羟丙基-β-环糊精磁性复合微粒的合成及作为阿霉素载体的体外释药研究

羟丙基-β-环糊精因具有内部疏水和外部亲水锥形圆筒空腔结构和良好的生物相容性在磁性药物载体方面有潜在应用价值。本研究将羟丙基-β-环糊精修饰在超顺磁性纳米四氧化三铁粒子表面制备磁性复合微粒,用红外光谱,透射电镜,振动磁强计,电感耦合等离子发射等方法对该复合微粒进行了表征,并将其用于抗肿瘤药物阿霉素的体外载药与释药实验研究。结果表明该复合微粒的粒径大小在10-20nm,饱和磁化强度59.9 emu/g,铁含量55.4%。对阿霉素的载药量为87.8 μg/mg。体外释药结果显示载药复合粒子在PBS中1天,4天,10天的累积释药量分别为35.5%, 49.3%, 76.5%,表明该载体具有一定的药物缓释功能。由此可知,羟丙基-β-环糊精磁性复合微粒可作为磁性靶向给药系统的有效载体。     

羧甲基壳聚糖磁性纳米粒子的合成及应用

通过合成油酸修饰的Fe3O4纳米粒子和羧甲基壳聚糖直接包埋油酸修饰的Fe3O4纳米粒子的两步合成法制备了羧甲基壳聚糖磁性纳米粒子。采用透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、振动样品磁强计和同步热分析测试技术对制备的羧甲基壳聚糖磁性纳米粒子进行了表征。所得磁性纳米粒子呈规则球形,粒径约为10 nm;表面含羧基,且具有很好的顺磁性和稳定性。考察了羧甲基壳聚糖磁性纳米粒子对阿霉素的载药量和对阿霉素在磷酸盐缓冲溶液中的缓释性能。结果表明,磁性纳米粒子对阿霉素展示了较高的载药量(91.8 mg/g),结合了阿霉素的磁性复合物对阿霉素的缓释作用明显,说明制备的羧甲基壳聚糖磁性纳米粒子有望作为治疗肿瘤的纳米磁靶向药物输送载体。     

磁性Janus纳米材料的合成及生物性能研究

纳米药物载体在药物输送系统中发挥着极其重要的作用,其中Janus纳米材料因其具有各向异性的特点,能提高药物载体的载药率、靶向性等,成为研究者关注的焦点之一。本实验通过种子异向生长法,以球型磁性Fe_3O_4为内核,在其表面异向生长出棒状介孔二氧化硅,得到球-棒结构的磁性Janus纳米材料(Magnetic Janus Nanomaterials)。在磁性Janus纳米复合材料修饰前后对于布洛芬的搭载及体外释放试验中,发现氨基修饰的磁性Janus纳米复合材料载药率较大且具有缓释的作用。经血液相容性实验发现该材料在200μg·mL~(-1)浓度以下时,溶血率小于5%。     

Fe_3O_4磁性纳米粒子的PEG修饰剂的合成与性能

采用共沉淀法制备了用柠檬酸包覆的Fe3O4磁性纳米粒子,为提高其生物环境适应性和生物应用,利用聚乙二醇二胺(NH2-PEG-NH2)通过碳二亚胺化学法进一步修饰,得到具有良好性能的磁性纳米粒子修饰剂,并分别用场发射扫描电子显微镜(SEM)、洛伦兹透射电子显微镜(TEM)、马尔文激光粒度仪、X-射线粉末衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、综合热分析仪(TG/DTA)、振动样品磁强计(VSM)对磁性纳米粒子的表面形态、化学结构、晶体结构、热稳定性和磁性能进行了表征.在此基础上用合成的磁性纳米粒子修饰剂对盐酸阿霉素(DOX·HCl)进行了修饰,研究了修饰剂的载药和释药行为.结果表明,所制备的修饰剂近乎球形,尺寸相对均匀,粒径在15 nm左右,饱和磁化强度为68 A·m2/kg,在磁靶向药物运输中可以达到良好的磁响应性能.在水中的载药量达到83%,在p H=7.4和p H=5.0下,磁性纳米粒子载药盐酸阿霉素释放均是一个缓慢的过程,具有明显的缓释效果,此外,由于不同p H值下,DOX中的氨基质子化程度存在差异,在较低的p H值下质子化的氨基互相排斥,这更有利于DOX的释放,累计释药率在72 h后分别为65.8%(p H=7.4)与73.6%(p H=5.0).研究表明该磁性纳米粒子具有很好的载药能力及缓释效果.     

贵金属纳米粒子修饰碳纳米管的研究

碳纳米管具有独特的一维管状结构和优异的电、光、热和力学性能,是药物和纳米催化剂的理想载体。将具有独特光、电、磁和催化性能的贵金属纳米粒子负载在碳纳米管的表面,形成的碳纳米管/贵金属纳米粒子复合物不仅兼有两种纳米材料的优异性能,还可能产生新的特性,在催化、储能、燃料电池、电子器件和传感器等领域均有广阔的应用前景。本文主要从共价修饰和非共价修饰两种策略出发,综述了贵金属纳米粒子修饰碳纳米管的制备方法和研究进展。其中用天然高分子包覆的碳纳米管表面具有很好的贵金属配位结合能力,得到的纳米复合物具有良好的水分散性和生物相容性,在载药、生物传感器和肿瘤诊断治疗等生物领域具有明显的优势。     

基于生物矿化的纳米载药体系

基于生物矿化的纳米载药体系具有制备简单、良好的生物相容性和控制药物释放的能力、易被修饰且具备多功能性和靶向性等优点,在临床中拥有巨大的应用前景。本文系统阐述了基于生物矿化的纳米载体的构建原理和分类,重点介绍了它们的靶向性策略和刺激响应释放策略,并展望了其在临床治疗中的应用。     

顺铂前药接枝修饰硫代DNA及其自组装靶向纳米药物研究

选用具有良好生物相容性的硫代修饰嵌段核酸为载体,将其非硫代修饰部分设计为靶向MUC-1蛋白的核酸适配体序列,同时在其硫代修饰部分通过硫代磷酸酯基团（Phosphorothioate,PS）接枝修饰四价顺铂前药,制备了两亲性核酸-顺铂前药缀合物MUC-1/^PODNA-b-（^PSDNA-g-Pt）,并进一步自组装成类似球形核酸（Spherical nucleic acid,SNA）的含铂靶向纳米药物（MUC-1/Pt-SNAs）.结果表明,该纳米药物递送体系载药率高、形貌稳定、分散性好,能够高效靶向MUC-1蛋白过表达的MCF-7乳腺癌细胞,并在体内外实验中表现出优异的抗肿瘤效果和极低的毒副作用.     

基于生物矿化的纳米载药体系

基于生物矿化的纳米载药体系具有制备简单、良好的生物相容性和控制药物释放的能力、易被修饰且具备多功能性和靶向性等优点,在临床中拥有巨大的应用前景。本文系统阐述了基于生物矿化的纳米载体的构建原理和分类,重点介绍了它们的靶向性策略和刺激响应释放策略,并展望了其在临床治疗中的应用。     

磁性蛋白质微胶囊的声化学法构筑

通过声化学法制备了具有生物相容性的磁性蛋白质微胶囊, 利用高强度超声波辐照含有油酸改性磁性的Fe₃O₄纳米粒子的油相与蛋白质水溶液的两相界面, 只需几分钟即可得到磁性蛋白质微胶囊. 这种制备蛋白质微胶囊的方法快速简便, 高效环保, 可将分散于油相的疏水性药物直接装载, 不破坏药物. 在药物靶向传输等领域具有应用性.     

磁应答型药物递送载体的设计与构建

复合磁性生物材料的发展和应用已引起生物医学领域的极大关注。磁性纳米粒子因其易功能化而具有靶向药物传递、可控药物释放及磁成像特性逐渐成为药物传递和新型诊疗领域最有前途的材料之一。基于磁性纳米粒子或掺杂的铁氧化物构建的远程触发磁性载药递送系统,有望实现在运输过程中携载药物不泄露的情况下,提高药物递送效率且对病灶周围的健康细胞无毒或低毒性。为构建理想的可控靶向磁性药物递送系统,多种材料或配体可以与磁性纳米粒子复合来构建更安全有效的磁性药物递送系统。一些生物分子、聚合物及天然产物等通过与磁性纳米粒子相结合,构建出可用于药物传递且具有独特性质的磁性复合新材料。迄今为止,具有磁场应答能力的磁性药物递送载体已经在远程控制药物释放领域得到了长足发展。本文总结了近年来磁性药物递送载体作为远程控制治疗体系在设计与构建上的研究进展。重点关注了磷脂分子、聚合物、多孔微纳米材料以及天然产物等与其构建的复合材料,并对当前磁性复合特定给药载体的优点、局限及发展前景等做了简要阐述。     

单分散球状纳米金颗粒的合成*

综述了近年来单分散球状金纳米颗粒的合成研究进展。分析了球状单分散金纳米颗粒的应用前景,介绍了单分散球状金纳米颗粒的主要合成方法如种子生长、回流熟化、尺寸选择沉淀分级以及电泳法等,评述了各种方法的优缺点。最后提出了单分散球状金纳米颗粒合成的一些问题,并展望了单分散球状金纳米颗粒的研究和发展方向。     

氧化铁磁性纳米粒子固定化酶*

纳米粒子作为酶固定化的载体,当其具有磁性时,制备的固定化酶易于从反应体系中分离和回收,操作简便;并且利用外部磁场可以控制磁性材料固定化酶的运动方式和方向,替代传统的机械搅拌方式,提高固定化酶的催化效率。在众多纳米材料中,氧化铁因其在磁性、催化等多方面的良好特性而倍受瞩目。本文对近年来各种氧化铁磁性纳米粒子固定化酶,尤其是固定化脂肪酶和蛋白酶的制备方法及其应用做了较为详细的阐述,对这些氧化铁磁性纳米粒子固定化酶的优缺点和发展前景进行了讨论。     

聚合物纳米粒子的结构和性能对胞吞和细胞功能的影响

随着纳米医学的发展,越来越多的聚合物纳米粒子被用作荧光探针和药物或基因的载体,在生物分析、检测以及药物传输和基因治疗等领域得到应用。细胞的胞吞是细胞将细胞外基质、病毒、微组织或纳米粒子运送到细胞内部的一个重要生理过程。研究细胞对纳米粒子的胞吞,有助于从细胞层次上理解生命现象,掌握细胞内治疗的机理。本文综述了近几年来细胞和聚合物纳米粒子之间相互作用的最新研究结果。首先介绍了用于胞吞研究的常用聚合物纳米粒子体系及其功能化方法,尤其是荧光探针的复合与表面修饰。进而介绍了细胞和聚合物纳米粒子之间相互作用的基本过程,包括聚合物纳米粒子在细胞转运过程中的驱动力、细胞内转运过程、在细胞中的分布及其细胞毒性。对影响聚合物纳米微粒胞吞的因素如纳米粒子浓度、共培养时间、纳米粒子性能（形状、粒径、电荷和PEG修饰）、细胞类型和培养条件等进行了总结。最后重点介绍了用于受体介导细胞胞吞的聚合物纳米粒子体系,指出了目前研究工作中的不足及未来发展方向。     

纳米雄黄研究进展

矿物中药雄黄临床应用历史悠久,近些年来更是引起广泛关注。然而也存在雄黄的潜在毒性较大, 雄黄的难溶性使其生物利用度低等问题。采用纳米技术制成纳米雄黄,可以提高难溶性雄黄的生物利用度和降低毒副作用;与普通雄黄比较,纳米雄黄的药代动力学也发生显著变化。本文在文献总结基础上结合我们的研究工作,对纳米雄黄的制备方法及表征、纳米雄黄药代动力学、纳米雄黄抗肿瘤作用、纳米雄黄的活性物种及纳米雄黄中药复方制剂等方面作了综述,并对纳米雄黄的进一步研究做了展望。     

聚合物互通多孔材料的乳液模板法制备及其功能化研究*

本文对近年来利用乳液模板制备聚合物互通多孔材料的研究进行了综述,主要介绍以高内相乳液模板制备互通多孔聚合物整体柱和利用双重乳液 (或称多重乳液) 制备多孔或多空聚合物微球的进展;分析目前多孔聚合物材料研究中存在的问题及其研究动态;讨论合成多孔聚合物材料的性能缺陷及其表面功能化改性的相关研究;并对聚合物互通多孔材料潜在的应用和研究前景进行了展望。     

Janus粒子制备研究*

具有不对称双面结构的Janus粒子以其独特性能,在乳液稳定、光学、生物传感、药物输送、电子学等领域具有潜在的应用前景。本文就近年来Janus粒子制备技术的研究进展进行了总结,详细地介绍了Janus粒子主要制备方法,包括微流体合成、拓扑选择表面改性、模板导向自组装、可控相分离及可控表面成核,并指出了各种Janus粒子制备技术存在的问题及其发展方向,认为基于可控相分离及表面成核的合成方法成本较低,产率较大,有可能得到更为广泛的应用。     

单分散磁性纳米颗粒的制备及生物高分子在其上的组装

磁性纳米颗粒因其潜在的生物医学应用价值而成为纳米生物材料领域研究的前沿。本文综述了单分散磁性纳米颗粒的制备方法以及生物高分子在磁性纳米颗粒上的组装的研究进展。     

Highly porous, water-soluble, superparamagnetic, and biocompatible magnetite nanocrystal clusters for targeted drug delivery

Magnetic particles have become very promising materials for drug delivery. However, preparation of magnetite particles with high surface area, biocompatibility, strong magnetic response, and suitable particle size still remains a major challenge. In this report, magnetite nanocrystal clusters with high surface areas were fabricated through a solvothermal process by introducing ammonium acetate as a porogen and trisodium citrate as a surface modification agent. The porosity, which was controlled by the reactant concentration, has been investigated in detail. The surface area of the nanocrystal clusters was as high as 141 m(2) g(-1). Ibuprofen, as a model drug, was entrapped into the magnetite carriers. The interfacial interaction between the carboxylic groups on the drug molecules and the carboxylate groups on the carriers enhanced the loading efficiency. Low cytotoxicity in MCF-7 cell and in vitro constant drug release behavior combined with the high drug loading efficiency and high saturation magnetization values demonstrated the potential of the as-synthesized magnetite materials in targeted drug release systems.     

Synthesis and bio-functionalization of magnetic nanoparticles for medical diagnosis and treatment

The synthesis of multifunctional magnetic nanoparticles (NPs) is a highly active area of current research located at the interface between materials science, biotechnology and medicine. By virtue of their unique physical properties magnetic nanoparticles are emerging as a new class of diagnostic probes for multimodal tracking and as contrast agents for MRI. Furthermore, they show great potential as carriers for targeted drug and gene delivery, since reactive agents, such as drug molecules or large biomolecules (including genes and antibodies), can easily be attached to their surface. On the other hand, the fate of the nanoparticles inside the body is mainly determined by the interactions with its local environment. These interactions strongly depend upon the size of the magnetic NPs but also on the individual surface characteristics, like charge, morphology and surface chemistry. This review not only summarizes the most common synthetic approaches for the generation of magnetic NPs, it also focuses on different surface modification strategies that are used today to enhance the biocompatibility of these NPs. Finally, key considerations for the application of magnetic NPs in biomedicine, as well as various examples for the utilization in multimodal imaging and targeted gene delivery are presented.     

金属纳米颗粒制备中的还原剂与修饰剂*

金属纳米颗粒由于其独特的光学、电学、化学性质以及各种潜在的应用价值,受到不少研究人员的广泛关注。实现金属纳米粒子尺寸、形貌可控,改善粒子分散性和稳定性,提高产率及纯度已成为具有挑战性的研究课题,不断发展和完善金属纳米粒子的合成方法则显得尤为重要。本文总结了目前制备金属纳米材料的几种化学方法：化学试剂还原法、电化学还原法、辐射还原法等,分类介绍了化学试剂还原法中常用的无机、有机还原剂,以及含氮、磷、羧基、巯基小分子有机化合物以及高分子聚合物等修饰剂并重点总结了其还原和修饰机理。