基于核壳荧光纳米颗粒的一种新型纳米pH传感器

改进了一种基于新型的荧光染料——二氧化硅的核壳荧光纳米颗粒的纳米pH传感器，以异硫氰酸荧光素(FITC)标记的羊抗人免疫球蛋白IgG为核材料，采用实验条件简单的油包水的微乳液方法制备荧光纳米颗粒，该方法有效地防止了荧光染料在二氧化硅壳层中的泄露。这种FITC的核壳荧光纳米颗粒对pH敏感，在pH值5．5—7之间呈线性响应，且能被单个小鼠巨噬细胞吞噬，借此用于单细胞中pH的实时监测。     

PHBV/葡聚糖纳米药物载体的制备及表征

两亲性聚合物纳米颗粒作为疏水性抗肿瘤药物载体因其能够增强化疗效率并降低毒副作用而受到广泛关注.采用双乳液溶剂挥发法制备了聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)/葡聚糖纳米颗粒,测得平均粒径为205.0±6.9nm,Zeta电势为-1.59±0.12mV,纳米颗粒具有明显的壳核结构,粒径均一,分散性良好.将疏水性化疗药物顺铂包载后,其粒径及电势均无明显变化,载药量达19.3±2.9%.顺铂在模拟肿瘤细胞环境pH=5.5的磷酸盐缓冲液(PBS)中比正常细胞环境pH=7.4时释放更快,且累计释放周期均长达7d以上,表明该药物载体具有一定的pH响应性以及优异的缓释性能.细胞集落形成实验表明PHBV/葡聚糖纳米药物载体具有良好的生物相容性,而载药纳米颗粒对肿瘤细胞的毒性明显高于正常细胞,表明该纳米颗粒对肿瘤细胞具有更强的杀伤作用.综上所述,PHBV/葡聚糖纳米颗粒具有两亲性分子结构,合适的粒径及Zeta电势,显著的缓释效果,对肿瘤细胞具有pH响应性及更强的杀伤作用等优势,有望成为一种新型纳米药物载体,在癌症化疗中显著提高药物利用率并降低毒副作用.     

用于增强抗肿瘤功效的共载紫杉醇和基因的壳聚糖衍生物载体

本研究对壳聚糖进行亲水修饰、疏水修饰,制得两亲性壳聚糖衍生物(OTC),再用叶酸(FA)修饰OTC得到FOTC.用此FOTC共载难溶性抗肿瘤药物紫杉醇(PTX)和SurvivinshRNA表达质粒(iSur-pDNA)得到FOTC/PTX/pDNA纳米复合物.体外抗肿瘤试验结果表明:与OTC/PTX/pDNA纳米复合物相比,FOTC/PTX/pDNA纳米复合物可提高pDNA释放速率,降低PTX释放速率,显著提高细胞摄取量,提高体外转染效率,增强肿瘤细胞增殖抑制能力.联合给药肿瘤细胞增殖抑制能力强于单独给药.体内抗肿瘤试验结果表明:联合给药可协同增强抗肿瘤作用,FA修饰可增强其主动靶向能力.因此,FOTC有望作为紫杉醇和基因联合给药的递送载体.     

双响应脂质体纳米凝胶的构建及性能

针对抗癌药物难以在肿瘤部位精准控制释放的问题,设计了一种双重响应脂质体纳米凝胶载体.通过模板原位聚合方法,本文构建了pH和还原双敏感的脂质体纳米凝胶(pH/R-lipogels),其中包括pH敏感的脂质体膜和二硫键交联的氧化还原敏感纳米凝胶内核.通过激光粒度仪和透射电镜研究了pH/R-lipogels的粒径分布和形貌,结果证明pH/R-lipogels粒径分布较窄且呈现出规则的球形结构.体外药物释放实验结果表明,载药双敏感脂质体纳米凝胶(DOX@pH/R-lipogels)能够快速响应pH值和GSH浓度的变化,提高阿霉素盐酸盐(DOX)的释放速率.体外细胞实验显示,DOX@pH/R-lipogels在肿瘤细胞微环境的刺激下,DOX能够被有效地释放进而促进4T1细胞凋亡.这些结果表明脂质体纳米凝胶在药物递送系统中具有很大的潜力并为膜材料的研究奠定了基础.     

反相微乳液制备pH响应型纳米水凝胶及其作为药物载体的研究

利用反相微乳液聚合,通过改变交联剂含量制备不同粒径的纳米水凝胶聚(甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-co-甲基丙烯酸羟乙酯)(P(DMAEMA-co-HEMA)).纳米水凝胶的结构和形貌通过FT-IR、1H-NMR和TEM等进行了表征.利用紫外-可见分光光度计(UV)检测溶液在不同pH下的透光率,结果显示纳米水凝胶在酸性条件下有明显的溶胀现象.选取阿霉素(DOX)为模型药物研究了该纳米水凝胶作为药物载体的可行性,结果发现该纳米水凝胶能很好地负载药物,载药率达45.7%.利用紫外光谱法测定载药纳米水凝胶分别在pH 5.0和7.4的溶液中的药物释放行为,结果表明该纳米水凝胶具有较好的pH响应性,在酸性条件下纳米水凝胶的溶胀现象使得药物释放速率比在中性环境下快.     

FeNi/SiO2核 - 壳纳米球的制备及磁学性质

利用共沉淀结合氢气还原法制备球形核 - 壳结构的γ - FeNi/SiO2纳米复合材料.用X射线衍射(XRD)确定样品的相组成,用透射电子显微镜(TEM)观察样品的形貌,用振动样品磁强计(VSM)测定样品的磁性能.结果表明:pH值是影响核 - 壳纳米结构形貌的重要因素;pH值为9左右且还原温度为700 ℃,制备出的纳米粒子具有近似的球形核 - 壳结构:纳米颗粒是以γ - FeNi合金为核心,其平均粒径大约为80 nm,外面包覆非晶SiO2壳层的核 - 壳结构;随着SiO2质量分数增加,样品的饱和磁化强度明显下降.随着还原温度升高,纳米粒子的尺寸大小略有增加,其饱和磁化强度明显增大,但矫顽力下降,这主要归结于铁镍与铁镍氧化物界面存在交换耦合相互作用.     

可降解纳米氧化钇空心球载药体系的体外抗肿瘤效应

纳米氧化钇空心球在生物医学领域具有广泛的应用.以酚醛树脂微球为模板,合成出了尺寸均一、分散性好的纳米Y₂O₃空心球(HYNPs).它不仅在体外表现出显著的酸性降解行为,而且负载抗肿瘤药物阿霉素(DOX)后,载药体系HYNPs-DOX也表现出明显的pH响应药物释放特点.pH为5.0时,72 h的药物释放可达到70.46%;而pH为 7.4时,72 h的药物释放仅25.04%.进一步通过激光共聚焦显微镜监测载药体系在细胞内的DOX释放,发现随着时间的延长,细胞内DOX的荧光逐渐增加,表明DOX在细胞内释放量的增加.体外抗肿瘤细胞毒性结果显示,HYNPs对肿瘤细胞MCF-7和MDA-MB-231的活性没有影响,而HYNPs-DOX则表现出较高的体外抗肿瘤效应,与游离DOX相当.可见,该材料作为抗肿瘤药物载体具有潜在的应用价值.     

表面连接与核-壳型键合FITC荧光纳米硅球的制备及性能比较

以异硫氰酸荧光素(FITC)为荧光分子,二氧化硅为生物相容性载体制备荧光纳米硅球.为增强硅球的稳定性,引入γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)做桥梁分子,由于FITC、SiO_2与APTES连接顺序的非单一性,分别制备了表面连接型和核-壳型键合FITC的荧光硅球,并对其形貌和光漂白性进行了比较.实验结果表明,核-壳型和表面连接型荧光硅球形貌相似粒径接近,但表面连接型光漂白性严重.进而,对核-壳型中典型的包硅方法——St9ber法和反相微乳液法进行比较,结果表明,反相微乳液法制备的核-壳型键合FITC的荧光硅球荧光信号更强、粒径更小且分散性良好,同时在7h内荧光染料泄漏程度小于8%,30min内荧光强度仅降低2.2%,具备低染料泄露、光稳定性好等优点.     

球形银纳米颗粒及氧化硅/银纳米壳层的消光性能模拟

采用离散偶极近似理论,对球形银纳米颗粒和氧化硅/银纳米壳层在紫外-可见-近红外波段的消光性能进行模拟计算研究.研究结果表明:随着粒径的增加球形银纳米颗粒的偶极消光峰逐渐红移,四极消光峰开始出现且逐步红移,散射作用增强而吸收作用减弱.粒径和核壳比对氧化硅/银纳米壳层的消光性能均有很大影响,随着核壳比增大,主要消光峰发生规律性红移:当核壳比相同时,较大粒径的纳米壳层其消光峰位于较长波长处.当银壳层厚度超银的电子平均自由程时,纳米壳层的消光特征与同粒径银纳米颗粒的完全一致.     

叶酸功能化纳米钻石载药体系的制备及其对C6细胞靶向性研究

通过共价偶联的方法制备了聚乙二醇二胺(H2N-PEG-NH2)和叶酸(FA)修饰的纳米钻石(NDs)复合物(ND-PEG-FA),然后在硼酸(BBS,pH 8.0)缓冲溶液中通过物理吸附将小分子药物阿霉素(DOX)附载于NDPEG-FA纳米载体上,制备成ND-PEG-FA/DOX纳米药物。采用紫外-可见分光光谱法和荧光光谱法分别测定了NDs表面偶联NH2-PEG-NH2量为200μg/mg,ND-PEG-NH2表面偶联FA量为44μg/mg以及DOX在ND-PEG-FA纳米载体上的吸附量为(47±1.26)μg/mg.以大鼠神经胶质瘤C6细胞为体外模型肿瘤细胞,利用流式细胞仪(FCM)检测不同浓度的游离叶酸对C6细胞摄取ND-PEG-FA/DOX药物量的影响,结果表明随着游离FA浓度的增加,细胞摄取药物的量因受到游离FA的抑制而明显减少,且最大抑制率可达66.13%,此现象说明制备的ND-PEG-FA/DOX纳米药物进入C6细胞体内为叶酸受体介导机制,同时说明ND-PEG-FA纳米载体具有良好的靶向输送化疗药物的特性。     

内标化SERS探针检测磷脂双层膜中药物释放研究初探

本研究设计合成了一种核-壳结构内标化表面增强拉曼散射(SERS)探针,并用于磷脂双层膜中药物释放研究.该SERS探针中,拉曼报告分子包裹在金纳米球和金纳米壳层中间,金纳米壳层将报告分子与外部环境隔开,确保了信号稳定性.同时,金纳米壳外层裸露,可以用于待测分子的SERS传感.进一步在内标化SERS探针表面包裹以磷脂双分子层,以二乙基硫醛三碳菁化碘(DTTC)作为模型药物,构建探针标记脂质体纳米结构,并进行细胞标记.通过检测探针内标和DTTC拉曼信号的比率变化,可以反映细胞内纳米药物的释放行为.所建立的比率方法有效消除了拉曼测试仪器本身误差的影响,为药物的体内检测提供了一种新的检测方法.     

响应性高分子抗肿瘤药物纳米微胶束的构筑

合成了聚(4-甲基丙烯酰-醛基苯甲酸酯)-聚乙二醇-聚叶酸[P(HBA-TMOBA)-PEG-PFA]两亲性嵌段聚合物.透射电镜(TEM)照片显示制备的胶束成球形,平均粒径约为106nm.模拟细胞内释药结果表明,在体外药物输送过程中,仅有14.62%的阿霉素在48h释放,而在pH=5.0的条件下(在胞内体/溶酶体内),48h释放率达到78.87%.细胞毒性(MTT)证明合成的聚合物P(HBA-TMOBA)-PEG-PFA纳米药物载体微胶束对正常组织细胞无毒性,并且对人体宫颈癌(HeLa)细胞有良好的抑制作用.     

高负载中空介孔二氧化硅微粒的可控药物释放

高负载性药物可控释放在药物释放系统中起着重要的作用.合成具有高负载量的中空介孔二氧化硅(HMS),在其表面聚合一层pH敏感的聚多巴胺膜,得到具有高负载、可控释放的纳米微球.试验结果表明:外径为(420±10)nm、内径为(290±5)nm的HMS比介孔二氧化硅(MSN)具有更高的载药率(28.60%)与释放速度;最终得到的pH敏感载药纳米微粒在癌细胞酸性环境(pH=3.0)与血液弱碱性环境(pH=7.4)两种环境下皆在1~10h内均匀释放,达到可控释放,且在癌细胞环境(pH=3.0)下最终释放量是血液环境(pH=7.4)下最终释放量的2.7倍,具有pH敏感性特点.     

负载型钌基纳米结构用于挥发性有机化合物催化氧化的研究

基于种子生长法并施加适当的后续处理,制备了负载于CeO_2和γ-Al_2O_3载体表面的核壳结构Ag-Ru和中空Ru纳米颗粒。对苯催化氧化活性测试表明,核壳结构Ag-Ru纳米颗粒比中空Ru纳米颗粒具有更好的催化活性,其中负载于CeO_2表面的核壳结构Ag-Ru纳米颗粒的T_(20)和T_(90)可分别低至153.8℃和170.4℃。XPS和H_2-TPR分析均表明在核壳结构Ag-Ru纳米颗粒中,内核Ag的存在可增加壳层组分中金属态Ru的含量,并且可抑制颗粒与载体间的相互作用,可能是导致核壳结构纳米颗粒具有较好苯催化氧化活性的原因。     

Co3O4/Fe2O3核-壳粒子的制备及光学性能研究

在单分散准球形-αFe2O3纳米颗粒的悬浮液中,在氨碱催化下,CoCl2水解产生的Co(OH)2沉积在-αFe2O3纳米颗粒表面,形成核-壳粒子.经500℃热处理后,壳层物质晶化为立方晶系Co3O4,壳层厚度约为6 nm.不同的氨碱液对核-壳结构产生影响,在1 mol.L-1尿素溶液的催化下,得到均匀的核-壳结构.应用TEM和XRD分析了产物结构,并利用UV-Vis光谱对复合材料的光吸收特性进行了研究.与-αFe2O3纳米颗粒的吸收光谱比较,在光激发下,Co3O4/Fe2O3核-壳粒子光吸收特性发生改变,在可见光区产生新的强吸收峰.     

壳聚糖亚微粒稳定的Pickering乳液制备pH响应微胶囊

采用离子凝胶法制备了壳聚糖-三聚磷酸钠(CS-TPP)亚微米颗粒,并以其为稳定剂,制备了内含聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)和布洛芬(IBU)药物的o/w型Pickering乳液;采用溶剂挥发法制备了CS-TPP亚微米颗粒包覆的载药微胶囊,并通过静电作用包覆羧甲基纤维素钠(CMC).利用SEM、光学显微镜、荧光共聚焦显微镜、红外光谱等对载药微胶囊进行了表征.以IBU为模型药物,在模拟胃液(SGF,pH=1.2)和模拟肠液(SIF,pH=6.8)中进行载药微胶囊的体外药物释放实验.结果表明:所得载药微胶囊在SIF中释放速率为其在SGF中的约12倍,表现出良好的pH响应性.     

Au@SiO2颗粒对石墨烯量子点拉曼信号的增强作用

采用金纳米颗粒包覆了一层二氧化硅壳层作为实验材料,利用该核壳材料增强石墨烯量子点的拉曼信号,并实现了单颗粒增强.实验中,二氧化硅的厚度可以通过反应时间得到控制,该壳层可以增强金纳米颗粒的化学和物理稳定性.本文方法与使用纯金纳米颗粒增强石墨烯量子点拉曼信号相比,其拉曼信号强度增强了20%以上.     

Pd@Pt核壳型纳米粒子的制备及其在de-No_x加氢反应中的催化性能研究

以PVP、油胺作为稳定剂,采用溶胶法成功合成了不同尺寸的Pt纳米颗粒,以及具有核壳结构的Pd@Pt纳米颗粒.采用TEM,EDS,IR-CO对合成的纳米粒子进行了表征,并考察了Pt/Al_2O-3以及Pd@Pt/Al_2O_3在de-NO_x加氢反应中的催化性能.实验结果表明:溶胶法可以有效控制所合成的Pt纳米颗粒的尺寸,且在deNO_x加氢反应中,小尺寸的Pt纳米颗粒显示出了更高的反应活性.此外当反应条件为H_2/NO=4/1时,de-NO_x反应主产物为氨;在反应条件为H_2/NO=1/1时,该反应更倾向于生成N_2.在相同的反应条件下,与小尺寸的Pt纳米颗粒相比,核壳型Pd@Pt/Al_2O_3纳米颗粒在de-NO_x反应中具有最高的催化性能,显著提升了N_2的选择性,在150℃时N_2含量达到最大值62%,是单金属Pt_(4.5)/Al_2O_3催化剂的两倍以上.这可能是由于核层的Pd与壳层的Pt之间的相互作用改变了金属Pt的核外电子性质而引起的.     

基于玉米醇溶蛋白-透明质酸载体的结肠靶向口服纳米药物研究

设计基于玉米醇溶蛋白(Zein)-透明质酸(HA)的口服纳米载体用于结肠靶向的药物递送.使用超声透析法制备玉米醇溶蛋白-透明质酸-羟基喜树碱(HCPT)纳米药物(Zein-HA@HCPT),利用渴望函数分析法优化纳米药物制备条件,考察纳米药物的微结构、药物释放行为、细胞毒性和靶向摄取能力.Zein-HA@HCPT具有95%以上的药物包封率,有优异的生物学稳定性、生物相容性和独特的抗胃酸分解特性,结肠环境下的药物累积释放显著提升.Zein-HA@HCPT通过CD44受体介导的内吞作用被结肠癌细胞靶向摄取,可提高药物抗肿瘤疗效.     

聚苯乙烯/聚邻甲基苯胺核-壳结构微球的制备及其电流变性能的分析

通过种子溶胀-释放法制备了聚苯乙烯/聚邻甲基苯胺(PS/PMANI)核-壳结构微球,并且通过采用不同粒径的PS种子微球实现了对核-壳结构粒径的调控。用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)测试对其形貌和化学结构分别进行了表征。将制备的核-壳结构微球作为电流变响应材料,研究了粒径变化对其电流变性能的影响。结果表明,成功制备了单分散核-壳结构微球,相同投料比(PS∶MANI=3∶1)条件下,随PS种子微球粒径增加,PMANI壳层的厚度也逐渐增加。不同粒径微球的电流变液均能表现出良好的电流变效应,且随着微球粒径及壳层厚度的增加,其电流变液在相同电场下具有更高的电流变效率。