纳米药物分析

介绍了纳米药物的定义,简明叙述了纳米药物的特点,探讨了新纳米药物目前研究重点,包括新纳米材料的药用功效研究、新药物载体和药物新剂型的开发及其涉及到的分析技术。展望了纳米药物对分析化学所提出的机遇和挑战。     

纳米药物分析

介绍了纳米药物的定义,简明叙述了纳米药物的特点,探讨了新纳米药物目前研究重点,包括新纳米材料的药用功效研究、新药物载体和药物新剂型的开发及其涉及到的分析技术.展望了纳米药物对分析化学所提出的机遇和挑战.     

纳米粒子在药物传递中的应用

目前,利用纳米粒子传递药物并用于恶性肿瘤组织的靶向识别,进一步提高肿瘤的诊断和治疗水平是一个比较热点的领域,人们期望用制备容易、价格便宜、毒性小的纳米技术来提高肿瘤的治疗效率。然而,由近年的报道来看,所摄入的纳米粒子仅有约0.7%能够到达肿瘤部位,传递效率较低,这无疑加大了治疗应用的难度。本综述中,我们分析了造成纳米粒子靶向药物转运效率较低的原因,包括纳米粒子的转运途径,纳米粒子转运过程中所遇到的屏障,纳米粒子在体内的清除途径等;随后我们介绍了较早应用的聚合物纳米粒子、磁性氧化铁纳米粒子以及目前广泛研究的介孔二氧化硅纳米粒子在药物传递系统构建中的应用情况,还介绍了细胞膜仿生纳米粒子在药物传递系统中的应用;最后,对纳米粒子在药物传递中的研究进行总结和展望。我们希望通过对纳米粒子传递药物的系统研究,进一步促进纳米粒子在药物传递上的研究,加速纳米药物的临床应用。     

α-环糊精/聚乙二醇自组装超分子纳米药物载体

研究了一种新型超分子纳米药物载体的制备方法及其药物释放性能. 将α-环糊精(α-CD)穿入肉桂酸改性的PEG分子链形成包含复合物(inclusion complex, IC), 通过超分子自组装成为纳米粒子. 将抗肿瘤药物阿霉素负载到纳米粒子中, 研究药物释放行为及其对肿瘤细胞的抑制效果. 以核磁共振(1H NMR)、X射线衍射(XRD)、紫外吸收光谱(UV)、动态光散射(DLS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)表征了纳米粒子的结构和形貌, 用激光共聚焦显微镜(Confocal)研究了载药纳米粒子在细胞内的分布及其对肿瘤细胞的抑制效果. 结果显示超分子纳米粒子具有很好的生物相容性和药物缓释作用, 载药纳米粒子对肿瘤细胞具有很好的杀伤效果.     

基于超顺磁性Fe3O4的磁响应型纳米药物载体的研究进展

基于超顺磁性Fe3O4纳米粒子（SPIONs）磁响应型纳米药物载体已经广泛应用于肿瘤诊断与治疗方面。将SPIONs用多功能性外壳修饰后,能够使其稳定性增加,实现体内长循环,并能缓释出所携带药物;再将其靶向性配体分子复合后,能够提高其肿瘤多靶向的效果;通过将SPIONs用温敏性或光敏性等外壳材料包覆,利用SPIONs的磁致发热、光致发热以及外壳材料自身的特点,能够直接杀死肿瘤细胞或者将温敏性外壳剥落,平稳地释放出药物,提高肿瘤部位的药物浓度,增强治疗效果。因此,本文综述了基于SPIO的磁响应型纳米药物载体在肿瘤治疗领域的新研究与新进展,并进行研究展望,以期为今后相关方面的深入研究提供参考和借鉴。     

聚合物纳米药物载体的研究进展

近年来, 大量研究结果表明纳米技术可显著提高传统药物的疾病治疗效果, 并在生物医学领域引起了广泛关注. 迄今, 多种聚合物纳米体系已被研发并用于药物的靶向递送. 随着纳米技术的不断发展, 各类生物微环境响应的功能基团也被应用于构筑新型药物载体, 以提高患病部位的药物富集及减少药物的毒副作用. 聚合物纳米药物载体在癌症治疗、 代谢类疾病治疗及抗菌等方面展现出巨大潜力. 本文系统评述了聚合物纳米药物载体的最新研究进展及在生物医药方面的应用.     

微纳米马达在药物递送中的应用

受到自然界中高效生物马达的启发,研究人员提出了人工微纳米马达的概念,即人工微纳米动力装置。目前,通过结合化学与其他交叉学科的先进技术,研究人员已制备出具有不同结构、驱动方式以及控制方式的人工微纳米马达。这些微纳米马达在传感、环境治理、生物医用等方面展现出广阔的应用前景。其中,药物递送是生物医用领域的重要方向。在这一方面,利用微纳米马达可以实现药物的有效递送,给癌症等疾病的治疗带来新的可能。本文将针对用于药物递送的微纳米马达的驱动机理、基本结构、运动控制这几个方面进行综述,首先介绍了马达的运动机理,其驱动机理可分为自场驱动和外场驱动;其次,分别介绍了可用于药物递送的微纳米马达的结构,主要包括聚合物囊泡、空心管、纳米线等;为了实现精准有效的药物递送,微纳米马达的可控运动非常重要,本文将具体阐述微纳米马达的开-关控制、方向控制和速度控制。最后,分析了药物递送微纳米马达的研究现状,并对本领域的未来方向进行了展望。     

DNA纳米结构在药物转运载体和智能载药中的应用进展

纳米材料具有荷载效率高、靶向性能好、半衰期较长等优点, 非常适于作为药物转运载体, 可有效提高药物的水溶性、稳定性和疾病治疗效果.目前, 开发具有良好生物相容性、可控靶向释放能力和精确载药位点的理想药物转运载体, 仍是该领域存在的挑战性问题和当前研究的重点.自组装DNA纳米结构是一类具有精确结构、功能多样的纳米生物材料, 具有良好的生物相容性和稳定性、较高的膜渗透性和可控靶向释放能力等优点, 是理想的药物转运载体和智能载药材料.本文总结了DNA纳米结构的发展历程、DNA纳米结构作为药物转运载体的研究现状、动态DNA纳米结构在智能载药中的应用进展, 并对其发展前景进行了展望.     

高分子键合康普瑞汀A4血管阻断剂纳米药物

血管阻断剂(VDAs)因其在实体肿瘤治疗中的巨大潜力而引起人们的广泛关注.本文针对本课题组近年来在高分子血管阻断剂纳米药物抗肿瘤治疗方面的基础研究进行了总结.首先发现了纳米药物的瘤内低渗透性可显著提高血管阻断剂的肿瘤血管靶向性和抑瘤能力,进而构建了高分子血管阻断剂纳米药物;其次针对高分子血管阻断剂纳米药物治疗所引起的不利宿主反应,引入小分子抑制剂或激动剂进行联合治疗;然后利用其调控肿瘤微环境并创建肿瘤选择性药物激活递送系统;最后针对其治疗所产生的肿瘤凝血微环境提出了新的主动靶向策略——链式自放大肿瘤靶向,实现了高效的肿瘤靶向药物递送.这项工作突出了高分子血管阻断剂纳米药物在肿瘤治疗中的潜力,并对其未来研究方向作了简要展望,以促进其临床转化.     

超分子相互作用主导的纳米药物成核

纳米沉淀法是目前制备纳米药物的主要途径, 是指通过向药物的良溶剂中引入不良溶剂产生过饱和体系, 进而形成纳米尺度药物颗粒的方法. 该方法操控灵活, 能够大范围地选择药物分子、 溶剂、 载体、 表面活性剂及其它赋形剂, 实现对纳米药物成核及生长过程的调控. π-π堆积和疏水相互作用等分子间弱相互作用能够主导纳米药物成核, 从而用于制备高生物安全性的无载体纳米药物(CFNs). 目前超分子自组装在成核过程中的具体作用、 协同效应及调控方法尚缺少归纳总结. 根据纳米沉淀法的成核理论, 本文对超分子相互作用在成核过程中的重要贡献进行了诠释; 基于目前单药自组装CFNs的进展, 对多药共组装CFNs的优势进行了强调; 并将超分子相互作用主导成核的概念拓展到通过金属离子螯合形成的CFNs. 从理论上阐明了超分子相互作用在纳米药物成核过程中的主导作用, 将极大促进以高生物安全、 多功能及以联合治疗为标志的下一代CFNs的发展.     

磁性纳米材料在样品前处理中的应用进展

磁性纳米材料作为一种新型功能复合材料,因其具有吸附能力强、表面可修饰、易分离和良好的生物相容性等特点,已广泛应用于生物传感器、药物传导和医学成像方面。由于磁性纳米材料分离速度快且吸附性能好,因此在分析化学样品前处理中的应用也日益受到人们的关注。本文简略介绍了磁性纳米材料的特性、分类及制备方法,综述了磁性纳米材料在分离和富集生物大分子、有机物和无机物中的应用,并展望了磁性纳米材料的应用前景。     

Influences of complex multi-channel turbulator on hybrid nanoparticle transportation and thermal behavior

Journal of Thermal Analysis and Calorimetry - Turbulator with new shape is utilized in current research to improve thermal efficiency. Hybrid nanomaterial has been involved as carrier fluid and...     

纳米材料修饰电极及其在电分析化学中的应用

综述了纳米材料修饰电极的特性及其在电分析化学领域的一些研究成果。重点介绍了碳纳米管、纳米二氧化钛和钠米金修饰电极的修饰,表征方法及其作为一类新型电极在电分析化学中的应用前景。     

Design and synthesis of novel polyglycerol hybrid nanomaterials for potential applications in drug delivery systems

The synthesis of a new drug delivery system based on hybrid nanomaterials containing a β-CD core and hyperbranched PG is described. Conjugating PG branches onto β-CD not only increases its water solubility but also affects its host/guest properties deeply. It can form molecular inclusion complexes with small hydrophobic guest molecules such as ferrocene or FITC with reasonable release. In addition, the achievable payloads are significantly higher as for carriers such as hyperbranched PGs. Short-term in vitro cytotoxicity and hemocompatibility tests on L929 cell lines show that the hybrid nanomaterial is highly biocompatible. Due to their outstanding properties, β-CD-g-PG hybrid nanomaterials are introduced as promising materials for nanomedicine, e.g., for drug delivery issues.     

介孔碳纳米材料的制备与改性

介孔碳纳米材料因具有快速传输通道、优异的导电性、极高的比表面积和出色的化学稳定性在众多领域受到广泛关注.实现介孔碳纳米材料的可控制备和精准改性是当前的研究热点和重点.基于此,本文分析总结了这类材料的制备和改性方法,并讨论了存在的问题和未来研究方向.     

新型碳材料——石墨烯的制备及其在电化学中的应用

作为单原子厚度的二维碳原子材料,石墨烯由于其特殊的结构和物化性能而成为目前碳基材料中的一个研究热点.本文主要介绍了石墨烯及其复合纳米材料制备的一些新方法.结合石墨烯优良的导电性和生物相容性,论述了石墨烯在电化学分析领域,以及电催化、超级电容器和电化学电池等方面的应用.     

一种金属有机框架纳米材料的制备及其染料吸附性能研究——推荐一个研究型综合化学实验

介绍一个从合成、表征到性能研究的完整研究型综合实验。合成路线巧妙,制备出了文献报道的尺寸最小的纳米金属有机框架。引入纳米材料研究基本表征手段和吸附动力学研究,通过实验教学展示材料研究方法,拓展学生知识面。通过对实验条件的设计,激发学生探索精神、培养学生创新意识、训练学生化学思维。     

Preparation,Marriage Chemistry and Applications of Graphene Quantum Dots–Nanocellulose Composite: A Brief Review

Graphene quantum dots (GQDs) are zero-dimensional carbon-based materials, while nanocellulose is a nanomaterial that can be derived from naturally occurring cellulose polymers or renewable biomass resources. The unique geometrical, biocompatible and biodegradable properties of both these remarkable nanomaterials have caught the attention of the scientific community in terms of fundamental research aimed at advancing technology. This study reviews the preparation, marriage chemistry and applications of GQDs–nanocellulose composites. The preparation of these composites can be achieved via rapid and simple solution mixing containing known concentration of nanomaterial with a pre-defined composition ratio in a neutral pH medium. They can also be incorporated into other matrices or drop-casted onto substrates, depending on the intended application. Additionally, combining GQDs and nanocellulose has proven to impart new hybrid nanomaterials with excellent performance as well as surface functionality and, therefore, a plethora of applications. Potential applications for GQDs–nanocellulose composites include sensing or, for analytical purposes, injectable 3D printing materials, supercapacitors and light-emitting diodes. This review unlocks windows of research opportunities for GQDs–nanocellulose composites and pave the way for the synthesis and application of more innovative hybrid nanomaterials.     

A Catalase‐Like Metal‐Organic Framework Nanohybrid for O2‐Evolving Synergistic Chemoradiotherapy

Tumor hypoxia, the “Achilles’ heel” of current cancer therapies, is indispensable to drug resistance and poor therapeutic outcomes especially for radiotherapy. Here we propose an in situ catalytic oxygenation strategy in tumor using porphyrinic metal‐organic framework (MOF)‐gold nanoparticles (AuNPs) nanohybrid as a therapeutic platform to achieve O₂‐evolving chemoradiotherapy. The AuNPs decorated on the surface of MOF effectively stabilize the nanocomposite and serve as radiosensitizers, whereas the MOF scaffold acts as a container to encapsulate chemotherapeutic drug doxorubicin. In vitro and in vivo studies verify that the catalase‐like nanohybrid significantly enhances the radiotherapy effect, alleviating tumor hypoxia and achieving synergistic anticancer efficacy. This hybrid nanomaterial remarkably suppresses the tumor growth with minimized systemic toxicity, opening new horizons for the next generation of theranostic nanomedicines.