二氧化硅納米球的模板脫除及靶向修飾研究
發(fā)布時間：2020-12-04 11:55
近年來,有關(guān)骨科疾病中骨缺損修復(fù)及骨創(chuàng)傷部位的治療課題受到了研究者們的廣泛關(guān)注。由于用骨自體移植和同種異體移植具有數(shù)量不足和供體部位發(fā)病率高等缺點[1-4],在臨床治療上有相當(dāng)大的局限性。研究者們寄希望于從材料領(lǐng)域開發(fā)用于骨修復(fù)的材料。同時,精準(zhǔn)化醫(yī)療對納米載體具有更高的要求,一方面藥物載體需要具備靶向智能釋放功能,另一方面還需要實現(xiàn)“診療一體化”目標(biāo)。介孔二氧化硅納米顆粒（Mesoporous silica nanoparticles,MSNs）因其良好的材料特性及生物相容性,常被用作藥物輸運領(lǐng)域的理想載體。磁性四氧化三鐵納米粒子的獨特磁學(xué)性質(zhì),賦予其在磁共振成像、靶向藥物釋放和細(xì)胞及生物分子分離等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域更多復(fù)合應(yīng)用。目前,很少有報道將二者結(jié)合,構(gòu)建出基于骨科治療的實際應(yīng)用需求的材料。本論文將合成尺寸均勻的介孔二氧化硅納米載體及其包覆四氧化三鐵的核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料,然后對其改性修飾,賦予其細(xì)菌靶向和骨靶向功能;再通過在材料表面連接具有pH響應(yīng)的納米閥門以封堵孔道并實現(xiàn)藥物精準(zhǔn)釋放,從而解決目前材料在病理區(qū)域富集量少、尺寸大以及提前泄露對正常細(xì)胞產(chǎn)生的毒副...
【文章來源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：77 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
EPR效應(yīng)示意圖[18]
東華大學(xué)碩士學(xué)位論文二氧化硅納米球的模板脫除及靶向修飾研究3和細(xì)胞毒性）很大程度上取決于其材料結(jié)構(gòu)（包括顆粒尺寸、形狀、孔徑和表面性質(zhì)等）。通過對pH[23-26]，溫度[27,28]，濃度和表面活性劑的摩爾比[25,29,30]，二氧化硅前驅(qū)體類型[31]和反應(yīng)物的摩爾比[32]的精確控制，可以掌握MSNs的粒徑尺寸。而MSNs的形貌通常分成球形和非球形結(jié)構(gòu)（包括棒狀[33-35]，橢球狀[36-38]，薄膜[39,40]，小盤狀[41,42]，網(wǎng)格狀[43,44]和方塊狀[45-47]）（如圖1-2所示），由于非球形介孔二氧化材料的制備方法仍處于相對起步階段，因此本論文選取相對容易制造的球形介孔二氧化硅材料作為藥物載體。圖1-2(a)棒狀介孔二氧化硅合成方法的一般方案：通過調(diào)節(jié)反應(yīng)條件形成長表面活性劑膠束而合成棒狀MSN[48]；(b)橢球狀介孔二氧化硅的示意圖結(jié)構(gòu)，通道沿短軸運行[49]；(c)空心橢球狀介孔二氧化硅的示意圖結(jié)構(gòu)[50,51]；(d)改進(jìn)的Stber方法形成的三明治狀介孔二氧化硅薄膜的截面TEM圖像[40]；(e)是小盤狀介孔二氧化硅的示意圖結(jié)構(gòu)[48]；(f)是網(wǎng)格狀介孔二氧化硅的示意圖結(jié)構(gòu)[48]；(g)空心CMSN通用合成模板法示意圖[48]Fig.1-2(a)Generalschemeofrod-shapedmesoporoussilicasynthesismethod:rod-shapedMSNissynthesizedbyforminglongsurfactantmicellesbyadjustingthereactionconditions[48];Structure,thechannelrunsalongtheshortaxis[49];(c)Schematicstructureofhollowellipsoidalmesoporoussilica[50,51];(d)CrosssectionofsandwichmesoporoussilicafilmformedbyimprovedStberTEMimage[40];(e)isaschematicstructureofsmalldisc-shapedmesoporoussilica[48];(f)isaschematicstructureofgrid-shapedmesopo
東華大學(xué)碩士學(xué)位論文二氧化硅納米球的模板脫除及靶向修飾研究79.離子液體處理Wang等[63]首次運用新型的離子液體處理方法，在低溫下通過模板之間的氫鍵斷裂有效去除有機模板并保留表面硅烷醇基團。1.有助于在保留硅烷醇基并防止結(jié)構(gòu)收縮，從而導(dǎo)致接枝氨基數(shù)量增加。2.在離子液體處理過程中，模板劑和離子液體都可以回收再利用，適于商業(yè)化應(yīng)用。工藝和設(shè)備復(fù)雜（如圖1-3(d)），難以廣泛應(yīng)用。10.微波處理Tian等[64]在數(shù)分鐘內(nèi)通過微波完全去除模板，并且表面上的硅醇基比通過熱煅燒處理的樣品更豐富。可以快速，完全地除去模板，并且表面上的硅醇基比通過熱煅燒處理的樣品更豐富。難以廣泛應(yīng)用。圖1-3(a)用超臨界流體從合成后的MCM-41二氧化硅中除去模板的流動裝置[56]；(b)真空熱處理法的反應(yīng)條件[61]；(c)實驗裝置的系統(tǒng)圖和通過O2形成輝光放電的正極柱中移動條紋[62]；(d)在254nm(UV254)下不產(chǎn)生臭氧的紫外線輻射以及在配方中摻入少量光催化材料Fig.1-3(a)Flowapparatusforremovingthetemplatefromas-synthesizedMCM-41silicawithsupercriticalfluid[56]；(b)Reactionconditionsofvacuumheattreatment[61]；(c)IllustrationsofasystematicdrawingofexperimentalsetupandmovingstriationsinpositivecolumnfortemplateremovalbyO2-formingglowdischarge[62]；(d)non-ozone-generatingUVradiationat254nm(UV254)andincorporationofsmallamountsofphotocatalyticmaterialintheformulation第二步，脫除模板劑以得到孔道開放程度高的介孔材料。脫除模板劑從而暴露出干凈的孔道有利于提高藥物負(fù)載率，同時解決了因模板劑毒性大所帶來的毒
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]核殼結(jié)構(gòu)納米材料的應(yīng)用研究[J]. 程凱,白龍律,樸文香. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2017(21)
[2]介孔二氧化硅納米材料的制備及應(yīng)用[J]. 張利萍,康堅. 內(nèi)蒙古石油化工. 2015(03)
本文編號：2897561
【文章來源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：77 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
EPR效應(yīng)示意圖[18]
東華大學(xué)碩士學(xué)位論文二氧化硅納米球的模板脫除及靶向修飾研究3和細(xì)胞毒性）很大程度上取決于其材料結(jié)構(gòu)（包括顆粒尺寸、形狀、孔徑和表面性質(zhì)等）。通過對pH[23-26]，溫度[27,28]，濃度和表面活性劑的摩爾比[25,29,30]，二氧化硅前驅(qū)體類型[31]和反應(yīng)物的摩爾比[32]的精確控制，可以掌握MSNs的粒徑尺寸。而MSNs的形貌通常分成球形和非球形結(jié)構(gòu)（包括棒狀[33-35]，橢球狀[36-38]，薄膜[39,40]，小盤狀[41,42]，網(wǎng)格狀[43,44]和方塊狀[45-47]）（如圖1-2所示），由于非球形介孔二氧化材料的制備方法仍處于相對起步階段，因此本論文選取相對容易制造的球形介孔二氧化硅材料作為藥物載體。圖1-2(a)棒狀介孔二氧化硅合成方法的一般方案：通過調(diào)節(jié)反應(yīng)條件形成長表面活性劑膠束而合成棒狀MSN[48]；(b)橢球狀介孔二氧化硅的示意圖結(jié)構(gòu)，通道沿短軸運行[49]；(c)空心橢球狀介孔二氧化硅的示意圖結(jié)構(gòu)[50,51]；(d)改進(jìn)的Stber方法形成的三明治狀介孔二氧化硅薄膜的截面TEM圖像[40]；(e)是小盤狀介孔二氧化硅的示意圖結(jié)構(gòu)[48]；(f)是網(wǎng)格狀介孔二氧化硅的示意圖結(jié)構(gòu)[48]；(g)空心CMSN通用合成模板法示意圖[48]Fig.1-2(a)Generalschemeofrod-shapedmesoporoussilicasynthesismethod:rod-shapedMSNissynthesizedbyforminglongsurfactantmicellesbyadjustingthereactionconditions[48];Structure,thechannelrunsalongtheshortaxis[49];(c)Schematicstructureofhollowellipsoidalmesoporoussilica[50,51];(d)CrosssectionofsandwichmesoporoussilicafilmformedbyimprovedStberTEMimage[40];(e)isaschematicstructureofsmalldisc-shapedmesoporoussilica[48];(f)isaschematicstructureofgrid-shapedmesopo
東華大學(xué)碩士學(xué)位論文二氧化硅納米球的模板脫除及靶向修飾研究79.離子液體處理Wang等[63]首次運用新型的離子液體處理方法，在低溫下通過模板之間的氫鍵斷裂有效去除有機模板并保留表面硅烷醇基團。1.有助于在保留硅烷醇基并防止結(jié)構(gòu)收縮，從而導(dǎo)致接枝氨基數(shù)量增加。2.在離子液體處理過程中，模板劑和離子液體都可以回收再利用，適于商業(yè)化應(yīng)用。工藝和設(shè)備復(fù)雜（如圖1-3(d)），難以廣泛應(yīng)用。10.微波處理Tian等[64]在數(shù)分鐘內(nèi)通過微波完全去除模板，并且表面上的硅醇基比通過熱煅燒處理的樣品更豐富。可以快速，完全地除去模板，并且表面上的硅醇基比通過熱煅燒處理的樣品更豐富。難以廣泛應(yīng)用。圖1-3(a)用超臨界流體從合成后的MCM-41二氧化硅中除去模板的流動裝置[56]；(b)真空熱處理法的反應(yīng)條件[61]；(c)實驗裝置的系統(tǒng)圖和通過O2形成輝光放電的正極柱中移動條紋[62]；(d)在254nm(UV254)下不產(chǎn)生臭氧的紫外線輻射以及在配方中摻入少量光催化材料Fig.1-3(a)Flowapparatusforremovingthetemplatefromas-synthesizedMCM-41silicawithsupercriticalfluid[56]；(b)Reactionconditionsofvacuumheattreatment[61]；(c)IllustrationsofasystematicdrawingofexperimentalsetupandmovingstriationsinpositivecolumnfortemplateremovalbyO2-formingglowdischarge[62]；(d)non-ozone-generatingUVradiationat254nm(UV254)andincorporationofsmallamountsofphotocatalyticmaterialintheformulation第二步，脫除模板劑以得到孔道開放程度高的介孔材料。脫除模板劑從而暴露出干凈的孔道有利于提高藥物負(fù)載率，同時解決了因模板劑毒性大所帶來的毒
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]核殼結(jié)構(gòu)納米材料的應(yīng)用研究[J]. 程凱,白龍律,樸文香. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2017(21)
[2]介孔二氧化硅納米材料的制備及應(yīng)用[J]. 張利萍,康堅. 內(nèi)蒙古石油化工. 2015(03)
本文編號：2897561
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