功能微粒材料的制备及其细胞作用研究(英文)

随着纳米科学的迅速发展,越来越多的微粒材料被设计和制备出来,并应用于生物医学领域,取得了令人瞩目的进展和成就。近年来,我们课题组发展了一系列具备可控表面化学与结构、特定刺激响应性能和可控装载与释放性能的微粒材料,尤其是基于层层自组装的中空微胶囊。同时,我们也致力于研究微粒材料与细胞的相互作用,阐明其物理化学性质对细胞内吞和细胞功能的影响。通过这些研究,我们希望进一步建立功能性微粒材料的生物学功能优化的规律,推动其在生物医学领域的应用。     

交联壳聚糖水凝胶填充层状微胶囊的制备与性能

在甲基丙烯酸和乳酸接枝修饰的水溶性壳聚糖(CML)存在下, 合成了尺寸均匀的球形CML杂化碳酸钙微粒. 通过层层组装(LBL)技术在该微粒表面形成了聚苯乙烯磺酸钠(PSS)/聚烯丙基胺盐酸盐(PAH)多层膜, 去除碳酸钙微粒后得到内部含有CML的聚电解质微胶囊. 进一步采用紫外光引发CML聚合, 将CML转化为CML微凝胶, 得到内部填充凝胶的微胶囊. 通过扫描电镜、光学显微镜和透射电镜等技术表征了微胶囊的结构. 与传统的LBL微胶囊不同, 凝胶填充的微胶囊干燥时尺寸收缩, 但仍可保持球形; 再次水化后, 能够膨胀恢复其原有尺寸和形态. 各种具有不同电荷性质、分子量和亲疏水性的染料分子及蛋白质均可有效地装载到微胶囊内.     

Multilayers and poly(allylamine hydrochloride)-graft-poly(ethylene glycol) modified bovine serum albumin nanoparticles: Improved stability and pH-responsive drug delivery

To improve the colloidal stability of bovine serum albumin(BSA) nanoparticles(NPs) in diverse mediums, poly(allylamine hydrochloride)(PAH)/sodium poly(4-styrene sulfonate)(PSS) multilayers and poly(allylamine hydrochloride)-graft-poly(ethylene glycol)(PAH-g-PEG) coating were coated on the surface of BSA NPs.Stabilities of the BSA NPs in diverse mediums with different surfaces were detected by dynamic light scattering(DLS).Multilayers and PAH-g-PEG coated BSA NPs can be well dispersed in various mediums with a narrow polydispersity index(PDI).The BSA NPs with the highest surface density of PEG show the best stability.The multilayers and PAH-g-PEG coating do not deter the pH-dependent loading and release property of BSA NPs.At pH 9,the encapsulation efficiency of doxorubicin reaches almost 99%,and the release rate at pH 5.5 is significantly higher than that at pH 7.4.     

基于碳酸钙模板的特殊形状层层组装微胶囊的制备

以Na_2CO_3和CaCl_2为原料,聚烯丙基胺盐酸盐(PAH)为添加剂,通过磁力搅拌和超声混合的方式分别制备了两面凸碟形仿血小板形状和纺锤形的碳酸钙微粒.仿血小板形状的碳酸钙微粒为球霰石晶相,而纺锤形碳酸钙微粒为文石晶相.模板微粒中均掺杂了少量PAH.溶液混合方式和PAH添加剂的协同作用导致了特殊形状碳酸钙微粒的形成.以这2种粒子为模板通过层层组装技术分别制备了仿血小板形状和纺锤形微胶囊.得到的微胶囊能够在水中分散良好并保持模板的特殊形状.     

剪切响应性药物传递体系

动脉粥样硬化和血栓的一个主要症状为血管病变引起的血管狭窄。动脉粥样硬化能够引发心肌梗塞和脑梗塞等疾病,严重威胁人类生命健康。因此,发展治疗血管狭窄疾病的有效方法至关重要。动脉血管的严重狭窄造成其血管壁剪切应力比健康血管至少增大一个数量级,这种显著区别的剪切应力可以用来作为药物靶向传递的触发信号。剪切响应性药物传递体系能够在增大的剪切应力下在血管狭窄部位释放负载的药物,从而起到靶向治疗的效果,且对于正常组织和器官的副作用很小,对于治疗动脉粥样硬化及血管局部栓塞等血管狭窄疾病具有非常重要的意义,因此这种新的刺激响应性药物传递体系正成为领域内的研究热点。本文综述了剪切响应性药物传递体系的最新研究进展,分类介绍了这些剪切响应性药物载体的设计思路和作用机制,并对当前剪切响应性药物传递体系面临的困难和存在的不足进行了讨论,对其发展前景作了展望。     

盐溶液调控海藻酸钙微球中的自由羧酸根及其对阿霉素的装载和释放行为研究

采用膜乳化-凝胶化法制备了粒径窄分布的海藻酸钙微球.用不同浓度的氯化钠溶液处理微球来调控微球中的自由羧酸根的含量.用原子吸收光谱和红外光谱表征了微球中钙、钠离子以及化学基团的变化,证明盐处理后海藻酸钙微球内发生了钠离子置换钙离子的过程,海藻酸中的羧酸根由螯合态转变为自由态.用盐处理后的微球吸附带正电荷的小分子抗癌药物阿霉素的能力大大提高,其中用浓度1.8%的氯化钠溶液处理后的微球载药量达到1310μg/mg,是未处理微球的10倍.负载药物的微球具有pH敏感的释放行为,在pH5.5的PBS溶液中的释放速率和释放量显著大于在pH 7.4的PBS溶液中.     

高分子材料课程的讨论与互动式教学

浙江大学《高分子材料》课程针对高分子专业本科生开设,教学内容包含了塑料、橡胶、纤维等主要的传统高分子材料以及聚合物共混材料的相关内容。该课程的特点是知识点多而分散、知识面宽,而内容相对陈旧。采用讨论与互动式教学,将老师讲授与学生讲授相结合,由学生组成学习小组,具体分配到某一种高分子材料的教学内容。学生课后收集和整理相关资料,制作幻灯片并在课堂上完成讲授以及问题解答。通过课程结束后的调查问卷收集学生反馈,说明该方法能够较好地完成教学内容,极大地调动学生的积极性,提高了学生参与课程讨论和学习的热情。