通过水热法和表面修饰法制备了以CoFe2O4为内核、TiO2为外壳、用透明质酸修饰的HA@CoFe2O4-TiO2。利用场发射扫描电子显微镜(SEM)成像、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)以及傅里叶变换红外光谱(FTIR)对复合纳米颗粒的理化性质进行表征。用细胞计数试剂(CCK-8)法研究HA@CoFe2O4-TiO2复合纳米颗粒在暗室条件下对白血病HL60细胞的毒性, 以及在光照条件下的光动力疗法(PDT)灭活效果。结合复合纳米颗粒的荧光光谱(FS)、细胞内活性氧(ROS)产量和摄取纳米颗粒水平分析, 初步探究CoFe2O4和透明质酸与TiO2结合影响PDT灭活HL60细胞的作用机制。试验结果表明, HA@CoFe2O4-TiO2形貌规则呈球形, 尺寸符合细胞摄取要求。CoFe2O4拓宽了TiO2的可见光响应范围。暗毒性试验表明, HA@CoFe2O4-TiO2复合纳米颗粒对HL60细胞的毒性较小。同时, 与TiO2和CoFe2O4-TiO2纳米颗粒相比, HA@CoFe2O4-TiO2对HL60细胞的光动力灭活效率高达82.6%, 表明其有望成为应用于体外PDT治疗白血病的光敏剂, 提高光动力效率及靶向性。

为了探究聚乙二醇化黑色TiO2介导的光动力疗法体外灭活HL60细胞的潜力, 先后采用水热还原法和表面修饰法制备不同质量比的聚乙二醇化黑色TiO2(PEG@B-TiO2)纳米复合材料。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、紫外可见吸收光谱(UV-VIS)、荧光光谱(FS)、透射电子显微镜(TEM)及粒度仪研究材料的理化性质。用活性氧检测试剂盒检测材料的活性氧(ROS)产量。通过细胞增殖试验(CCK-8法)比较不同纳米颗粒对HL60细胞的暗毒性和可见光下的光毒性, 探究最佳材料。结果表明: 合成的PEG@B-TiO2分散性较好, 结晶度较高, 可见光吸收能力强, 电子空穴复合率低; 同时, 暗毒性试验证明了药物的生物相容性好, 与纯TiO2相比, PEG@B-TiO2在光照下对HL60细胞的灭活效率更高。这表明其有望成为光动力治疗白血病的有效光敏剂。

通过化学气相沉积法制备了g-C3N4@C-TiO2纳米颗粒, 利用X射线衍射(XRD)、荧光光谱(FS)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、能谱(EDS)等对纳米颗粒进行表征。分别研究了暗室条件及光照条件下g-C3N4@C-TiO2纳米颗粒对HL60细胞的作用效果。采用CCK-8法探究了一系列质量浓度梯度的纳米颗粒处理HL60细胞后的存活率, 并且通过荧光探针标记技术检测细胞内活性氧水平。试验结果表明, 在C-TiO2表面包裹g-C3N4, 可将TiO2可吸收的光波长范围拓展至可见光波段。制备的g-C3N4@C-TiO2粒径在10～20 nm, 满足其进入细胞的尺寸要求。暗毒性试验表明g-C3N4@C-TiO2纳米颗粒在暗室条件下对细胞的毒性较小, 证明了其具有良好的生物相容性。同时, 与TiO2和C-TiO2纳米颗粒处理组相比, g-C3N4@C-TiO2处理组的光动力灭活效率高达(76.5±1.9)%, 表明其可能成为治疗白血病的潜在光敏剂。

设计和制作了应用于微波全双工收发系统的马赫-曾德尔型电光双向强度调制器。根据电光调制器中电信号对光信号的调制叠加原理, 通过计算和仿真, 分析了因调制电极设计电场与实际电场分布差异导致的器件隔离度劣化。通过对比不同调制电极结构的分析设计和仿真优化结果, 得到3.5GHz以上频段隔离度优于-30dB的电光双向强度调制器设计结构。制备出的电光双向强度调制器在5~17GHz范围内隔离度优于-30dB。