纳米药物载体用于治疗胞内菌感染的研究进展

胞内菌能够逃避机体免疫并在宿主细胞内正常生长繁殖,比起胞外细菌更难清除,容易造成较为严重的感染。传统的抗生素治疗,药物无法突破宿主细胞膜的屏障,并且容易引起较强的毒副作用和多药耐药性。优良的纳米载体具有良好的生物相容性且易于修饰,有望通过构建纳米药物递送系统增强抗菌药物的细胞膜穿透性和胞内菌靶向性,在治疗胞内菌感染上具有巨大潜力和广阔前景。介绍了目前可用于治疗胞内菌感染的各种纳米颗粒,归纳总结了增强纳米药物递送系统治疗效果的机制和方法,阐述了目前在使用纳米药物递送系统治疗胞内菌感染时仍存在的问题,以期为构建更优良的纳米药物递送系统治疗胞内菌感染提供启发。

一种抗污染/自清洁的双向油水乳液分离温敏膜

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基膜,通过原位聚合和蒸气诱导相分离法(VIPS)引入亲水聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)和聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA),成功制备了一种抗污染/自清洁的双向油水乳液分离温敏膜.系统研究了单体质量比对膜微观结构、化学成分、表面浸润性、油水分离性能的影响,以牛血清白蛋白(BSA)为模型蛋白分子考察了膜的抗污染性能及自清洁性能.结果表明,当单体质量比为2.5∶0.5时,膜表面呈现出均匀的蜂窝状微纳米结构,表现出优异的双亲/液下超双疏性,水下油接触角和油下水接触角分别为151.1°和152.8°,对水包大豆油和大豆油包水乳液的渗透率分别为32584和1083L/(m^(2)·h·MPa),分离效率均在99.55%以上.其在20和50℃下对1 g/L的BSA溶液的静态吸附量仅为35.8μg/cm^(2),通过交替使用50℃/20℃纯水对污染的膜进行清洁,其通量恢复率和不可逆污染率分别为99.0%和1.0%.上述研究结果为抗污染/自清洁双向油水乳液分离膜的创新设计和制备提供了新思路.

复合酶@ZIF-8的制备及其黑米花青素提取性能

利用体相原位生长法制备了具有优良催化活性和稳定性的α-淀粉酶&纤维素酶@ZIF-8(A&C@ZIF-8)纳米颗粒,结合溶剂萃取过程,可实现黑米中花青素的有效提取。该纳米颗粒中的α-淀粉酶和纤维素酶能分别通过水解多糖链上的α-1,4糖苷键和β-1,4糖苷键来解离植物细胞壁。同时,由于ZIF-8框架良好的空间限域保护作用,这两种酶展现出良好的高温环境耐受性和有机溶剂耐受性。该纳米颗粒的平均粒径为405nm,呈现多角球形颗粒状,其对两种酶的总负载量为18%(质量分数)。A&C@ZIF-8纳米颗粒中的酶可耐受72℃的高温环境,此时α-淀粉酶和纤维素酶的活性分别比其游离酶高出33.2%和247.3%。此外,当利用A&C@ZIF-8纳米颗粒结合溶剂萃取过程进行花青素协同提取时,其每100g提取量达到了200.39mg/g,比仅利用溶剂萃取时的提取效果提升了26.3%。该工作为创新设计和构建用于植物细胞中活性物质提取的固定化酶复合功能材料提供了新策略。

光热响应型控释微球的可控制备及其性能

单一的光热治疗(PTT)效果有限,往往不能彻底治愈肿瘤。随着材料科学与生物医学的融合,多功能药物载体材料得到了很好的开发利用,有助于将PTT与其他治疗方法联合使用,为协同增强抗肿瘤疗效提供了有效的策略。本研究以载有吲哚菁绿(ICG)的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米粒子为光热剂,以聚乙烯醇(PVA)/海藻酸钠(SA)为载体基材,采用微流控技术可控制备了一种新型光热响应型控释微球(PLGAICG@PVA/SA)。系统研究了微球的形貌尺寸可控性、光热转化性能、机械性能和生物相容性,并以盐酸阿霉素(DOX)为模型药物,探讨了该微球载体对DOX的负载能力和光热响应性控释能力。结果表明,所制备的PLGAICG@PVA/SA微球具有良好的单分散性,表现出优异的光热转换效应,0.5W/cm^(2)近红外光照射15min的温度增量为18.5℃且稳定性良好;微球亦具有良好的可压缩性和弹性性能,其杨氏模量为317.0kPa。在模拟生理环境中,微球中DOX药物的释放行为符合一级释放动力学模型并具有明显的光热刺激响应性。该微球材料在药物控释及肿瘤的光热/化疗联合治疗等领域具有广泛的应用前景。

醇响应型智能膜的制备及其甲醇检测性能

采用沉淀聚合法制备了不同亲水性的聚N-正丙基丙烯酰胺(PNN)、聚N-异丙基丙烯酰胺(PNI)和聚N-甲基异丙基丙烯酰胺(PNM)微球,通过物理共混和液体诱导相分离(LIPS)结合的方法将它们引入聚偏氟乙烯(PVDF)膜基材,成功制备了可在常温下检测甲醇浓度的醇响应型智能膜.系统探究了微球的温度响应性和醇响应性,以及微球亲水特性对膜微观结构、表面化学成分的影响,并考察了膜在甲醇、乙醇及甲醇-乙醇混合溶液中的响应性能.结果表明,微球亲水性越强,醇响应型智能膜的厚度、孔径和孔隙率也显著增大.添加最亲水PNM微球的智能膜(PVDF/PNM)的膜厚、孔径、孔隙率达到最大值,分别为空白膜的2.4倍、4.7倍和5.9倍.膜的最大渗透率(P_(max))和醇临界响应体积分数受操作温度、醇溶液类型和微球亲水性的影响.PVDF/PNM膜的甲醇和乙醇响应性差异最大,在40℃下的临界甲醇响应体积分数(C_(M))和临界乙醇响应体积分数(C_(E))差值达到6.5%.常温25℃下,随着总醇体积分数为40%的混合溶液中甲醇比例增大,膜渗透率与甲醇体积分数呈现良好的线性关系,可通过渗透率计算得到混合醇溶液中甲醇浓度.上述研究结果为甲醇浓度的便捷检测提供了一种新思路.

丝素蛋白-纳米银复合材料在抗菌领域的研究进展

重点总结归纳了丝素蛋白-纳米银复合膜、水凝胶、纤维等多种应用形态在抗菌领域的最新研究进展,阐述了丝素蛋白与纳米银结合的抗菌优势、复合材料目前尚待解决的稳定性与安全性问题,展望了丝素蛋白-纳米银复合材料发展方向。

氨基化明胶海绵的制备及其止血性能研究

对明胶进行氨基化改性,同时用京尼平和单宁酸作为交联剂进行交联反应,然后冷冻干燥得到了氨基化明胶海绵。结果表明,该海绵具有丰富的孔状结构以及快速吸水能力,同时能够通过静电相互作用增强与血细胞间的结合能力,使其具有优异的止血性能,为快速止血材料的制备提供了新方法。

温敏型智能化靶向式药物载体研究(II)——具有温敏开关的微囊

采用环境感应式微囊作为智能化靶向式药物载体 ,可以实现药物的定点、定时、定量控制释放。本文研究了膜孔内接枝聚异丙基丙烯酰胺 (PNIPAM)“开关”的温敏型控制释放微囊载体的制备 ,并对其进行了温度感应控释性能实验。实验中采用界面聚合法制备聚酰胺多孔微囊 ,然后利用等离子体接枝填孔聚合法将PNIPAM接枝在微囊壁的膜孔中。研究结果表明 ,这种接枝了PNIPAM“开关”的微囊具有温度感应特性 ,其利用膜孔内PNI PAM接枝链的膨胀 收缩特性实现了感温性控制释放。当环境温度低于PNIPAM的低临界溶解温度 (LCST)时 ,膜孔内PNIPAM分子链膨胀而使膜孔呈“关闭”状态 ,从而限制囊内溶质分子通过 ,于是释放速率慢 ;而当环境温度高于LCST时 ,PNIPAM分子链变为收缩状态而使膜孔“开启” ,为微囊内溶质分子的释放敞开通道 ,于是释放速率快。

模板法制备空心聚合物微囊和纳米囊的研究进展

综述了利用模板制备空心聚合物微囊和纳米囊的方法, 重点介绍了国内外模板静电自组装法和模板聚合法制备空心聚合物微囊和纳米囊的研究进展。

新工科背景下基于OBE理念的化工复合型人才培养体系的构建与实践

复合型人才的培养对整个行业乃至国家的发展至关重要,尤其在新工科建设与国家"双一流"建设的背景下,高等院校培养一批被行业认可的化工复合型人才是当务之急。本文以四川大学化学工程学院学科建设为例,通过把握行业发展趋势与国家重大战略,深入剖析目前学科发展中存在的难点与不足,找准教学改革的"发力点"与"着力点",基于OBE理念提出了通过重构课程体系、开展探究式小班化课堂教学改革、搭建校企协同实践平台、健全毕业评价体制等举措构建化工复合型人才培养体系,以期为建立高水平、全方位、可持续的新工科教育模式提供借鉴。

基于冠醚的离子识别响应型智能材料研究新进展

金属离子对生物体的生命活动起着核心的作用,而一些重金属离子(如Pb2+、Hg2+)在很低浓度时就对生物具有极强的毒性;因此,研究具有金属离子识别特性的智能材料具有重要的理论价值和实用意义。冠醚具有选择性地络合金属离子的能力,研究者们将冠醚的离子识别特性与聚(N-异丙基丙烯酰胺)的相变行为特性相结合制备了一系列离子识别响应型智能材料。综述了近年来基于18-冠-6和15-冠-5两种冠醚分子的离子识别响应型智能材料的研究新进展。目前,基于冠醚的离子识别响应型智能材料仍多处于基础研究阶段,还需要进一步系统深入研究和开发完善。

温敏型智能化靶向式药物载体研究(I)——具有温敏开关的多孔膜

研究了膜孔内接枝聚异丙基丙烯酰胺 (PNIPAM)“开关”的温敏型智能膜的制备 ,并对其进行了温度感应开关性能实验。实验中采用等离子体接枝填孔聚合法将 PNIPAM接枝在多孔平板膜的膜孔中 ,结果表明 ,这种接枝了 PNIPAM“开关”的多孔膜具有温度感应特性 ,其利用膜孔内 PNIPAM接枝链的膨胀 -收缩特性实现了感温性开关性能。当环境温度低于 PNIPAM的低临界溶解温度 (L CST)时 ,膜孔内 PNIPAM分子链膨胀而使膜孔呈“关闭”状态 ;而当环境温度高于 L CST时 ,PNIPAM分子链变为收缩状态而使膜孔“开启”。温敏开关的 L CST可通过添加丙烯酰胺 (AAM)与异丙基丙烯酰胺 (NIPAM)共聚来调节 ,AAM与 NIPAM共聚开关的 L CST随 AAM添加量的增加而单调上升。

环境响应型控制释放微载体材料研究新进展

环境响应型智能微载体材料可以响应温度、pH值、磁场、化学物质等环境刺激的微小变化,实现物质的自律式控制释放,在药物送达、酶和细胞固定化、分离纯化等领域显示出突出的优越性,具有广泛应用前景。综述了环境响应型控制释放微载体材料的研究进展,介绍了"开-关模式"控释微囊和"突释模式"控释微囊等环境响应型控释微载体材料的研究新进展,着重介绍了温度响应型、血糖浓度响应型、离子识别响应型"开-关模式"控释微囊以及温度响应型、pH响应型、离子识别响应型"突释模式"控释微囊的制备与性能方面的研究新成果。目前,环境响应型智能微载体材料仍多处于基础研究阶段,还需要进一步系统深入研究和开发完善。

环境感应型智能化给药系统

环境感应型智能化给药系统因具有长效、高效、靶向、低副作用等优点，是国内外医药领域的研究热点。本文基于国内外大量研究文献，综述了迄今国际上温度感应型、pH感应型、血糖感应型、磁感应型和分子识别型等环境感应型智能化给药系统的研究进展。

环境刺激响应型高强度智能水凝胶研究进展

环境刺激响应型智能水凝胶能够对外界环境因素的变化产生显著的体积或其他特性的变化,且其性质和结构与生物组织类似,有望应用于人工软骨、人造肌肉、组织工程等领域,引起了广泛的关注。提高环境刺激响应型智能水凝胶的力学性能是智能水凝胶应用研究的重要方向之一。本文综述了近年来环境刺激响应型高强度智能水凝胶的研究进展,简述了高强度智能水凝胶的网络结构的构建策略与方法,分析了其具备高力学性能的机理,重点介绍了4类不同结构的高强度智能水凝胶,即超低交联结构水凝胶、纳米颗粒复合水凝胶、拓扑结构水凝胶以及双网络结构水凝胶,最后讨论了环境刺激响应型高强度智能水凝胶在面向应用的研究过程中仍然需要解决的关键科学问题,如智能水凝胶的环境刺激与力学性能的博弈效应以及响应环境刺激前后的力学性能差异等。

具有快速响应特性的环境响应型智能水凝胶的研究进展

环境响应智能水凝胶应用于化学传感器、化学微阀、人造肌肉、药物控释载体、物质分离等领域时常常需要快速响应特性,提高智能水凝胶的响应速率成为了智能水凝胶研究领域的重要课题之一。本文主要综述了具有快速响应特性的环境响应智能水凝胶的构建策略与方法,重点介绍了3类具有不同结构的快速响应型智能水凝胶,即具有多孔结构的快速响应智能水凝胶、具有梳状结构的快速响应智能水凝胶以及具有微球复合结构的快速响应智能水凝胶。

微流控法构建微尺度相界面及制备新型功能材料研究进展

微流控技术由于具有优异的流体微尺度相界面调控能力,是实现微结构精确可控的新型功能材料的设计制备与性能调控的重要新兴手段。本文介绍了微流控技术可控构建稳定相界面结构的两大体系:一是具有封闭液-液相界面的乳液液滴体系;二是具有非封闭层状和环状液-液相界面的层流体系。回顾了利用微流控技术构建的这两类稳定相界面结构体系制备三大类功能材料的研究进展:一是利用乳液液滴体系制备微球微囊材料;二是利用层状层流体系制备微通道膜材料;三是利用环状层流体系制备超细纤维材料。指出微流控技术为实现功能材料的小尺度化、薄膜化、纤维化、多功能化、材料元件一体化等带来了新的机遇,提出应进一步深入系统地认识液-液相界面设计与调控以及功能材料合成过程的基本规律和机理。

微流控法制备新型微颗粒功能材料研究新进展

微颗粒功能材料在药物传送与控制释放、活性物质封装保护、微反应以及微分离等方面具有极其广泛的应用。相对于传统的微颗粒制备方法,近年来发展起来的微流控技术为可控制备具有不同结构和功能的单分散微颗粒功能材料提供了一个更为优越的技术平台。综述了微流控法制备新型微颗粒功能材料的研究新进展,重点介绍了利用微流控法可控制备具有良好单分散性的球形、非球形、中空型、核-壳型、孔-壳型以及多腔室型功能微颗粒的研究现状。

微流控法可控构建微尺度功能材料

微尺度功能材料的功能取决于材料结构和组分的精确协同匹配,但如何实现微尺度空间上多样化材料结构的精确调控和功能组分的精确协同定位仍是一大挑战。本文综述了微流控法可控构建新型微尺度功能材料的研究新进展,重点介绍了基于微流控制备的微尺度相界面体系中材料结构和组分的精确协同匹配来设计构建具有独特结构和功能的微尺度功能材料的新策略。首先介绍了以液滴状和液流状微尺度相界面体系为模板,分别可控构建具有多样化结构的功能微颗粒和微纤维的进展;然后介绍了以微通道受限空间内微尺度相界面体系为模板、原位可控构建微通道膜和功能微阀的进展。今后研究应关注于微尺度相界面体系的结构扩展创新及其规模化制备技术。

Pb^(2+)识别响应型智能高分子功能材料的研究进展

发酵生物甲烷的菌群可以吸附Pb2+等重金属而在沼液和沼渣中富集;因此,在生物甲烷系统研究过程中,Pb2+等重金属离子的检测和处理是沼液和沼渣处理的关键问题之一。18-冠-6具有选择性络合Pb2+的能力,研究者们将18-冠-6的Pb2+识别特性与聚N-异丙基丙烯酰胺的相变行为特性相结合制备了一系列Pb2+识别响应型智能高分子功能材料。本文综述了基于18-冠-6和聚N-异丙基丙烯酰胺的离子识别响应型智能高分子材料在检测和去除Pb2+等方面的研究进展。