人造微納米馬達(dá)是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的微型自主運(yùn)動(dòng)裝置,其具有體積小、比表面積大、運(yùn)動(dòng)速度快、制作簡單、容易修飾等優(yōu)點(diǎn)。近年來,隨著微納米技術(shù)的不斷發(fā)展,新型微納米馬達(dá)不斷被研制的同時(shí),新的驅(qū)動(dòng)方式也不斷被發(fā)展,產(chǎn)生了以Janus球、管狀、棒狀等形狀為代表的微納米馬達(dá);也開發(fā)出了化學(xué)、光、磁場、超聲場及電場等馬達(dá)驅(qū)動(dòng)方式。這些微納米馬達(dá)在環(huán)境檢測與修復(fù)、生物醫(yī)學(xué)、分析檢測、生物傳感等領(lǐng)域有較大的應(yīng)用前景。但是現(xiàn)階段的微管馬達(dá)的外層材料主要是聚（3,4-乙烯二氧噻吩）、聚苯胺、還原氧化石墨烯等,這些材料的表面活性基團(tuán)種類少,運(yùn)載藥物能力有限,生物降解性差等缺點(diǎn),使其在環(huán)境治理和藥物運(yùn)輸?shù)确矫娴膽?yīng)用受到很大的限制。本論文主要研制了新型β-環(huán)糊精修飾聚天冬氨酸微米管狀馬達(dá),并探索其在有機(jī)污染物光降解和協(xié)同載藥方面的應(yīng)用,主要工作如下:1.基于β-環(huán)糊精修飾聚天冬氨酸微管馬達(dá)光降解有機(jī)污染物的應(yīng)用研究作為最常見的內(nèi)分泌干擾物之一,雙酚A（BPA）被廣泛用于阻燃劑,塑料包裝和環(huán)氧樹脂中,由于雙酚A中苯環(huán)特有的穩(wěn)定性,使其不易被微生物降解。雙酚A會導(dǎo)致內(nèi)分泌失調(diào),威脅著胎兒和兒童的健康。癌癥和... 

【文章來源】：山東師范大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

在15s內(nèi)（a）剛性Au/Ag/Ni和（b）柔性Au/Agflex/Ni納米線在旋轉(zhuǎn)磁場（5G,f=15(A);

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文4顆粒（PtNPs）的新型自主Janus膠囊馬達(dá)（圖1-3B），其具有出色的輸送能力。不對稱的中空膠囊可以通過外部磁場控制以實(shí)現(xiàn)定向運(yùn)動(dòng)，并且可以響應(yīng)外部刺激，以實(shí)現(xiàn)可控封裝和觸發(fā)型藥物的釋放，同時(shí)具有制造智能自推式輸送系統(tǒng)的潛力。圖1-3（A）5個(gè)對照粒子（空白）和鉑涂層粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡[21]；（B）通過微接觸印刷制造PtNP改性的不對稱聚電解質(zhì)膠囊的示意圖（A）；樹突狀PtNPs功能化（PSS/PAH）5膠囊的TEM圖像（B）[23]1.2.1.3管狀馬達(dá)微管馬達(dá)，又稱為微型火箭，形狀主要是圓錐型結(jié)構(gòu)，其長度和半徑對他的運(yùn)動(dòng)有著很大的影響，這種馬達(dá)可以在富鹽環(huán)境以及生物流體中很好的運(yùn)動(dòng)，因而人們一直致力于將其用于貨物輸送，環(huán)境治理，生物醫(yī)學(xué)等方面。Samuel團(tuán)隊(duì)[24]通過卷曲技術(shù)制備了InGaAs/GaAs/(Cr)Pt納米微管。馬達(dá)的直徑在280-600nm范圍內(nèi)，在過氧化氫溶液中移動(dòng)的速度高達(dá)180m·s-1（圖1-4）。馬達(dá)的非對稱使其呈現(xiàn)一種螺釘狀的運(yùn)動(dòng)，從而能夠鉆進(jìn)并嵌入到生物材料中，卷曲納米管形狀的不對稱性對于確定自推進(jìn)過程中的軌跡研究非常重要，該類馬達(dá)可用于制造功能納米工具，為納米級實(shí)現(xiàn)機(jī)械化功能提供了很大的可能性。BA

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文5圖1-4選擇性地對犧牲層砷化鋁（AlAs）進(jìn)行刻蝕（底部）和由InGaAs/GaAs/Pt（0.5nm）組成的單個(gè)管的聚焦離子束（FIB）的SEM圖（頂部）[24]Wang小組[25]采用模板電沉積方法高效的制備聚苯胺（PANI）/Zn微管馬達(dá)，其可以在極端酸性環(huán)境中有效的自主運(yùn)動(dòng)，而無需其他化學(xué)燃料（圖1-5A）。他們測試了聚苯胺（PANI）/Zn微馬達(dá)在不同酸和人血清中的推進(jìn)特性，發(fā)現(xiàn)馬達(dá)的速度與pH有依賴性。該新型微管馬達(dá)具有超快的推進(jìn)力（高達(dá)100體長·秒-1），并具有引人注目的功能，包括自主運(yùn)動(dòng)和定向貨物運(yùn)輸。此類酸驅(qū)動(dòng)的微管火箭在多種生物醫(yī)學(xué)和工業(yè)應(yīng)用中有較大的潛力。該團(tuán)隊(duì)[26]又進(jìn)一步研究了馬達(dá)組成和電聚合條件對于推進(jìn)力的影響，包括聚吡咯（PPy），聚3,4-乙烯二氧噻吩（PEDOT），聚苯胺（PANI），以及各種內(nèi)部催化金屬（Ag，Pt，Au，Ni-Pt合金）（圖1-5B）。電聚合條件，例如單體濃度、表面活性劑、電解質(zhì)等都對所得微管的形態(tài)和運(yùn)動(dòng)都會產(chǎn)生較大的影響，PEDOT/Pt微管馬達(dá)具有最有效的推進(jìn)力，在生理溫度下的破紀(jì)錄速度可以超過1400體長·秒-1。與卷曲技術(shù)相比，模板電沉積方法操作更加簡單，成本更低，更能輕松制備各種材料的微管馬達(dá)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]環(huán)糊精功能化修飾納米銀負(fù)載姜黃素的制備及其抗腫瘤活性[J]. 陳建平,余苗,秦小明,諶素華,鐘賽意.  食品科學(xué). 2017(21)



本文編號：3258727