基于核壳结构的有机荧光分子嵌合型介孔SiO2空心纳米颗粒的制备化学及发光性能

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21576005
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0814.产品工程与材料化工
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

The background of this project is based on the demands for the clinical application of analysis detection and tracer for the multifunctional mesoporous fluorescent nanoparticles system. According to the experiences in controlled synthesis and functionalization of mesoporoues silica, the hollow mesoporous silica nanoparticles with core-shell feature (HMSN) are synthesized and further modified in micro-scale levels; Meanwhile, the metal ion modified aromatic organic fluorescent molecules (MMOFM) are prepared via adjusting component and selecting the organic groups. Moreover, the MMOFM/HMSN assembly matrixes are obtained through covalent coupling, electrostatic adsorption, layer-by-layer grafting or a combination of these. So that, the organic-inorganic hybrid mesoporous fluorescent materials are therefore facilitated with perfectly fluorescent properties such as strong and stable, narrow emission peak and broaden excitation spectrum. In view of the above key sciences and important technologies, the multi-scale dimension and hierarchical HMSN and the MMOFM are systematically studied including their structure morphology, synthesis chemistry, and assembly strategies, in which, the influenced essences of HMSN surface functional groups and chromophore features of MMOFM are demonstrated indetail. The reasonable evaluations for adsorption and diffusion process, charge transfer behavior and energy level transition of MMOFM are suggested using fractal theory with combination of other characterization methods, therefore, the composition-structure-performances relationships could be accurately described, and the related fluorescent mechanism is further proposed. Thus, the new characterization method based on the fractal technology and corresponding new theory about multi-scale dimension and hierarchically mesoporous hollow structure can be further developed, which is very useful to put forward new viewpoints for understanding fluorescence mechanism. In summary, based on the above all experimental and research results, this project could solve key technologies to prepare the organic-inorganic hybrid mesoporous fluorescent materials in application for controlled drug delivery fields, and provide sufficiently theoretical basis and strong technical parameters in the biological chemical and related applications such as petrochemical industry and fine chemicals.
以满足多功能介孔纳米荧光粒子的分析检测和示踪等临床应用为背景,以介孔材料的可控合成与功能化为基础,在微观尺度上制备和修饰具有核壳结构特征的介孔SiO2空心纳米颗粒(HMSN),通过功能筛选获得金属离子改性的有机荧光分子(MMOFM),采用共价偶联、静电吸附、层层包裹等策略制备MMOFM/HMSN组装体,藉此得到具有发光强且稳定、发射峰窄、激发光谱宽等效果的有机-无机杂化介孔荧光材料。系统研究具有多尺度多维化核壳结构的HMSN和MMOFM 结构信息,调控措施和组装条件对荧光性能的影响,阐明HMSN壳层表面官能团和MMOFM发色团的作用本质;应用分形理论并结合其他表征方法,描述MMOFM吸附和扩散过程以及能级跃迁方式和电荷传递行为,揭示构效关系,明晰发光机制;丰富和发展分形技术,为设计和开发新型杂化介孔荧光材料提供新思路,最终为解决关键技术以及在相关领域中的应用提供重要的理论依据和技术指导。

结项摘要

本项目以满足多功能介孔纳米荧光粒子的分析检测和示踪等临床应用为背景,以介孔材料的可控合成与功能化为基础,采用共价偶联、静电吸附、层层包裹等策略成功制备出核壳型介孔空心纳米球,从而获得有机荧光分子与空心纳米球的组装体。. 研究内容包括:(1)介孔空心球的可控制备;(2)以聚N-异丙基丙烯酰胺共聚丙烯酸为壳,以双模型介孔SiO2(BMMs)为核,制备出可控壳层厚度的pH/温度双敏型P@BMMs,并作为载体研究了对布洛芬的pH/温度响应释放性能;(3)钴,镍,铜,锌,铁等离子改性1,8-萘二酸酐/BMMs杂化材料的制备及其荧光性能;(4)pH/温度双敏型介孔杂化材料在药物传输中的分形特征和荧光性能;(5)BMMs固载联吡啶脯氨酸衍生物及其在Aldol反应中的应用和荧光性能;(6)采用结构促进剂法和疏水改性合成了斜发沸石,NaY和β分子筛,及其对CH4/N2分离和异丙苯催化裂化的影响。. 结果表明:(1)聚苯类或酚醛树脂类乳胶粒子表面性能对调控空腔“核”大小和介孔“ 壳”厚度具有重要影响,明晰了介孔壳结构的制备规律和径向分布以及空腔“核”的控制措施。(2)应用分形理论阐述了发光体溶胶粒子的结构变化和分形特征,从而揭示出表面氨基、羧基、磺酸基以及巯基等与发光体的作用机制。(3)归纳与优化了调控措施和组装条件等合成工艺和过程参数对P@BMMs激发光谱和荧光性能的影响。(4)分别从热力学和动力学角度阐明了发色团的能级跃迁规律和能量传递方式及其所诱发的荧光蓝移(或红移)行为。这些研究结果为设计和开发新型杂化介孔荧光材料在药物传输及其相关领域中的应用提供了重要的理论依据和技术指导。. 在本项目资助下,发表学术论文30篇,申请发明专利6项;培养14名博士或硕士生顺利毕业;23人次参加国内外10个学术会议;1人出国学术合作;1人获全国优秀留学生奖;1人被评聘为副教授;1人获得校级教学名师称号。

项目成果

期刊论文数量(30)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(6)
Influence of alternative cations distribution in AgxLi96-x-LSX on dehydration kinetics and its selective adsorption performance for N-2 and O-2
AgxLi96-x-LSX中交替阳离子分布对脱水动力学及其对N-2和O-2选择性吸附性能的影响
  • DOI:
    10.1063/1.4973337
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    AIP Advances
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Panezai Hamida;Sun Jihong;Jin Xiaoqi
  • 通讯作者:
    Jin Xiaoqi
Grafting of derivatives of naphthalic anhydride onto amine-modified surfaces of dense nanosilica and their fractal features for luminescent performance
萘二甲酸酐衍生物接枝到胺改性致密纳米二氧化硅表面及其发光性能的分形特征
  • DOI:
    10.1016/j.jlumin.2018.10.094
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Journal of Luminescence
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    Junfang Li;Jinpeng Wang;Jihong Sun;Shiyang Bai;Xia Wu
  • 通讯作者:
    Xia Wu
Regulating dual temperature- and pH-responsibility constructed from core-shell mesoporous hybrid silica (P(NIPAM-co-AA)@BMMs) via adjusting AA incorporation onto NIPAM
通过调整 NIPAM 上 AA 的掺入来调节由核壳介孔杂化二氧化硅 (P(NIPAM-co-AA)@BMMs) 构建的双重温度和 pH 响应
  • DOI:
    10.1080/00914037.2018.1466132
  • 发表时间:
    2019-05-24
  • 期刊:
    INTERNATIONAL JOURNAL OF POLYMERIC MATERIALS AND POLYMERIC BIOMATERIALS
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Jin, Xiaoqi;Wang, Qian;Wu, Xia
  • 通讯作者:
    Wu, Xia
pH-sensitive controlled release in vitro and pharmacokinetics of ibuprofen from hybrid nanocomposite using amine-modified bimodal mesopores silica as core and poly(methylacrylic acid) as shell
以胺改性双峰介孔二氧化硅为核、聚甲基丙烯酸为壳的杂化纳米复合材料中布洛芬的 pH 敏感体外控释及药代动力学
  • DOI:
    10.1080/00914037.2019.1655747
  • 发表时间:
    2020-11
  • 期刊:
    International Journal of Polymeric Materials and Polymeric Biomaterials
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Ma JiaYu;Han Jing;Sun JiHong;Fan Li;Bai ShiYang;Jiao YuWen
  • 通讯作者:
    Jiao YuWen
Luminescent behaviors of bipyridine proline-grafted hybrid bimodal mesoporous silica and its catalytic performance in asymmetric aldol reaction
联吡啶脯氨酸接枝杂化双峰介孔二氧化硅的发光行为及其在不对称羟醛反应中的催化性能
  • DOI:
    10.1016/j.micromeso.2017.10.048
  • 发表时间:
    2018-04
  • 期刊:
    Microporous and Mesoporous Materials
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Tang Zhiyun;Sun Jihong;Zhao Hongwu;Bai Shiyang;Wu Xia;Panezai Hamida
  • 通讯作者:
    Panezai Hamida

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其他文献

水热法快速合成纳米NaY型分子筛
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  • 期刊:
    石油学报(石油加工)
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  • 作者:
    胡新涛;任博;张丽;孙继红
  • 通讯作者:
    孙继红

其他文献

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孙继红的其他基金

基于多级孔结构SiO2构筑具有双重环境响应性药物控释智能材料的制备与表征
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相似国自然基金

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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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