中国化学会第32届学术年会
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纳米复合含能材料的光致效应
刘柳 黄兵 刘泉澄 周阳*

分会

第三十八分会:公共安全化学

摘要

高能炸药具有释能和放气特性,如结合纳米尺度优势,是一种潜在的可用于癌细胞杀伤的“细胞炸弹”。因此,本文提出一种破坏癌细胞的新策略,即构建金纳米棒(GNRs)和含能材料复合的纳米尺度的“细胞炸弹”。 本研究采用静电喷雾法制备了纳米尺度的复合含能材料RDX/GNRs,选择海藻酸钠-聚赖氨酸-海藻酸钠(APA)生物微胶囊模拟细胞结构,并获得含RDX/GNRs浓度约1 mg/ml的APA微胶囊。通过设计对照试验,采用飞秒激光器(τ=35fs,f=1kHz)辐照水环境中的微胶囊,并观察辐照前后微胶囊的变化情况。结果显示,RDX/GNRs颗粒呈近似球状或椭球状,粒度分布200-600nm,且颗粒分散性较好。在平均功率密度约1 W/cm2的激光辐照下,包裹RDX/GNRs的微胶囊发生了结构性的破坏(图1),且温升不明显;相比而言,对照组的微胶囊未发生破坏,也未测得温度变化。 研究表明,复合纳米含能材料RDX/GNRs在水环境的光致效应,对模拟细胞结构的微胶囊具有显著的破坏作用。对照试验分析证实,微胶囊的破坏属于机械机理,而不是热机理;而且微胶囊破坏后周围出现的准稳态气泡,推测为RDX剧烈反应产生的气体产物,该现象与GNRs、碳纳米管等产生瞬态蒸汽泡破坏微胶囊相比,属于光致效应的新现象,因此RDX/GNRs的机械破坏机制也可能与之不同。以上实验初步验证高能炸药基“细胞炸弹”的可行性,基于该思路有望发展出一种全新的癌症治疗材料和方法。

关键词

纳米复合含能材料;生物微胶囊;光致效应;癌症

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徐雯丽 中国科学院上海有机化学研究所 共1人点赞了这篇线上墙报。