纳米级载药微泡的制备及其超声介导下的抑瘤研究

具有超声造影剂和药物载体双重功能的聚乳酸(PLA)微泡存在着载药率较低以及不能有效地透过肿瘤组织等缺点.对此,以PLA和卵磷脂为药物载体,采用改良的超声复乳法制备载紫杉醇的PLA-卵磷脂纳米级微泡.考察了卵磷脂对载药微泡理化特性(包括:形态、粒径、载药量、包封率和体外释药特性)的影响,利用X-射线衍射分析(XRD)考察了药物在微泡中的状态,最后在超声介导下对荷瘤小鼠的抑瘤率进行了研究.结果表明,卵磷脂与PLA质量比为50∶250时可制备得到平均粒径615 nm、内部空心的纳米级微泡,药物包封率达(90.90±5.79)%,载药率为(8.26±0.53)%,紫杉醇以无定型状态分布在微泡的壳中.微泡的体外药物释放具有缓释、零级释放以及超声介导加快药物释放的特性,而通过对H22肝癌荷瘤小鼠的实验研究表明,相对于紫杉醇针剂而言,超声介导下载药PLA-卵磷脂纳米级微泡注射剂能减小对小鼠的毒副作用,提高抑瘤率.     

基于氧化石墨烯-微纳光纤的微加热器制备及其性能研究

利用近红外光在微纳光纤传输时产生的强烈倏逝场效应将氧化石墨烯沉积在微纳光纤表面,组装成具有优异光热转换性能的氧化石墨烯-微纳光纤,得到一种新型的光驱动微加热器.通入较小功率的近红外光,微加热器能诱导各种液体(例如N,N-二甲基甲酰胺、去离子水)产生高温相变进而产生微泡,显示了良好的光热转换效应.结果表明,在N,N-二甲基甲酰胺中,微泡按一定周期循环生长,重复搅动液体.在微流芯片中,这些微泡可用于操控微纳米颗粒、微纳米线等.在去离子水中,产生的微泡结构稳定、不易破裂,可用于聚集微粒等.该微加热器具有制备简单、尺寸小、损耗低、激发功率小、效率高等优良特性,在微机电系统、微流控芯片等领域具有良好的应用前景.     

治疗超声介导微泡造影剂实现靶向性治疗的研究进展

治疗超声介导微泡造影剂实现辅助给药及治疗（如基因转染），成为超声研究中的热点。这种方法已经在体内和体外多种模型中实现，并可能为靶向个体化诊断和治疗开辟新的领域。本文就该技术的可能机制，研究现状以及研究前景作一综述。     

静态声空化泡内外的质量交换

研究表明声空化泡内外存在着不可忽略的质量交换,但目前的研究主要针对激烈脉动型的声空化泡.本文利用驻波声场的Bjerkes力稳定悬浮非激烈脉动型声空化泡（静态声空化泡）来研究泡壁处气液间的质量交换特性.结合实验结果,我们分析了驱动声压、气体种类、液体的黏度、表面张力,饱和蒸汽压等因素对静态声空化泡内外质量交换特性的影响.同时,我们设计的实验系统也为气液传质特性测量提供了一种方法.     

超声场中振荡微泡对血管壁的生物力学效应

血管内受束微泡振荡所产生的生物力学效应在靶向药物传递、开放血脑屏障等具有重要的医学应用.本文从生物力学角度,创建了一个气泡-流体-固体耦合动力学模型,利用有限元法,研究超声场中振荡微泡与血管壁的相互作用,得到不同超声频率、血管尺度及不同初始半径微泡对血管壁的应力及应变分布.结果表明:频率1.0～1.5MHz时,血管壁应...     

超声介导下不同浓度声诺维影响人脐静脉血管内皮细胞凋亡及活性的体外实验研究

为了探讨超声介导不同浓度微泡造影剂(MBCA) -声诺维(SonoVue)对人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)凋亡及活性的影响.应用Annexin-v-FITC和PI双标记细胞凋亡检测试剂盒检测不同浓度SonoVue对HUVEC凋亡及活性的影响.结果在超声介导下,随着SonoVue浓度的增加,活细胞数呈减少趋势,早期凋亡、晚期凋亡和坏死细胞数呈增加趋势.超声介导下(超声能量一定时)不同浓度SonoVue对HUVEC有着不同的影响.     

两种立方体构型的微泡超声造影剂的温度场

通过计算黏性耗散产生的能量, 研究了磷脂薄膜超声造影剂在外界声压激励下, 单一微泡在血液环境内的温度场. 结合实验观测, 构造了以一个红细胞为中心, 8 个微泡为顶点的正立方体模型, 计算了微泡引起的中心温度的增量. 对于微泡浓度较高或出现微泡团黏滞在组织机体表面上的情况, 提出了密排面心立方体模型, 计算了微泡团对矩形区域产生的温度场, 得到了在此范围内的最高温度. 最后对所提出模型的安全性进行分析, 证明了其可行性和有效性.     

表面活性剂缔合结构作为药物载体的研究进展--微乳液、囊泡体系

综合评述了表面活性剂缔合结构,特别是微乳液、囊泡作为药物载体的研究现状.提出了在这一领域进一步开展仿生磷脂囊泡,微乳液凝胶,微乳液/环糊精复合体系研究的设想.     

非线性超声场中医用微泡的空化预测研究

以两种常见医用微泡的实验材料为计算参数,利用修正的Rayleigh-Plesset方程,对粘滞流体中不同半径的医用微泡在非线性超声波驱动下的空化行为进行了数值仿真.结果表明:一定驱动声频下,声压越大,医用微泡的空化概率越大,且向半径减小的方向移动,其空化概率受微泡材料参数影响也较大;同时,声作用周期个数越多,空化概率越大.当声作用周期个数增到一定数量时,其空化概率达到饱和.     

基于复合滑移的微纳缝隙剪切流研究

边界滑移是微流动的关键特征之一,通过改变流道壁面的滑移状态,为微流动控制提供了新的途径.基于微缝隙下的近壁面滑移效应,结合Navier滑移边界条件,建立亲疏液复合壁面下二维微缝隙剪切流的精确解模型.采用计算流体动力学方法进行微流动建模仿真以验证该数学模型的可靠性,在此基础上结合文献中试验测量所得的滑移参数值,针对壁面滑移状态不同的微缝隙,利用该数学模型研究其内部的微流动规律.结果显示:伴随着壁面运动的微缝隙滑移流场迅速变化,在毫秒级甚至更短时间内趋向于稳定状态.疏液型壁面的运动状态对滑移流动影响小,亲液型壁面的静止状态比运动状态对液体具有更强的束缚能力;在纳米级缝隙中,超亲液静止壁面和超疏液运动壁面结合时,液体将被强力地吸附在亲液壁面上.     

中心进气式鼓泡反应器内气液流动的大涡模拟

研究鼓泡塔内涡的结构及其演变规律，对揭示反应器内传热、传质性能具有重要意义．用大涡模拟（LES）方法对中心进气式鼓泡塔内瞬态流动性能进行了模拟研究，结果表明，增大气速可使涡结构剧烈变化，增加液体黏度限制了涡尺度的发展，减少气泡尺寸加快了涡的变化速率．模拟结果与实验值吻合良好，大涡模拟方法能有效地揭示鼓泡塔内不同尺度的涡结构及其发展变化规律．     

剪切模量和粘度对HIFU微泡增效治疗声场影响的数值仿真

研究剪切模量和粘度对HIFU微泡治疗声压场的影响.利用气液混合声波传播方程、Yang-Church气泡运动方程、时域有限差分（FDTD）法和龙格-库塔（RK）法建立含微泡的单阵元换能器数值仿真模型,分别改变模型中仿组织体模的剪切模量和粘度,研究其对形成声压场的影响.仿真结果表明,随着剪切模量的增大,焦域中心声压逐渐降低且焦域位置向靠近换能器方向移动;随着粘度的增大,焦域中心声压逐渐降低,焦域位置几乎不变.     

热汽泡驱动无阀微泵流动特性分析

基于热汽泡生长和冷凝为微泵提供泵送压力源以及扩张管/收缩管流动阻力特性不同而实现差量流动的原理,对不同加热时间比例、驱动频率以及不同扩张角度及功率下热汽泡驱动无阀微泵流动特性进行了研究.蒸发和凝结过程通过流体体积函数(VOF)两相流模型及用户自定义函数(UDF)接口实现.结果表明:相同加热时间比例下,随着驱动频率增加,微泵泵送流量呈先增加后降低趋势;加热时间比例为10％,驱动频率为250 Hz时泵送流量达到最大值5.87 μL/min;在保持微泵扩张管/收缩管长宽比不变的情况下,泵送流量随扩张角也有先增后减的趋势,并在扩张角为14°时泵送流量达到最大,扩张管/收缩管压差也较大;在整个驱动周期内扩张管方向颈部平均流速总是大于收缩管方向颈部平均流速;泵送流量随加热功率增加呈先增加后趋于平缓的趋势.     

超声对细胞膜通透性影响的研究现状

不同剂量和强度的超声对细胞会产生一定生物效应.当超声参数设置合适时,能使细胞膜通透性明显增强.加入声学造影剂,由于造影剂中存在很多微泡,微泡在超声波的作用下被激活,泡核表现为振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程,在此过程中局部产生高温高压,使细胞膜通透性进一步增强.细胞膜通透性增强能使细胞内物质释放,细胞外物质进入细胞,这样可用于释放代谢物质或中间产物,化学方法治疗肿瘤及基因转导等.根据近几年的研究,超声对细胞膜通透性的影响可以部分用于解释超声杀菌的机理,但这还有待于我们进一步的深入研究.     

神奇的微泡

最近，一些直径只有十几微米的气泡引起了科学界的注意，专家称其为“微泡”。虽然不需要任何特殊的材料，也没有玄妙的结构，微泡的神奇作用却令人刮目相看。比如让它们靠近病毒，它们就会在瞬间产生超高温、超高压，致病毒于死地。     

细粒级煤分选设备探讨

本文介绍了旋流-微泡浮选柱及TBS干扰床分选机的工作原理及使用情况,分析了影响其工作的各主要因素,为更好的使用旋流-微泡浮选柱和TBS干扰床分选机提供依据。     

离子液体微乳液研究进展

本文综述了离子液体/油/表面活性剂、离子液体/离子液体/表面活性剂和离子液体/水/表面活性剂等微乳液体系的相态及相关应用,探讨了水、温度及其他因素对离子液体微乳液体系的影响。离子液体种类繁多, 目前尚缺乏对各种类型的离子液体微乳液的全面研究及对其聚集体特性的深入研究。 预期离子液体微乳液将会向开发新体系、深化聚集体特性及应用研究等方面拓展。     

酸碱溶胀法制备聚合物中空微球的研究

采用种子乳液聚合的方法合成了核壳结构的poly(methyl methacrylate)/polystyrene(PMMA/PS)和poly(butyl acrylate)/polystyrene(PBA/PS)微球,并以此作为前驱体,利用酸碱溶胀法成功地制备出PS中空微球.采用TEM和SEM对核壳微球和中空微球的形貌进行了表征,并研究了中空结构形成的影响因素.结果表明,在壳层单体St包裹种子微球的聚合阶段,单体和引发剂的滴加速度及温度对最终的PS中空微球形态有着显著的影响:滴加速度过慢,反应温度过高均不利于中空微球的形成.另外,组成种子微球的单体和壳层单体的性质对中空微球的形态也有着较大的影响.     

钨基辐照材料纳米氦泡诱导位错成核的分子模拟

基于分子动力学模拟, 系统研究纳米氦泡的内压、孔径和温度对钨基辐照材料位错成核机理的影响. 首次采用微动弹性带 (nudged elastic band, NEB) 方法对氦泡诱导位错成核的能垒进行分析. 研究发现, 存在一个极限氦/空位比, 当氦/空位比超过该极限值时, 纳米氦泡通过内压驱动位错成核、位错竞争与反应、交滑移等微观机理生成并发射柱型位错环而长大;氦泡诱导位错成核所需的极限内压随温度的升高与氦泡的长大而减小, 氦/空位比的增加可以有效地降低位错成核所需的能垒.     

迦得拟微绿球藻异养培养产单细胞蛋白特性分析

为研究一株异养型迦得拟微绿球藻(Nannochloropsis gaditana)在通气搅拌培养条件下生长及产单细胞蛋白的情况,结合了不同生长阶段显微形态的分析,考察了pH对微藻生长的影响.结果表明:在碱性培养条件下(pH9)微藻囊泡相对松散,易解离成单细胞,从而减少营养物质的吸收,导致生物量和蛋白产率的下降;虽然较低...