基于碳点多功能纳米载药体系的制备及pH响应释药性能研究

采用一步微波法成功制备了表面带氨基的荧光纳米碳点CDots, 并通过酰胺化反应将靶向基团叶酸接枝到碳点表面, 成功获得中间产物CDots-FA. 在此基础上, 通过已合成四臂端酰肼基化合物2与抗肿瘤药物阿霉素(DOX)连接, 实现在碳点表面的阿霉素药物分子的化学键合, 最终获得多功能纳米载药体系DOX-CDots-FA. 利用原子力显微镜(AFM)、高分辨透射电镜(HR-TEM)和荧光光谱仪对荧光纳米碳点CDots的性能进行表征, 并通过核磁共振、紫外-可见吸收光谱对DOX-CDots-FA结构、接枝率进行了表征. 同时对纳米载药体系DOX-CDots-FA体外药物释放行为、细胞毒性及细胞摄取成像进行了系统的研究. 结果表明, DOX-CDots-FA具有良好的pH响应性. 叶酸靶向基团能加速DOX-CDots-FA被HeLa (FR+)细胞摄取, 并表现出更强的细胞毒性. 同时细胞摄入成像实验表明, 在叶酸靶向作用下, DOX-CDots-FA通过内吞作用进入HeLa细胞, 随后阿霉素被释放出来并进入细胞核区域, 抑制细胞的生长, 从而实现靶向治疗, 降低毒副作用.     

铂类抗癌药物的多功能纳米递送体系

以顺铂为代表的小分子铂类抗癌药物是临床应用的一线化疗药物,但其严重的毒副作用和难以克服的耐药性限制了铂类药物的临床应用和研发。运用纳米药物递送技术可以实现药物的靶向递送和可控释放,来提高药物的生物利用度,降低药物的毒副作用以及耐药性,为癌症的治疗带来新的希望。此外,丰富多样的纳米递送体系易于实现药物与具有生物学活性试剂的共运输,从而为各种治疗策略以及诊疗策略的联用提供可能,为最终实现癌症的精准治疗展现广阔前景。本文从靶向递药、药物可控释放、联合治疗、诊疗一体化四个方面对铂类抗癌药物的多功能纳米递送体系在癌症治疗中的最新研究进展进行综述,同时通过列举最新研究成果,展示了新材料、新技术以及新颖设计思想在铂基纳米递送体系中的应用。     

基于ZIF-8/PAN复合薄膜的柔性丙酮气体传感器

ZIF-8是一种Zn基金属有机骨架材料, 可以吸附丙酮气体从而作为电容式丙酮传感器的气敏材料, 然而ZIF-8的传统使用形式为粉末态, 这导致其不能成为具备柔性的整体, 从而限制了传感器的柔性. 结合包埋种子和二次生长法将ZIF-8与纳米纤维结合成纤维型柔性材料, 并将其作为气敏层制备了柔性电容式丙酮气体传感器. 该传感器在9种常见挥发性有机化合物中表现出良好的选择性, 对250~2000 cm³/m³的丙酮气体具有灵敏的响应、良好的循环响应及长期稳定性. 值得注意的是该柔性传感器不仅在室温下进行传感, 而且在弯折180°的状态下对丙酮气体的响应值与不弯折(0°)状态下几乎一致, 在200次以内的180°弯折-恢复后同样表现出了传感性能的稳定, 表明了其在柔性传感器方面的潜力.     

一步法高通量可控制备生物相容水/水微囊及其响应释放

生物相容水/水微囊在药物递送、 医学治疗等领域具有重要应用. 本文通过设计同轴微流控器件, 结合数值模拟优化和流动阻力分析, 实现一步法高通量可控制备大小均匀、 尺寸可控、 壁厚可调、 生物相容的水/水微囊. 采用实验研究和数值模拟相结合的方式, 研究了微流控器件结构、 内相流速、 外相流速、 外相/空气界面张力、 内相/外相界面张力、 内相黏度和外相黏度等参数对水/水微囊直径和壁厚的调控规律. 通过微通道流动阻力分析, 设计多通道平行放大微流控器件, 实现尺寸均匀可控水/水微囊的高通量制备. 验证了生物相容水/水微囊作为活性物质的理想载体, 可以通过改变pH或溶解囊壁释放载体, 进而实现活性物质的pH响应释放, 为其实际应用奠定了基础.     

骨断裂力学概述

本文涉及近年来骨断裂力学的发展成果.对建立在张开型和剪切型断裂能基础上的方法作了回顾,并讨论了密度、试件厚度和裂纹速度对骨断裂的影响.最后简述了人股骨的试验研究.      

新型聚多巴胺/聚丙烯酸-氢氧化铜双面神纳米粒子的制备及在体外光声影像和化疗-热疗协同癌症治疗中的应用

制备了双面神(Janus)结构的聚多巴胺/聚丙烯酸-氢氧化铜纳米粒子(PDA/PAA-Cu(OH)₂ JNPs)。PDA在近红外(NIR)区有较强的吸收,并且具有优异的生物相容性和可降解性;PAA纳米球与铜离子(Cu²⁺)配位后形成的PAA-Cu(OH)₂纳米粒子具有介孔结构,可用于装载抗癌药物;Cu(OH)₂在NIR区有较强的吸收,可用于光热治疗,实现不同功能有机融合,展现协同增效。选用亲水的阿霉素(DOX)作为药物模型,研究了此药物递送系统对肿瘤细胞(HepG-2)的抑制效果。合成的双面神纳米粒子具有高的药物(阿霉素)装载能力(药物负载容量=0.87 mg/mg)、良好的光热转换效率(45.9%)、 pH/近红外(NIR)双重响应药物释放性质和光声(PA)成像能力,可用于体外PA影像和化疗-热疗协同癌症治疗。体外毒性实验结果表明,DOX负载的PDA/PAA-Cu(OH)₂ JNPs加激光组呈现明显的癌细胞死亡,细胞存活率极低(7.9%)。     

MALDI-TOF MS和电子光谱技术研究海兔肝铁蛋白亚基电离和释放铁动力学特性

选用肽质量指纹谱(peptide mass fingerprint,PMF)技术鉴定质谱纯海兔肝铁蛋白(liver ferritin ofAplysia,ALF)。来源于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)仪中的激光和基质芥子酸协同解吸海兔肝铁蛋白(ALF)为带双电荷、单电荷[M H] 和二聚体的亚基离子,并可供质谱分析。ALF亚基的质荷比m/z分别为9784.03[M 2H]2 、19678.42[M H] 和39387.80[2M H] ,其中亚基分子量[M H] 略小于鲨鱼肝铁蛋白(liver ferritin of shark,SLF)。在弱碱介质(pH8.0)条件下,电子光谱技术研究指出,抗坏血酸以1/2级反应方式参与ALF释放铁全过程,同时又使ALF以一级反应动力学方式释放铁,呈现两种不同的速率。推测这一异常现象可能与ALF含低铁量、亚基调节能力和海兔的进化地位有关。     

带有可调通道的嵌段共聚物胶束对药物的控制释放

用聚丙烯酸叔丁酯-b-聚乙二醇(PtBA45-b-PEG114)和聚丙烯酸叔丁酯-b-聚4-乙烯基吡啶(PtBA60-b-P4VP80)制备了复合胶束. 该胶束在pH=2.5的酸性水溶液中形成以PtBA为核, PEG和P4VP为壳的稳定球型结构. 在pH=12时, 壳层的P4VP链段变为疏水, 塌缩在PtBA的核上形成内壳, PEG链段继续保持溶解状态, 与成核的PtBA连接并穿过塌陷的P4VP内壳, 形成胶束的冠, 由于PEG处于溶解状态, 其分子链间有比较大的空隙, 可以控制一些小分子通过, 在胶束的表面形成通道. 该通道类似于生物膜的蛋白通道, 可以控制PtBA核与外界进行能量或物质交换的速度. 以布洛芬为模型分子, 负载在胶束内进行药物控制释放研究的结果表明, 胶束表面的通道可以起到明显控制布洛芬释放速度的作用, 并且药物的释放速度与通道在胶束表面的比例成正比.     

Protein Adsorption onto Nanosized Hydroxyapatite Particles for Controlled Drug Release

Nanosized hydroxyapatite(nsHAp) was synthesized to examine its possibility as a controlled release carrier of protein. To achieve effective protein release from nanosized hydroxyapatite, the study of the adsorptive properties of protein on nsHAp and different influence parameters such as pH, calcium, and phosphate concentrations during the adsorption process is necessary. Ovalbumin(OVA) was selected as the model of growth factors. The results show that the amount of OVA adsorbed onto nsHAp in acetic buffer(pH=3.6) is more than that in acetic buffer(pH=5.6) because of the electric interaction. The amount of OVA adsorption in phosphate buffer solution(PBS) is smaller than that in acetic buffer because of surface complexation and surface hydroxylation. The presence of Ca2 dramatically increases the adsorbed amount of OVA in acetic buffer on maintaining the same pH. Meanwhile, the release kinetics of OVA adsorbed onto nsHAp(nsHAp-OVA) was also examined. The amount of released OVA in PBS(pH=5.6) was significantly smaller than that released in solution of pH=7.0. All the results suggest that nanosized hydroxyapatite particles could be successfully used as controlled released carrier of protein.     

PVP-semi-IPN-PCL/PLA水凝胶制备及负载卡马西平药物共晶体外释放

通过N-乙烯基吡咯烷酮(N-vinyl pyrrolidone, NVP)在聚己内酯(polycaprolactone, PCL)、聚乳酸(poly(lactic acid),PLA)乙酸乙酯溶液中自由基聚合,制得聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone, PVP)/聚己内酯、聚乳酸半互穿网络(semi-interpenetrating network, semi-IPN)水凝胶(PVP-semi-IPN-PCL/PLA)。实验制得疏水/亲水比例分别为1∶9、3∶7、5∶5的三种水凝胶。采用溶剂挥发法制备卡马西平-丁二酸药物共晶(carbamazepine-succinic acid, CBZ-SUC)。使用PVP-semi-IPN-PCL/PLA负载CBZ-SUC共晶,考察上述三种凝胶药物载体的载药能力及体外释放行为。使用1∶9、3∶7、5∶5比例凝胶制备了载药量分别为17%、19%、21%,包封率分别为71%、83%、89%的载药凝胶,其在37℃,pH=6.8 PBS溶液中体外释放效果均优于未使用凝胶载体的CBZ-SUC共晶。其中,3∶7组载药凝胶的累积释放量最高,...