介孔二氧化硅的應(yīng)用

介孔二氧化硅納米粒子序言Preface介孔Si02納米粒子(mesoporous

silicananoparticles，MSN)具有在2～50nm范圍內(nèi)可連續(xù)調(diào)節(jié)的均一介孔孔徑、規(guī)則的孔道、穩(wěn)定的骨架結(jié)構(gòu)、易于修飾的內(nèi)外表面和無(wú)生理毒性等特點(diǎn)，非常適合用作藥物分子的載體．同時(shí)，MSN具有巨大的比表面積(>900m2/g)和比孔容(>0.9cm3/g)。1介孔二氧化硅的制備2介孔二氧化硅的表征3可控藥物傳輸系統(tǒng)4

介孔二氧化硅的應(yīng)用介孔二氧化硅的制備溶膠凝膠法2023/9/145同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院水熱法表面活性劑做為模板劑，并與酸或者堿等配成溶液，然后緩慢加入無(wú)機(jī)物原料，攪拌一段時(shí)間之后裝入高壓釜中，經(jīng)過(guò)水熱處理一段時(shí)間后得到反應(yīng)前驅(qū)體，后經(jīng)離心、洗滌、過(guò)濾等，最后采用鍛燒或者其他化學(xué)方法處理除去有機(jī)物得到納米介孔材料。

2023/9/146同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院微波合成法利用微波加熱的主要原理：就是令其極性分子溶劑快速吸收微波，溫度快速上升。

按照物理學(xué)理論，分子可分為極性分子和非極性分子兩大類，其中極性分子的正、負(fù)電荷的中心不重合，因而極性分子具有永久偶極矩，分子在外加電場(chǎng)下，使原來(lái)無(wú)序的極性分子變成一定順序的排列方式，這就產(chǎn)生了偶極極化，因?yàn)槲⒉óa(chǎn)生的交變電場(chǎng)是具有高速的變向性，這就使得偶極轉(zhuǎn)向極化速度慢而沒(méi)有能夠迅速跟上交變電場(chǎng)導(dǎo)致滯后于電場(chǎng)，最后使得納米材料的里面結(jié)構(gòu)損耗，而且還導(dǎo)致少量的微波轉(zhuǎn)化成了熱能加熱了納米材料。微波合成與水熱合成的主要區(qū)別是：加熱方式不同最常用的還是溶膠凝膠法2023/9/147同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院介孔二氧化硅的表征小角度X射線衍射2dsinθ=nλ孔徑大小用于分析特大晶胞物質(zhì)的結(jié)構(gòu)分析以及測(cè)定粒度在幾十個(gè)納米以下超細(xì)粉末粒子（或固體物質(zhì)中的超細(xì)空穴）的大小、形狀及分布。對(duì)于高分子材料，可測(cè)量高分子粒子或空隙大小和形狀、共混的高聚物相結(jié)構(gòu)分析、長(zhǎng)周期、支鏈度、分子鏈長(zhǎng)度的分析及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的測(cè)量。2023/9/149同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院TEMTEM是觀察有序納米介孔材料的最有效的方式，如使用TEM直接介孔孔徑的大小，孔徑和一維孔道的長(zhǎng)程結(jié)構(gòu)，此外，摻雜引起的孔隙結(jié)構(gòu)的變化，反應(yīng)在TEM就是出現(xiàn)無(wú)序結(jié)構(gòu)。

2023/9/1410同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院低溫氮吸附儀測(cè)定介孔二氧化硅的比表面積、孔徑分布及吸脫附等溫線。

2023/9/1411同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院可控藥物傳輸系統(tǒng)MSN的靶向功能生物相容性研究藥物控釋MSN的細(xì)胞內(nèi)吞藥物負(fù)載藥物傳輸機(jī)制MSN的生物相容性當(dāng)MSN濃度低于每105個(gè)細(xì)胞100μg/mL時(shí)，細(xì)胞的生存能力和繁殖能力基本不受影響。DNA染色結(jié)合流式細(xì)胞儀分析→細(xì)胞吸收MSN后仍舊保留了完整的細(xì)胞膜顯微鏡觀察→細(xì)胞形態(tài)正常3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴鹽比色法(MTT)測(cè)試→線粒體活性仍然處于正常水平2023/9/1413同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院介孔二氧化硅2023/9/1414同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院MSN藥物傳輸系統(tǒng)的藥物負(fù)載載藥過(guò)程通常是將載體浸泡在高濃度的藥物溶液中，然后分離、干燥。MSN的孔徑大小決定了能夠進(jìn)入孔道內(nèi)的藥物分子的大小。載體對(duì)藥物的吸附能力決定了載藥能力。2023/9/1415同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院MSN藥物傳輸系統(tǒng)的靶向功能配體靶向利用抗體或特定配體的細(xì)胞靶向，它依賴于靶向劑與細(xì)胞表面抗體的選擇性結(jié)合。從而引起受體介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)吞．葉酸是目前研究得比較廣泛和深入的配體靶向，這是由于絕大多數(shù)的癌細(xì)胞表面其葉酸受體均表達(dá)過(guò)度。磁靶向磁性粒子和MSN結(jié)合的形式一般分兩種：一種是以磁性粒子為核。介孔二氧化硅為殼；另一種是磁性粒子通過(guò)一定的化學(xué)作用吸附到MSN表面。用超順磁性氧化鐵納米粒子封孔的介孔二氧化硅納米棒，該體系中氧化鐵粒子不僅起到藥物靶向的作用，還充當(dāng)控制藥物釋放的“門(mén)衛(wèi)”。2023/9/1416同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院2023/9/1417同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院MSN的細(xì)胞內(nèi)吞研究發(fā)現(xiàn)非噬菌類真核細(xì)胞可以內(nèi)吞尺寸達(dá)500nm的乳膠粒子，內(nèi)吞效率隨著粒子尺寸的減小而增加。MSN與磷脂之問(wèn)有較強(qiáng)的親和力。體外細(xì)胞試驗(yàn)結(jié)果表明MSN可以有效地被各種哺乳動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)吞。網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用是非官能化MSN和絕大多數(shù)官能化MSN進(jìn)入細(xì)胞的主要途徑。葉酸改性的MSN則是通過(guò)葉酸受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞。胺和胍基官能化的MSN則可能是通過(guò)一種與網(wǎng)格蛋白和細(xì)胞質(zhì)膜微囊無(wú)關(guān)的內(nèi)吞機(jī)制進(jìn)入細(xì)胞。不同官能團(tuán)修飾