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。

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。

高储能性石蜡相变微胶囊的微流控制备与性能研究

高储能性相变微胶囊的可控制备对于相变潜热的高效利用具有重要意义。基于此,利用微流控技术,分别以石蜡和碳纳米管(CNT)复合海藻酸钠为芯材和壳材,通过乳化固化法制备得到了石蜡相变微胶囊,并研究了CNT含量对相变微胶囊性能的影响规律。结果表明:随着壳层中CNT含量的不断增加,微胶囊对石蜡的包封能力显著提高,当其含量为3%时,石蜡相变微胶囊的包封率接近96%,热焓值达206.8J/g。同时,石蜡相变微胶囊的光热转换能力也随CNT含量的增加而增强,并在光照11min后,其温度可达47℃。相关研究结果可为可控制备具有高储能性和光热转换性能的相变微胶囊提供科学指导。

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.

基于双重乳液对称分裂的微囊高通量可控构建

设计构建了一种用于双重乳液高通量可控构建的三级分裂微流控装置,并深入分析了多级分裂后最终双重乳液的尺寸与单分散性。此外,以油-油-水(O/O/W)双重乳液为模板合成了尺寸均一的核壳型三羟甲基丙烷乙氧基三丙烯酸酯(ETPTA)微囊。相关研究结果可为高度单分散双重乳液及微囊的高通量可控构建提供理论指导。

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。

水力旋流器湍流数值模拟及湍流结构

采用湍流代数应力模型对水力族流器内湍流场进行了数值模拟，数值计算结果验证了实测数据。用数值计算与实验研究相结合的方法深入揭示了旋流器内的湍流结构，结果表明，旋流器内湍动能分布呈两边高中间低的不对称鞍形;;湍动能耗散率分布与湍动能的分布有十分相似的现律;;溢流管端以下内旋流区域中湍流压力脉动强度以及压力相对脉动强度均很大。

管式陶瓷膜十字流微滤过程强化研究

对管式陶瓷膜十字流微滤过程中的流体流动方式和原位再生膜的方式与周期进行了优化研究．结果表明，外旋流方式和压气反吹的原位再生方法相结合能够使管式陶瓷膜十字流微滤过程得到较大程度的强化，即微滤过程中的浓差极化和膜污染得到有效控制；在较高频率的压气反吹情况下，该微滤过程的过滤通量能在较长时间内保持不下降．研究结果为管式陶瓷膜十字流微滤的高效膜器结构与工艺设计提供了依据．

基于人工神经网络的油水分离旋流器设计模型

以人工神经网络为手段 ,建立了油水分离旋流器设计模型。采用三层BP网络模型 ,成功地实现了根据处理物料物性参数和分离要求进行油水分离旋流器结构与操作参数全面设计的过程。通过设定足够大的神经网络训练次数 ,神经网络预测误差可逼近所需精度 。

絮凝法处理工业废水的试验研究

在水的处理技术与方法中,絮凝法是最常用、最省钱、最重要的方法。本文通过试验研究探讨了工业废水处理中影响絮凝的主要因素,即絮凝剂种类、用量和分子量大小,污水的固相粒度和pH值,以及搅拌作用对絮凝的影响,并优选出了处理本污水的最佳絮凝剂和最佳絮凝操作条件。本研究对推广絮凝法在废水处理中的应用有现实意义。

温度感应型控制释放微胶囊的研究进展

介绍了迄今温度感应型控制释放微胶囊的各种类型、相应的结构特点和感温性控释特征 ,以及应用开发进展 。

微流控技术构建单分散微囊膜的研究新进展

单分散微囊膜在控制释放领域显示出许多优势而备受重视,而近期出现的微流控技术为制备单分散微囊膜提供了可靠的新方法.综述了微流控技术构建单分散微囊膜的研究新进展,着重介绍了微流控技术制备基于乙基纤维素、壳聚糖和海藻酸钙等生物相容性材料的单分散微囊膜以及基于聚N-异丙基丙烯酰胺的温敏型和离子识别型的单分散微囊膜的研究现状.

水力旋流器湍流结构控制与能耗降减

The turbulence structure control by adding component parts similar to the large eddy break up device and riblets in the hydrocyclone was investigated by studying the characteristics of the turbulent pressure field,and the relationship between turbulence structure variation and energy consumption reduction was also studied. The results showed that all the time-averaged characteristics of turbulenyt pressure distribution,pressure fluctuation,relative pressure fluctuation and the probability density distribution characteristics of fluctuating pressure in the hydrocyclone were controlled effectively by adding a winged core and adopting a spiral type cone,and the energy consunmption in the hydrocyclone separation process was reduced remarkably.The winged core is very effective in controlling the trubulence structure and reduceing the energy consumption in the hydrocyclone.

智能膜材料研究新进展

能感知和响应外界物理和化学信号的智能膜是仿生功能膜领域的重要技术进展之一,已成为国际上膜科学领域研究的新热点。本文综述了智能膜材料方面的研究新进展,重点介绍了温度响应型、pH响应型、光响应型、葡萄糖浓度响应型以及分子识别响应型等环境刺激响应型智能膜的研究进展。

水力旋流器能耗机制与节能原理研究 Ⅳ.湍动能分布与湍动能耗散率

采用代数应力模型对水力旋流器内的湍流场进行了数值模拟，并用实测结果验证了计算结果的可信性，获得了旋流器内湍动能及湍动能耗散率的分布规律。结果表明，在溢流管端以下轴向位置上湍动能分布具有相似性，呈两边高中间低的不对称鞍形；在溢流管与旋流器壁之间的环隙空间内湍动能沿径向方向变化不大；旋流器内湍动能较大的区域是溢流管端以下空气柱附近的内旋流区域；旋流器内湍动能耗散率分布与湍动能分布有十分相似的规律，溢流管端以下空气柱附近的内旋流区域亦是湍动能耗散损失较严重的区域。

水力旋流器能耗机制与节能原理研究Ⅰ.能量耗损理论分析

从水力旋流器内压力分布与损失、局部损失、粘滞损失、湍动能耗以及空气柱内和出口能量损失等几方面入手对水力旋流器内的能量耗损进行了深入的理论研究，给出了水力旋流器单元操作的能耗体系，系统地描述了能量耗损的组成、分布、影响因素以及能耗降减可能性。

水力旋流器分离性能强化研究

设计了一种在旋流器轴心线位置具有中心固棒的新型水力旋流器,该中心固棒的引入有效地消除了旋流器内的中心空气柱。实验研究了该中心固棒替代空气柱对旋流器性能指标的系统影响。研究结果表明,采用中心固体棒取消旋流器内的空气柱后,旋流器的分离性能得到了有效的强化。与具有空气柱的旋流器相比,不管旋流器锥段结构如何变化(从普通直锥、到抛物线型锥、到双曲线型锥),具有中心固棒的旋流器均具有更高的分离总效率、更高的修正分离总效率、更小的修正分离粒度以及更高的分离精度。随着旋流器锥段内部空间的增大,中心固棒使旋流器分离性能提高的幅度也增大。

充气水力旋流器分选过程离心力强度的研究

离心力强度是影有充气水力旋流器分选性能的一个关键操作变量．本文首先对充气水力旋流器内离心力强度的分布特征进行了测定，然后，不仅从理论上研究了离心力强度对分选过程行为的影响，而且进行了探讨离心力强度对分选性能影响的试验研究。结果指出，若要使某一粒度段的物料在充气水力旋流器内得到有效的分选，其离心力强度应处于适中范围．

水力旋流器能耗机制与节能原理研究 Ⅲ.湍流压力场脉动结构

采用电阻应变式压力测定仪及在线数据自动采集与实时处理系统，在国内外首次对水力旋流器内湍流压力场的脉动结构进行了系统的实测研究。结果表明，在溢流管端以下内旋流区域中，流体的压力脉动强度以及压力相对脉动强度均很大，该区域是一个湍动能量损失严重的区域；水力旋流器中绝大部分区域内的脉动压力均服从Ｇａｕｓｓ分布；但在柱段区域的个别地方以及锥段上部内旋流区域的许多地方，脉动压力则拒绝Ｇａｕｓ假设，在这些部位湍流具有明显的间歇性特征。