且由于铁路几乎全天候运营,工作人员的维护时间和维护流程受到严格限制。因此,本文以某高速铁路斜拉桥为监测对象,基于Java和MATLAB开发了监测数据分析的算法程序,研发了铁路桥梁结构健康监测与安全评估系统,实现了实时在线风场分析、疲劳分析、桥梁动静力响应统
风力发电机结构复杂,塔筒是整个结构中最重的部分。并且风力发电机常年受复杂的交变载荷,所以塔筒是风力发电机中最容易因为疲劳损伤而发生结构破坏的结构。本文以一80米高的风力发电机为分析对象,将工程算法、有限元分析和实验方法结合,分析塔筒高强度螺栓20年的疲劳损伤,预测螺栓的使用寿命。主要内容如下:(1)在人类可再生能源的需求越来越大的背景下,对国内外学者在高强度螺栓疲劳损伤上的研究进行归纳总结,并以相
有毒有害气体对人们的健康和工业设备造成了危害,其中H2S和NO2在工业环境中单独或混合存在,威胁性极高。金属氧化物半导体(MOS)气敏传感器由于其成本低、非常灵敏并且易于使用,被广泛用于气体检测领域。WO3作为一种典型的n型半导体材料,具有宽带隙、稳定的结构和独特的非化学计量性等特性,常常用于检测H2S和NOx等气体。但是,单一WO3在检测H2S和NO2气体时存在一些限制因素,主要表现在选择性上。