纳米金颗粒@介孔二氧化硅修饰钛种植体促进高糖条件下的成骨分化

背景:微纳米结构改性是钛种植体表面处理的热点研究领域。糖尿病高血糖环境会影响钛种植体与骨组织形成稳定的结合,探索通过表面微纳结构改性来提高钛种植体在高糖环境下的成骨活性是有必要的。目的:观察钛表面纳米金颗粒@介孔二氧化硅涂层对体外高糖条件下成骨分化的影响。方法:分别制备纳米金颗粒悬浮液与介孔二氧化硅,将二者按一定比例混合在去离子水中,制备纳米金颗粒@介孔二氧化硅悬浮液。取钛片,分3组处理:光滑组经过水砂纸打磨处理,纳米管组经过水砂纸打磨处理后采用阳极氧化技术制备二氧化钛纳米管涂层,实验组制备二氧化钛纳米管涂层后浸泡于纳米金颗粒@介孔二氧化硅悬浮液中,制备纳米金颗粒@介孔二氧化硅涂层,表征3组钛片表面的微观形貌、亲水性。将大鼠骨髓间充质干细胞接种于3组钛片表面,通过细胞活/死荧光染色及CCK-8实验检测细胞增殖,DAPI/鬼笔环肽染色检测细胞黏附。将大鼠骨髓间充质干细胞接种于3组钛片表面,加入高糖成骨诱导培养基培养,通过碱性磷酸酶与茜素红S染色检测成骨分化。结果与结论:(1)扫描电镜下可见光滑组钛片表面均匀平坦,纳米管组钛片表面排列紧密的二氧化钛纳米管阵列,实验组钛片在二氧化钛纳米管表面及内部均负载纳米金颗粒@介孔二氧化硅;纳米管组、实验组钛片亲水性均优于光滑组。(2)细胞活/死荧光染色结果显示,3组钛片表面的细胞活力均高于90%;CCK-8实验结果显示,实验组细胞增殖率高于光滑组、纳米管组;DAPI/鬼笔环肽染色结果显示,二氧化钛纳米管涂层、纳米金颗粒@介孔二氧化硅涂层更有利于细胞黏附。(3)碱性磷酸酶与茜素红S染色结果显示,实验组钛片表面细胞碱性磷酸酶活性与细胞外基质矿化程度均高于光滑组、纳米管组。(4)结果表明,纳米金颗粒@介孔二氧化硅涂层可增强钛表面生物活性,促进高糖环境下的成骨分化。

中空介孔二氧化硅负载戊唑醇纳米缓释颗粒的制备及生物活性

本研究以中空介孔纳米二氧化硅(hollow mesoporous nano silica, HMS)为载体负载戊唑醇(tebuconazole, Teb),制备了戊唑醇@中空介孔纳米二氧化硅(Teb@HMS)缓释颗粒。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、比表面积分析仪(BET)及热重分析仪(TGA)等仪器对其形貌、结构与性能进行了表征。通过高效液相色谱(HPLC)分析研究了戊唑醇在缓释颗粒中的释放行为。通过菌丝生长速率法、盆栽试验和田间防效试验测定了Teb@HMS缓释颗粒对立枯丝核菌的抑制活性及对水稻纹枯病的防治效果。通过水稻种子发芽试验和斑马鱼试验对Teb@HMS的安全性进行了评价。结果表明:所制备的纳米二氧化硅载药粒子呈规整的中空介孔结构,对戊唑醇的载药率为52.02%,缓释时间长达400 h;Teb@HMS缓释颗粒降低了戊唑醇对非靶标生物水稻种子及斑马鱼的毒性,抑菌活性明显优于戊唑醇原药;盆栽和田间试验结果显示,施药后第18天Teb@HMS针对水稻纹枯病的保护作用防效分别达61.79%和70.42%。该研究可为中空介孔纳米二氧化硅缓释颗粒在农药减量化和植物病害绿色可持续防控方面提供技术支撑和理论指导。

树枝状介孔二氧化硅负载纳米银用于太阳能驱动的清洁水生产

合成了树枝状介孔二氧化硅纳米颗粒(Dendritic Mesoporous Silica Nanoparticles,DMSNs),随后通过化学还原法在其孔道中装载纳米银(Ag),最终得到Ag@DMSNs复合物。由于纳米银被固定在DMSNs孔道中,因此不易发生团聚,且纳米银的等离激元耦合效应使Ag@DMSNs在太阳辐射范围内具有强的广谱吸收。更重要的是,等离激元弛豫过程中的热效应可以将太阳能高效转化成热,例如,Ag@DMSNs在一个模拟太阳光照射下5 min内(1 k W·m^(-2),420~2500 nm)即可使其表面温度从26℃升温至70℃。将Ag@DMSNs负载于多孔的聚氨酯泡沫材料上,其在一个太阳辐照下的水蒸发速率可达到1.10 kg·m^(-2)·h^(-1),且在模拟海水中也能保持较好的稳定性能。此外,在Ag@DMSNs复合物中纳米银等离激元的弛豫过程中产生的热电子可以有效去除水中污染物,如降解亚甲基蓝。这些结果表明,合理构筑等离激元耦合模式,并利用等离激元弛豫过程中的热效应和热电子效应是实现太阳能驱动的清洁水生产的有效途径,这将为解决日益严峻的淡水稀缺问题提供新思路和新材料。

合成方法对Co基介孔二氧化硅纳米球丙烷脱氢性能的影响

以树枝状介孔二氧化硅纳米球为载体、Co为活性组分,分别采用等体积浸渍法、嫁接法和掺杂法制备了含Co介孔二氧化硅纳米球催化剂,利用XRD、SEM、N_(2)吸附-脱附、XPS等方法对催化剂进行表征,考察了催化剂的丙烷脱氢制丙烯的催化活性。实验结果表明,在嫁接法和掺杂法制备的催化剂中,活性组分Co的分散性更好,主要以Co^(2+)形式存在并与载体产生较强的相互作用;掺杂法合成过程简单,催化剂中树枝状介孔二氧化硅纳米球载体的结构保持更完整,催化剂表现出良好的丙烷脱氢活性和稳定性。

基于介孔二氧化硅纳米粒子的农药可控释放研究进展

鉴于介孔二氧化硅纳米粒子(mesoporous silica nanoparticles,MSNs)具有比表面积大、孔径可调节、孔道均匀、内外表面易于修饰和生物相容性好等优点,其在药物控释方面的应用已成为当前国内外研究的热点。本文综述了介孔二氧化硅纳米粒子的制备方法(软模板法、硬模板法和自模板法),表征技术[扫描电镜分析(SEM)、透射电镜分析(TEM)、X射线衍射分析(XRD)、物理吸附分析、热重和差热分析(TGA-DTA)和傅里叶红外光谱分析(FT-IR)]及其在农药领域的研究应用状况,探讨了以介孔二氧化硅纳米粒子作为农药载体时存在的问题,并对其应用前景进行了展望。

透明质酸修饰的介孔二氧化硅包覆金纳米棒的制备及在肿瘤化疗-热疗联合治疗中的应用

通过在包覆了金纳米棒的介孔硅表面修饰生物相容性的透明质酸,得到了具有肿瘤靶向性的多功能药物载体.实验结果表明,透明质酸可以通过酰胺键修饰在介孔硅表面,所得药物载体可在透明质酸酶作用下实现选择性释放.该体系在近红外区域具有较高的吸收,可以在近红外光照射下实现光热转换.细胞实验结果表明,该多功能药物载体可以有效靶向CD44过量表达的乳腺癌细胞,通过CD44介导的内吞富集在肿瘤内部,结合化学药物治疗和光热治疗,显示出更高的肿瘤细胞凋亡效率.

介孔二氧化硅纳米粒在农业中的应用

介孔二氧化硅纳米粒(mesoporous silica nanoparticles,MSNs)具有高容量介孔空间、比表面积大、稳定性强、内外表面易于修饰和生物相容性好等优点,其在农业上的应用已成为当前国内外研究的热点。综述近年来国内外MSNs在农业生产上的应用进展,详细阐述MSNs作为载运系统在农业投入品和转基因方面的优势,讨论MSNs在环境污染治理、农产品贮藏保鲜、探测传感器等方面应用的特点,解析植物吸收、运输和积累MSNs的过程以及其与植物互作的原理,综合评估MSNs的生物安全性。最后,针对目前存在的问题和发展前景进行展望,以期为更有效地利用MSNs解决农业生产中的实际问题提供参考与理论支撑。

pH响应的介孔二氧化硅纳米颗粒的制备及可控释放

选择带负电荷且溶解度和分子结构对pH值非常敏感的聚丙烯酸作为封堵分子,采用静电吸附的修饰方法,制备了pH响应的MCM-41型介孔二氧化硅纳米颗粒.利用高倍透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及比表面积分析等手段表征了介孔二氧化硅纳米颗粒的物理化学性质.以联钌吡啶染料分子作为模式客体分子,研究了pH调控下的模式客体分子在介孔二氧化硅纳米颗粒中的包裹及释放行为.结果表明,该介孔二氧化硅纳米颗粒对pH具有很好的响应性;在近中性条件下,带正电的二氧化硅纳米颗粒通过静电吸附作用吸附带负电的聚丙烯酸,导致介孔封堵,使包载的染料分子几乎无释放;客体分子的释放率随着pH值的降低而升高,当pH≤5时,染料分子显著释放,pH=1时客体分子的释放率高达98%,可以实现对包载客体分子的控制释放.该pH响应的介孔二氧化硅纳米颗粒载体具有制备简便、价格低廉和包载量大等优点,有望应用于药物的控制释放.

荧光介孔二氧化硅负载丙硫菌唑纳米颗粒的制备及性能研究

近年来,丙硫菌唑作为一种新颖的广谱杀菌剂备受关注,但由于其代谢产物对操作人员存在健康风险,导致其在中国的使用和登记受到限制。将丙硫菌唑制备为具有缓慢释放、可提高农药稳定性等特点的缓释制剂可有效改善其带来的健康风险问题。本研究采用纳米荧光介孔二氧化硅制备了丙硫菌唑缓释纳米颗粒,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)、Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积分析、热重分析(TGA)、荧光光谱以及高效液相色谱仪等手段对其结构与特性进行表征。采用透析袋法探讨了丙硫菌唑在释放介质中的释放行为;利用菌丝生长速率法测定了该载药颗粒对小麦赤霉病原菌的杀菌活性;通过激光共聚焦研究了荧光二氧化硅在小麦赤霉病菌菌丝体以及小麦中的传输情况。结果表明:所制备的载药纳米颗粒外观形貌较为规整,平均粒径为139 nm,其最大载药量可达27.14%;该纳米载药颗粒具有缓释性能,释放曲线符合Ritger-Peppas方程;载药颗粒与丙硫菌唑原药相比具有相同的毒力效果。此外,激光共聚焦结果表明,该荧光二氧化硅纳米颗粒可以在菌丝体以及小麦植株根部吸收和传导。

溶液中稳定分散的介孔二氧化硅纳米球的制备及其生物毒性研究

目的介孔纳米材料有望成为一种新型的药物载体应用于药物领域，文中制备在溶液中能稳定分散的介孔二氧化硅纳米球（MesoporousSilicaNanospheres，MSNs）并探讨其生物毒性。方法以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂，采用溶胶凝胶法制备MSNs，利用透射电子显微镜、X射线衍射、氮气吸附-脱附仪检测MSNs的物理化学性质；检测MSNs对293T细胞（人胚肾细胞）增殖的影响；观察BALB／c小鼠尾静脉注射20mg／kg和40ms／kg剂量MSNs后肝、脾、肾、心、脑和肺的病理学变化。结果制备的MSNs在溶液中可稳定分散，平均粒径为100nm，具有高度有序的二维六方结构。体外实验结果：50～400μg／ml范围内，MSNs对293T细胞成活率没有影响（P〉0．05）；体内实验结果：40mg／kgMSNs导致BALB／c小鼠肝和肺出现病理变化。结论在溶液中稳定分散的MSNs对293T细胞没有毒性；长时间尾静脉注射高剂量MSNs对小鼠肝和肺有一定程度的损伤，通过控制MSNs的使用剂量与使用周期可以避免对动物组织器官的毒副作用。

荷载紫杉醇介孔二氧化硅纳米粒的制备及体外性能

介孔二氧化硅纳米粒(mesoporous silica nanoparticle,MSN)作为药物载体已成为纳米给药系统研究的热点。以无序孔道的MSN为载体,以溶剂吸附法负载化疗药物紫杉醇(PTX),从而制备得到PTX@MSN。考察了PTX@MSN的理化性质、药物体外释放行为和体外抗肿瘤活性等特性。研究结果表明,PTX@MSN载药量为(23.76±1.14)%,在水性介质中分散良好,粒径约为250 nm,电位为-(8.01±1.81)mV。PTX@MSN具有药物缓释特性,24h后PTX累积释放率为(23.62±2.15)%。细胞毒性结果显示,空白MSN生物安全性良好,而PTX@MSN组对人肝癌HepG2细胞的杀伤作用较市售Taxol组强。本研究为MSN递送抗肿瘤药物提供一定的理论与应用基础。

纳米镍/介孔二氧化硅复合材料的组装及结构和性质Ⅰ:纳米镍/介孔二氧化硅复合材料的制备及结构表征

利用介孔组装,可以进行纳米复合材料结构和功能设计.通过溶胶-凝胶方法,采用混合、浸泡和氢热还原工艺,获得纳米镍/介孔二氧化硅复合材料.运用DSC、XRD、XPS、TEM等手段对纳米镍/介孔二氧化硅复合材料进行表征.结果表明,纳米金属Ni颗粒的尺寸由介孔SiO2的结构和孔径分布决定,受还原温度和成分等影响,在8～20 nm范围变化,浸泡法更容易获得纳米金属颗粒均匀分布的复合材料.由于SiO2介孔结构连通,纳米Ni表面存在氧化,纳米颗粒存在于介孔中形成壳结构.介孔二氧化硅基体中添加稀土元素Ce,有利于增强介孔基体骨架强度,限制纳米颗粒聚集长大.

介孔二氧化硅纳米肥料的制备及控制释放

以纳米科技为基础的载运体系为提高农化投入品使用效率、减少农业成本提供了新的途径。本研究合成了颗粒直径约为20 nm,孔径为3.0 nm的介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs)。尿素肥料通过水溶液自由扩散,以物理吸附直接装载于纳米颗粒的介孔中。结果表明,当尿素溶液浓度为10 mg/mL时,MSNs的最大包载率为69.15%。通过接枝到MSNs表面的门控分子1-癸硫醇实现了对尿素的封堵,而拉曼光谱和氮吸附分析则证明了门控分子通过双硫键与纳米颗粒相互连接。利用激发因子谷胱甘肽(GSH)与门控分子产生的化学反应,促使双硫键断裂,实现对包载尿素的控制释放。体外释放测试表明,在没有GSH存在的条件下,尿素从1-癸硫醇封堵的MSNs中几乎“零”释放。当GSH存在时,肥料释放的速度由GSH的浓度控制。本研究研制了一种还原响应型介孔二氧化硅纳米肥料,实现了对尿素肥料的有效装载和控制释放,为进一步研究新型纳米肥料奠定了基础。

介孔二氧化硅纳米粒对黄酮类化合物载药性能及药物释放的影响

目的制备介孔二氧化硅纳米粒,并研究其对黄酮类化合物（芹菜素、槲皮素、橙皮素）载药性能及药物释放的影响。方法制备负载黄酮类化合物的介孔二氧化硅纳米粒,扫描/透射电镜、傅里叶红外光谱仪、X射线衍射、氮气吸附-脱附解析对其进行表征,高效液相色谱仪测定纳米粒的载药量。结果所得纳米粒形状大小均一,平均粒径230-250 nm,比表面积为1045 cm^2/g,孔径2.8 nm。橙皮素、槲皮素和芹菜素的载药量分别为27%、23%和18%,40 min时的释放量分别为84%、80%和76%。结论介孔二氧化硅纳米粒可实现黄酮类化合物的高负载,并显著提高其在水溶液中的溶出度。

中空介孔二氧化硅纳米材料(HMSNs)的合成及其生物相容性

以CaCO_3为模板合成中空介孔二氧化硅纳米材料(HMSNs),并通过透射电镜(TEM)和小角X射线粉末衍射(SAXRD)对样品进行表征,通过流式细胞仪检测HMSNs样品对A549的细胞内吞能力及生物相容性.结果表明:CaCO_3-HMSNs是以CaCO_3为核,介孔二氧化硅为壳的纳米粒子;当材料的质量浓度为62.5μg/mL时,细胞的存活率为100%;有92.80%的细胞吸收了样品HMSNs,即HMSNs具有较高的细胞内吞能力及生物相容性.

载阿霉素介孔二氧化硅纳米粒的细胞毒性及细胞摄取

目的制备载阿霉素的介孔二氧化硅纳米粒(mesoporous silica nanoparticles,MSN),对其理化性质及细胞摄取行为进行初步研究。方法通过聚合法制备MSN,透射电镜表征纳米粒的形态,动态光散射粒径测定仪测定粒子的平均粒径及分布。紫外分光光度计测定阿霉素的负载行为,MTT比色分析法研究粒子的细胞毒性,激光共聚焦显微镜观察其人乳腺癌MCF-7细胞对载药粒子的摄取。结果纳米粒分布均一,平均粒径约70 nm(PDI<0.1),载药量质量分数达到20%。MCF-7细胞对载药粒子的摄取较快,空白纳米粒具有较低的细胞毒性。结论介孔二氧化硅纳米粒具有较高的药物载药量和良好的生物相容性,能较快地被对人乳腺癌MCF-7细胞摄取,有望成为一种新型的药物化疗载体。

介孔二氧化硅纳米粒子药物递送系统研究进展

介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs)是一种新型的无机纳米粒子,近年来将其作为药物递送系统的研究受到广泛关注。本文对MSNs的制备、安全性、载药行为、在药物递送领域的应用等方面的研究进展加以综述。

不同粒径高度有序的介孔二氧化硅纳米材料(MSNs)的制备与表征

通过调解正硅酸乙酯(TEOS)和NH_3·H_2O的加入量,采用共沉淀法可控地制备了一系列不同粒径(80～320 nm),且具有规则孔道结构的介孔二氧化硅纳米材料(MSNs),并利用小角X射线衍射(SAXRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)及N_2吸附-脱附等方法对产物进行表征.实验结果表明:合成的样品均具有高度有序的孔道结构,为典型的MCM-41介孔二氧化硅纳米材料;采用合成后水热处理方法可提高材料的有序性和稳定性.

介孔二氧化硅纳米粒调控不同pH条件下卡维地洛的溶出行为

目的研究无机介孔二氧化硅纳米体系装载生物药剂学分类系统Ⅱ药物卡维地洛的溶出行为,探索卡维地洛介孔二氧化硅纳米(carvedilol mesoporous silica nanoparticles,CAR-MSN)给药体系在不同pH条件下的体外释药规律。方法以正硅酸乙酯为硅源,十六烷基三甲基溴化铵为软模板制备介孔二氧化硅载体。利用扫描电子显微镜及透射电子显微镜分别对载体的形貌外观及孔道结构进行观察,比表面积及孔径分析仪测定载体的比表面积及孔径分布。采用溶剂挥干法装载卡维地洛,分别用差示扫描量热法及X射线粉末衍射法研究药物在载体中的存在状态,并考察在不同pH条件下药物在载体中的溶出速率。结果制得的介孔二氧化硅载体呈均匀的单分散球体,内部具有均一的发散状孔道,药物以非晶状态分散在纳米载体的孔道中。pH 1.2及pH 6.8介质中CAR-MSN体系可明显提高药物的释放速率,且在pH 6.8中120 min的累积释放量由19.84%提高至76.77%。结论介孔二氧化硅纳米粒可显著提高卡维地洛在不同pH介质中的溶出速率,该纳米口服给药系统有望在胃肠道整体不同的pH条件下提高难溶性药物的口服生物利用度。

介孔二氧化硅纳米粒的形貌对其与细胞相互作用及在生物体内行为的影响

目的:探讨介孔二氧化硅纳米粒(MSNs)的形貌对细胞及其体内行为的影响。方法:以"介孔二氧化硅纳米粒""形貌""体内行为""Mesoporous silica nanoparticles""Shape""in vivo behavior"等为关键词,检索2010年1月-2016年4月在中国知网、维普、万方、PubMed、Web of Science、Elsevier、SpringerLink等数据库中的相关文献及其参考文献,就MSNs不同形貌对其与细胞相互作用及在生物体内行为的影响进行综述。结果与结论:共检索到相关文献68篇,其中有效文献32篇。MSNs具有球状、棒状和一些特殊形貌(如内部完全中空或内部有部分空穴等)。MSNs与细胞之间的相互作用依赖于形貌,即随着纵横比的降低,MSNs在肝脏中的分布显著降低,在小肠和其他器官的吸收程度逐渐增加;棒状磁-MSNs的细胞内吞比传统球状磁-MSNs具有优势;随着纵横比的升高,MSNs被细胞摄取的数量越多;空心结构的MSNs内部空腔可以在装载更多药物的同时发挥缓释作用。未来研究应将粒径、纵横比、中空情况等形貌特征与化学组成、表面电荷等结构参数相结合,以设计出高载药量、高抑瘤率、高细胞摄取率、低毒性的MSNs。