纳米材料的生物响应、生物合成及利用

发布时间：2024-05-28 03:59

　　纳米材料由于其独特的物理化学性质和优异的性能,被广泛应用于能源、材料、机械、生物医学成像、环境保护和药物运输等领域。随着人工纳米材料在各领域的广泛应用,其将不可避免地释放到环境中,从而引起人们对其环境安全性的担忧。合成环境友好和生物兼容的功能纳米材料,并研究纳米材料和有机体的相互作用过程,探索人工纳米材料对生物功能影响的机制,对于指导纳米材料合成技术的改进,充分应用纳米材料和纳米技术解决复杂的环境问题具有重要的意义。本学位论文工作针对纳米材料与微生物的相互作用问题,选用环境混合微生物、秀丽隐杆线虫和噬菌体等三种生物体系分别对纳米材料的生物响应、生物合成以及利用进行探索,主要研究内容和结果如下:1.环境混合微生物对碳纳米材料的响应。环境微生物暴露在外界不利环境时,会启动一系列防御过程来降低毒性影响,并维持自己的环境功能。通过追踪环境混合微生物--厌氧颗粒污泥对单壁碳纳米管(Single wall carbon nanotubes,SWCNTs)暴露的响应过程,分析检测生化特性、污泥群落结构、形态结构、电导分析等多个指标的变化趋势,解析了 SWCNTs对厌氧消化产甲烷过程的影响机制。结果表...

【文章页数】：149 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1不同结构和尺寸的金纳米材料的结构示意图及相应颜色

.1不同结构和尺寸的金纳米材料的结构示意图及相应颜色。（A）金纳米宽比的关系；（B）硅-金纳米核壳结构，颜色随壳厚度的变化；（C）金纳量的变化。技术的发展为利用纳米材料的优良性能构建多功能的平台提供、能源、催化、生物医学和结构学领域具有广阔的应用前景[41-44地控制纳米材料的....

图１－１人工纳米材料的释放和环境暴露??同时，人工纳米材料在改善环境中的空气、水、土壤质量方面也具有较大应??

１．２．１人工纳米材料的应用和潜在环境问题??随着纳米技术的快速发展和人工纳米材料的广泛应用，各种日用品、工业品、??农产品中的纳米颗粒将通过工业和生活废水的排放和处理释放到环境中（图１－１?）。??研究表明环境中的纳米材料可以通过呼吸系统、皮肤接触、饮食等途径进入人或??动物体....

图1-1影响CNT生物效应的因素f}91

的细胞毒性也具有较大的差异性。在纯菌和混菌培养反应器中，ＳＷＣＮＴ和??ＭＷＣＮＴ对细菌的存活能力都具有一定的抑制作用，并与暴露时间相关［３５］。??ＳＷＣＮＴ的暴露也会显著影响活性污泥系统的污染物去除效率、污泥浓度和污泥??沉降能力［３６］。另外，ＭＷＣＮＴ对活性污泥的呼吸抑制....

图１－３不同半导体量子点的发射波长与尺寸范围（Ａ），?ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子点的吸收和发射光谱??（Ｂ），量子点与其他荧光染料、生物大分子的尺寸比较（Ｃ）

应温度、反应时间和配体分子种类，荧光明亮可调［５（）］。由于量子限域效应，量??子点具有宽吸收窄发射特性，且吸收和发射光谱与量子点组成和尺寸大小相关，??即可以通过控制量子点大小而获得不同荧光特性的量子点（图１－３）。与传统有机??荧光染料相比具有以下几大优势：??２?６?－?／....

本文编号：3983459