基于介孔硅材料的药物控制释放研究进展初探

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介孔二氧化硅纳米肥料的制备及控制释放

介孔二氧化硅纳米肥料的制备及控制释放作者：孙德权陆新华陈海丽王超胡会刚来源：《热带作物学报》2020年第09期摘要：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。

关键词：介孔二氧化硅纳米粒;纳米肥料;装载;还原响应型;控制释放中图分类号：S365 文献标识码：AAbstract： Nanotechnology-based agrochemical delivery systems will provide novel ways for improving the efficiency of very important agricultural inputs. In the present study， mesoporous silica nano particles （MSNs） with particle diameter of approximate 20 nm and pore size of around 3.0 nm were synthesized and functionalized. The fertilizer of urea was encapsulated inside the mesopores of MSNs by free diffusion loading and physisorption using aqueous urea solution. The highest loading rate of 69.15% was achieved when the urea concentration was 10 mg/mL. The loaded urea was blocked inside the mesopores using a novel decanethiol gatekeeper system grafted onto the surface of MSNs through disulfide linkages， and that was confirmed by Raman and nitrogen sorption isotherm analyses. The controlled release of encapsulated urea was obtained through the reaction between the gatekeeper and trigger factor of glutathione （GSH）， which led to the cleavage of disulfide bonds. The in vitro release of urea from decanethiol gated MSNs indicated that almost no premature release was observed in the absence of stimulus GSH， and the release rate was highly determined by the amount of GSH. Herein， a MSN-mediated delivery system with redox-responsive gatekeepers was created. The fertilizer urea was effectively loaded and the controlled release was achieved using the novel system， which would offer the base for developing new type nano-fertilizer in the future.Keywords： mesoporous silica nanoparticles; nano-fertilizier; loading; redox-responsive; controlled releaseDOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.09.026现代农业生产在很大程度上依赖化肥、农药为作物生长提供充足的养分，控制各种病虫害，清除杂草，以保证作物健康生产，从而保障和提高农作物的产量。

刺激响应型介孔二氧化硅基纳米药物递送系统的构建与性能研究

刺激响应型介孔二氧化硅基纳米药物递送系统的构建与性能研究摘要：随着纳米技术的发展，纳米药物递送系统作为一种新型的药物递送途径受到了广泛关注。

介孔二氧化硅（mesoporous silica，简称MS）作为一种稳定性良好、无毒副作用的纳米材料，被广泛应用于纳米药物递送系统的构建。

本文采用一种刺激响应型的介孔二氧化硅（responsive mesoporous silica，简称RMS）为载体构建纳米药物递送系统，并采用荧光探针和细胞实验等手段对其进行性能评价。

实验结果表明，所构建的RMS基纳米药物递送系统具有很好的药物包载能力和刺激响应性，并且在低毒副作用方面表现出了很好的应用前景。

关键词：介孔二氧化硅；纳米药物递送系统；刺激响应；药物包载能力；应用前景Abstract:With the development of nanotechnology, nanomedicine delivery system has attracted widespread attention asa new way of drug delivery. Mesoporous silica (MS) asa stable and non-toxic nanomaterial, has been widely used in the construction of nanomedicine delivery system. In this paper, a responsive mesoporous silica(RMS) as a carrier is used to construct a nanomedicine delivery system, and the performance is evaluated by fluorescent probe and cell experiments. The results showed that the RMS-based nanomedicine delivery system had good drug loading capacity and stimulus responsiveness, and exhibited good application prospects in low toxicity.Keywords: Mesoporous silica; nanomedicine delivery system; stimulus response; drug loading capacity; application prospect第一章绪论1.1 研究意义纳米药物递送系统作为一种新型的药物递送途径，具有在靶点处释放药物的优势，能够提高药物的治疗效果，降低药物的副作用，是目前药物研究领域的热点之一。

介孔二氧化硅纳米材料的制备及在药物递送方面的应用研究

介孔二氧化硅纳米材料的制备及在药物递送方面的应用研究摘要：一、引言1.介孔二氧化硅纳米材料的基本概念2.介孔二氧化硅纳米材料的研究背景和重要性二、介孔二氧化硅纳米材料的制备方法1.液相沉淀法2.溶胶-凝胶法3.模板法4.表面活性剂诱导法三、介孔二氧化硅纳米材料在药物递送中的应用1.作为药物载体2.改善药物生物利用度3.实现药物缓释和靶向给药4.提高药物稳定性和降低药物毒性四、介孔二氧化硅纳米材料在药物递送方面的优势1.比表面积大、孔隙率高2.稳定的骨架结构3.易于表面修饰4.无生理毒性五、研究进展与展望1.制备方法的创新2.药物递送系统的优化3.临床应用的拓展正文：随着科技的不断发展，新型纳米材料在各个领域的研究日益深入。

其中，介孔二氧化硅纳米材料因其独特的物理和化学性质，在药物递送方面具有广泛的应用前景。

本文将探讨介孔二氧化硅纳米材料的制备方法以及在药物递送领域的应用，旨在为相关研究提供有益的参考。

一、引言1.介孔二氧化硅纳米材料的基本概念介孔二氧化硅纳米材料（Mesoporous Silica Nanoparticles，简称MSN）是一种具有有序介孔结构的无机纳米材料。

其特点在于孔径尺寸在2-50nm范围内，具有较大的比表面积、高的孔隙率以及稳定的骨架结构。

由于这些特性，介孔二氧化硅纳米材料在药物递送领域具有显著的优势。

2.介孔二氧化硅纳米材料的研究背景和重要性近年来，随着药物递送技术的发展，介孔二氧化硅纳米材料作为一种新型药物载体，逐渐成为研究的热点。

与传统药物载体相比，介孔二氧化硅纳米材料具有更好的生物相容性和低毒性，可实现药物的高效递送和靶向给药。

因此，研究介孔二氧化硅纳米材料在药物递送方面的应用具有重要意义。

二、介孔二氧化硅纳米材料的制备方法1.液相沉淀法液相沉淀法是一种常见的介孔二氧化硅纳米材料的制备方法。

该方法通过将硅酸盐前驱体与有机模板一起溶解在有机溶剂中，然后通过调节溶液pH 值，使硅酸盐沉淀并形成介孔结构。

树枝状介孔硅材料的可控合成及生物应用

树枝状介孔硅纳米材料的可控合成及生物应用中文摘要介孔硅纳米材料由于其独特的结构和理化性质，近年来在药物递送系统研究中受到了极大关注。

与传统的二氧化硅纳米颗粒相比，树枝状纳米二氧化硅材料不仅具有三维树枝状骨架和大的中心径向发射介孔结构，而且其孔表面结构多变，有更大的比表面积和更高的负载能力，作为载体能够有效负载大分子蛋白、小分子药物及发光化合物，还具有成为疫苗佐剂的潜能。

通过对制备条件的精准调控，可以有效合成不同形貌、粒径大小、孔结构的介孔纳米材料，为新型二氧化硅载体材料的应用和发展提供实验参考。

因此，本论文紧密围绕树枝状介孔硅纳米材料的研究，重点考察了该材料的结构调控因素、药物负载能力和生物成像功能，探索了树枝状介孔硅纳米材料的相关生物学应用。

全文主要包括以下四个部分：第一章：简要介绍了介孔纳米材料的几种合成方法及其在药物递送、生物成像和作为组织再生的生物活性材料等生物领域的应用现状。

第二章：具有二级孔结构的树枝状介孔硅材料的合成及其作为药物载体的生物相容性研究。

通过控制原料比例、温度、转速、时间等合成条件制备出一系列具有二级孔结构的树枝状介孔硅材料，对不同反应条件下合成出的材料进行了表征和分析，并通过细胞毒性、体外降解等实验考察了具有二级孔结构的树枝状介孔硅材料的生物相容性，进而根据体外药物负载和细胞摄取实验确定了其作为阿霉素和核糖核酸酶A的载体在细胞内递送的有效性。

该材料特殊的多级结构和共负载能力使其在协同治疗应用中展示出潜在的应用前景。

第三章：钌配合物掺杂型树枝状介孔硅材料的合成及其作为药物载体的发光成像应用研究。

通过选用含功能基团的钌配合物作为原料，合成出钌配合物掺杂型树枝状介孔硅材料，考察了该复合材料的细胞毒性、药物负载能力及生物成像能力。

研究结果表明：相较于单独的钌配合物，合成出的钌配合物掺杂型树枝状介孔硅材料细胞毒性显著降低，同时该材料展现出良好的药物负载和细胞内发光成像的复合功能。

介孔二氧化硅在药物控释中的应用研究

介孔二氧化硅在药物控释中的应用研究
近些年来，介孔二氧化硅在药物控释领域备受瞩目。

介孔二氧化硅是一种具有高度孔隙结构和可调控的孔径大小的材料，因此可以被用于药物控释系统中。

在这篇文章中，我们将讨论介孔二氧化硅在药物控释中的应用研究，包括其在口服、注射和局部治疗中的应用。

1. 口服药物控释
口服药物控释是将药物包裹在介孔二氧化硅内，使药物在肠道中缓慢释放的一种方法。

介孔二氧化硅孔径大小可调，因此可以控制药物的释放速度。

这种方法可以改善药物活性和生物利用度，并减少毒副作用。

例如，在治疗癌症方面，通过口服药物控释技术，可以让化疗药物在体内缓慢释放，减少对正常细胞的伤害。

2. 注射药物控释
注射药物控释是将药物包裹在介孔二氧化硅内，注入体内，在体内缓慢释放的一种方法。

介孔二氧化硅孔径大小可调节，因此可以控制药物的释放速度。

注射药物控释技术在治疗疾病时具有很大的潜力。

例如，在治疗关节炎方面，通过注射药物控释技术，可以让药物在关节内缓慢释放，减少对其他部位的影响。

3. 局部治疗
除了口服和注射药物控释，介孔二氧化硅还可以用于局部治疗。

局部治疗是将药物包裹在介孔二氧化硅中，直接应用于患病部位的一种方法。

例如，在治疗伤口愈合方面，通过将药物包裹在介孔二氧化硅中，可以让药物缓慢释放于伤口，促进愈合。

4. 结束语
总之，介孔二氧化硅在药物控释中具有巨大的潜力。

利用其孔径大小可控的优势，可以控制药物的释放速度和控制毒副作用。

希望这篇文章可以为探索新的药物控释技术提供一些思路和启示。

现代无机化学中的多孔材料合成及应用

现代无机化学中的多孔材料合成及应用在现代无机化学领域中，多孔材料合成及应用是一个备受关注的研究方向。

多孔材料具有特殊的孔隙结构和表面性质，使其在吸附、分离、催化等领域具有广泛的应用前景。

本文将探讨多孔材料的合成方法以及其在能源储存、环境治理和生物医学等领域的应用。

一、多孔材料的合成方法多孔材料的合成方法多种多样，常见的有模板法、溶剂热法、气相沉积法等。

其中，模板法是一种常用且有效的合成方法。

该方法利用模板分子的存在，通过控制反应条件和模板的选择，可以合成具有特定孔隙结构的多孔材料。

例如，通过选择不同大小的有机分子作为模板，可以合成具有不同孔径的多孔材料。

另外，溶剂热法也是一种常见的合成方法。

该方法通过在高温高压条件下，利用溶剂的热力学性质，使反应物在溶剂中形成特定的结构。

溶剂热法可以合成具有高度有序孔道结构的多孔材料，例如金属有机框架材料（MOFs）和介孔硅材料。

二、多孔材料在能源储存中的应用多孔材料在能源储存领域具有广泛的应用潜力。

例如，碳纳米管和石墨烯等多孔材料被广泛应用于超级电容器和锂离子电池中，用于储存和释放电能。

这些多孔材料具有大的比表面积和优异的导电性能，可以提高电池的能量密度和充放电速率。

此外，金属有机框架材料（MOFs）也被广泛研究用于氢气储存。

MOFs是一种由金属离子和有机配体构成的晶体材料，具有高度有序的孔道结构。

这些孔道可以吸附和储存氢气分子，从而提高氢气的储存密度。

MOFs在氢气储存领域具有巨大的潜力，可以为氢能源的开发和利用提供新的解决方案。

三、多孔材料在环境治理中的应用多孔材料在环境治理领域也发挥着重要作用。

例如，活性炭是一种常用的多孔材料，具有优异的吸附性能。

活性炭可以吸附和去除水中的有机污染物、重金属离子和有害气体等。

另外，介孔硅材料也被广泛应用于水处理和废气处理中，用于去除有害物质和净化环境。

此外，多孔材料还可以用于催化反应。

例如，金属有机框架材料（MOFs）和介孔硅材料可以作为催化剂载体，用于催化反应的加速和选择性控制。

纳米生物农药的设计及控缓释研究进展

櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄［４０］衣淑娟，孙志江，李衣菲，等．马铃薯中耕前期圆盘式中耕机设计与试验［Ｊ］．农业机械学报，２０２０，５１（８）：９８－１０８．［４１］吕金庆，王英博，兑　瀚，等．驱动式马铃薯中耕机关键部件设计与碎土效果试验［Ｊ］．农业机械学报，２０１７，４８（１０）：４９－５８．［４２］吕金庆，刘志峰，王鹏榕，等．驱动式碎土除草多功能马铃薯中耕机设计与试验［Ｊ］．农业工程学报，２０１９，３５（１０）：１－８．［４３］王　莉，李庭贵．基于三点悬挂的驱动式马铃薯中耕机设计与试验［Ｊ］．农机化研究，２０２１，４３（１２）：１３８－１４２．［４４］彭曼曼，吕金庆，兑　瀚，等．驱动式马铃薯中耕机的设计与仿真分析［Ｊ］．农机化研究，２０１９，４１（３）：５８－６３．［４５］孙　鹏，孔　皓，王　源，等．丘陵山地马铃薯中耕施肥机设计与试验研究［Ｊ］．中国农机化学报，２０１９，４０（９）：３７－４２．［４６］孙　鹏，沈　鹏，王　斌，等．马铃薯中耕施肥机的设计与试验研究［Ｊ］．农机化研究，２０２０，４２（４）：１０５－１０８．［４７］夏　敏，孙　鹏，孔　皓，等．马铃薯中耕施肥机的设计与试验［Ｊ］．甘肃农业大学学报，２０２０，５５（３）：１９０－１９７，２０５．［４８］沈　鹏，姚永亮，郑美英，等．基于离散元的山地马铃薯排肥器仿真优化［Ｊ］．江苏农业科学，２０１９，４７（１５）：２５６－２５８．［４９］沈东华，孔　皓，姚忠志，等．基于自激振动减阻原理的马铃薯培土器设计与试验［Ｊ］．农机化研究，２０２２，４４（６）：１６３－１６８，１７５．［５０］孔　皓，宁楚峰，张永华，等．单行马铃薯中耕追肥机的设计与试验［Ｊ］．农机化研究，２０２２，４４（９）：７４－７９．王　淼，周　杰，陈　鸽，等．纳米生物农药的设计及控缓释研究进展［Ｊ］．江苏农业科学，２０２３，５１（１７）：９－１８．ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０２３．１７．００２纳米生物农药的设计及控缓释研究进展王　淼１，２，周　杰１，陈　鸽１，李凌云１，李　森２，郭兆将１，徐东辉１，２，黄晓冬１，刘广洋１（１．中国农业科学院蔬菜花卉研究所，北京１０００８１；２．山西农业大学园艺学院，山西晋中０３０８０１）摘要：生物农药是一种环境无害、生物友好、病虫害防治特异性高的绿色农药。

介孔二氧化硅纳米颗粒应用于可控药物释放

介孔二氧化硅纳米颗粒应用于可控药物释放摘要通过对介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)载药机理、药物控释机理（PH响应、光响应、温度响应、酶响应及竞争性结合响应）、靶向方法（配体靶向、磁靶向、量子点应用于靶向）的介绍，对MSN 在可控药物传输系统中的应用加以综述。

关键词介孔二氧化硅纳米粒子；药物传输；控制释放；靶向；量子点。

近年来，介孔材料由于其独特的优异性能成为了研究开发的热点，在催化、吸附分离、药物释放等领域的应用前景更使其备受关注。

1992年，Kresge等，首次在Nature杂志上报道了一类以硅铝酸盐为基的新颖的介孔氧化硅材料，M41S，其中以命名为MCM-41的材料最引人注目其特点是孔道大小均匀、六方有序排列、孔径在1。

5-10nm 范围可以连续调节，具有高的比表面积和较好的热稳定及水热稳定性，从而将分子筛的规则孔径从微孔范围拓展到介孔领域这对于在沸石分子筛中难以完成的大分子催化、吸附与分离等过程，无疑展示了广阔的应用前景。

可控药物传输系统可以实现药物在病灶部位的靶向释放，有利于提高药效，降低药物的毒副作用，在疾病治疗和医疗保健等方面具有诱人的应用潜力和广阔的应用前景，已成为药剂学、生命科学、医学、材料学等众多学科研究的热点[1-6]。

许多药物都具有较高的细胞毒性，在杀死病毒细胞的同时，也会严重损伤人体正常细胞。

因此，理想的可控药物传输系统不仅应具有良好的生物相容性，较高的载药率和包封率，良好的细胞或组织特异性——即靶向性；还应具有在达到目标病灶部位之前不释放药物分子，到达病灶部位后才以适当的速度释放出药物分子的特性。

介孔SiO2纳米粒子(mesoporous silica nanoparticles，MSN)具有在2～50 nm范围内可连续调节的均一介孔孔径、规则的孔道、稳定的骨架结构、易于修饰的内外表面和无生理毒性等特点，非常适合用作药物分子的载体。

同时，MSN 具有巨大的比表面积(＞900 m2/g)和比孔容(＞0。

介孔硅材料研究进展及其在催化领域中的应用前景

介孔硅材料研究进展及其在催化领域中的应用前景引言：近年来，介孔硅材料因其特殊的结构和优异的性能在材料科学领域备受关注。

其大尺寸的介孔结构和高比表面积的特点使得介孔硅材料具有很大的应用潜力。

本文将对介孔硅材料的研究进展进行概述，并着重探讨其在催化领域中的应用前景。

一、介孔硅材料的研究进展1. 介孔硅材料的制备方法介孔硅材料的制备方法可以分为模板法、溶胶-凝胶法、直接模板合成法等。

其中，模板法是最常用的方法之一。

通过选择合适的模板剂，可以产生具有不同孔径和孔容的介孔硅材料。

2. 介孔硅材料的结构特点介孔硅材料的结构特点主要包括大尺寸的孔径、高比表面积以及可调控的孔结构。

这些特点使得介孔硅材料具有较好的承载作用、较高的负载容量和良好的分散性，从而在催化反应中发挥重要作用。

3. 介孔硅材料的表面性质介孔硅材料的表面性质对其在催化领域中的应用具有重要影响。

通过调控介孔硅材料的表面化学组成和表面酸碱性质，可以实现对催化活性和选择性的调控，从而提高催化剂的性能和效率。

二、介孔硅材料在催化领域中的应用前景1. 介孔硅材料在有机合成催化中的应用介孔硅材料可以作为催化剂的承载体，通过调控孔径和孔容，提供良好的催化活性和选择性，从而实现对有机合成反应的高效催化。

例如，介孔硅材料可以用作手性催化剂的载体，在不对映选择性催化反应中发挥重要作用。

2. 介孔硅材料在能源催化中的应用随着能源危机的逐渐加剧，可再生能源的开发和利用越来越受到重视。

介孔硅材料在能源催化中具有广阔的应用前景。

例如，介孔硅材料可以作为催化剂的载体，用于氢能源的制备和氢能源的转化。

3. 介孔硅材料在环境保护催化中的应用环境保护催化是当前社会关注的热点领域之一。

介孔硅材料在环境保护催化中具有重要的应用前景。

例如，介孔硅材料可以用作催化剂的载体，用于有害气体的去除和废水处理等方面。

结论：介孔硅材料因其特殊的结构和优异的性能在材料科学领域具有广泛的应用前景。

随着对介孔硅材料的深入研究，它在催化领域将发挥越来越重要的作用。

多功能介孔二氧化硅纳米药物-疫苗的构建及其抗肿瘤研究

多功能介孔二氧化硅纳米药物-疫苗的构建及其抗肿瘤研究摘要：近年来，纳米材料受到越来越广泛的关注，其在药物/疫苗传递、肿瘤治疗等方面具有巨大的潜力。

介孔二氧化硅（mesoporous silica nanoparticles，MSN）由于其特殊的孔径、表面官能团和良好的生物相容性，是一种理想的纳米载体。

本文将介绍利用MSN构建多功能药物/疫苗载体，在特定环境下实现药物/疫苗的高效传递和肿瘤治疗。

在抗肿瘤研究方面，有许多优秀的成果，并取得了显著的治疗效果。

最后，本文将对将来研究的发展方向进行展望。

关键词：介孔二氧化硅；纳米药物/疫苗；多功能载体；抗肿瘤中文摘要：全文内容：1. 前言纳米技术近年来急剧发展，成为研究的热点之一。

相比较于传统的治疗手段，纳米技术有着巨大的优势。

首先，纳米粒子大小同细胞、细胞器的尺寸相当，能更加准确地穿过生物组织到达目标区域，从而提高治疗效果和减少不良反应。

其次，通过纳米粒子的表面修饰，可以实现药物和疫苗的精准传递和控制释放，从而使药物和疫苗能够更好地发挥作用。

近年来，人们发现，用介孔二氧化硅（mesoporous silica nanoparticles, MSN）作为药物/疫苗载体有着很高的生物相容性、高药物载量等优点。

此外，MSN还具有比较稳定的结构、可调控的孔径和表面官能团等独特的特性，使其在药物传递和疫苗敏化等方面有着良好的应用前景。

本文主要介绍了利用MSN构建多功能药物/疫苗载体，在特定环境下实现药物和疫苗的高效传递和肿瘤治疗，并在抗肿瘤研究方面取得的显著的治疗效果。

2. MSN的构建MSN是孔径在2~50 nm之间的多孔介孔硅材料，由于其孔径大小、结构稳定性和表面官能团等特点，使得其成为理想的纳米载体。

在利用MSN作为药物/疫苗载体时，可以通过表面修饰来实现靶向传递、控制释放等功能。

2.1 MSN的合成方法合成MSN的方法主要有两种：一种是通过溶胶凝胶法，将硅源、模板和表面修饰剂混合后，在0-100℃、基础、硬化剂等辅助条件下使其成为具有规则孔道的介孔体。

自然科学基金结题优秀

自然科学基金结题优秀成果案例介绍：一、基于介孔生物玻璃-有机硅聚合物的眼用药物控释系统该成果属于生物材料科学领域，主要研究了介孔生物玻璃-有机硅聚合物眼用药物控释系统。

针对传统眼用药物剂型作用时间短、频繁给药等不足，以介孔生物玻璃为药物载体，结合有机硅聚合物对药物的包覆及控释作用，实现了药物在眼部的长效释放及作用。

主要创新点包括：制备了介孔生物玻璃-有机硅聚合物载体材料，实现了药物的快速吸附及长效释放；优化了药物控释系统的释药动力学行为，提高了药物在眼部的利用度及作用效果；证实了该药物控释系统在眼内的安全性和有效性。

二、超低场磁共振评价心肌纤维化的研究该成果属于医学物理学与影像医学领域，主要研究了超低场磁共振在心肌纤维化评价中的应用。

针对传统心肌纤维化评价方法的不足，基于超低场磁共振成像技术，实现了心肌纤维化的无创、无痛、无辐射评价。

主要创新点包括：研发了超低场磁共振心肌纤维化成像技术，提高了成像的敏感性和特异性；建立了心肌纤维化定量评价体系，实现了心肌纤维化的精准评价；优化了磁共振成像序列，提高了成像速度和图像质量。

三、高效光解水制氢的钙钛矿型复合材料研究该成果属于能源科学领域，主要研究了高效光解水制氢的钙钛矿型复合材料。

针对目前光解水制氢效率低下的问题，采用钙钛矿型复合材料，实现了高效、稳定的光解水制氢。

主要创新点包括：设计了具有高光吸收系数和高光催化活性的钙钛矿型复合材料；通过材料组成和结构的调控，优化了光解水制氢的效率和稳定性；揭示了钙钛矿型复合材料光解水制氢的作用机制和动力学过程。

四、基于深度学习的复杂场景下目标检测与跟踪技术研究该成果属于计算机科学领域，主要研究了基于深度学习的复杂场景下目标检测与跟踪技术。

针对复杂场景下目标检测与跟踪的难题，采用深度学习技术，实现了快速、准确的目标检测与跟踪。

主要创新点包括：提出了基于深度学习的目标检测算法，提高了目标检测的准确率和实时性；设计了基于深度学习的目标跟踪算法，实现了复杂场景下目标的稳定跟踪；构建了基于深度学习的目标检测与跟踪系统，提高了系统的实用性和可靠性。

介孔材料与药物缓释

02
药物缓释技术简介
药物缓释原理及优势
药物缓释原理
通过控制药物释放速率，使药物在体内保持恒定浓度，减少副作用，提高疗效。
药物缓释优势
能够延长药物作用时间，减少服药次数，提高患者依从性；降低药物峰谷浓度波动，减少不良反应；提高药物生物利用度，降低用药剂量。
常见药物载体类型
脂质体
由磷脂和胆固醇组成的微小球体，可将药物包裹在内部水相或嵌入脂质双分子层中，通过静脉注射等途径给药。
3
药代动力学分析
通过对临床试验中患者血液、尿液等样本的药物浓度测定，分析介孔材料在人体内的吸收、分布、代谢和排泄情况。
06
挑战与未来发展趋势
提高载药量和稳定性挑战
增加介孔材料孔容和比表面积
01
通过优化合成方法和条件，制备具有更大孔容和比表面积的介
孔材料，从而提高载药量。
增强介孔材料与药物相互作用
静态释放法
将载药介孔材料置于模拟体液中，定时取样分析药物释放量，以评价药物释放动力学和缓释效果。
动态释放法
通过模拟体内环境，如温度、pH值、离子强度等变化，动态监测药物从介孔材料中的释放过程，更真实地反映药物在体内的释放行为。
对比实验法
将载药介孔材料与其他药物载体进行对比实验，以突出介孔材料在药物缓释方面的优势。
04
介孔材料在药物缓释中应用实例
抗癌药物缓释系统
介孔二氧化硅纳米粒子
介孔有机硅材料
具有高比表面积和孔容，可实现抗癌药物的高效负载和缓释。
通过引入有机基团改善介孔材料的生物相容性，提高抗癌药物的缓释效果。
介孔碳材料
具有良好的生物相容性和药物吸附性能，可用于构建抗癌药物缓释系统。

介孔硅材料的结构与应用

介孔硅材料的结构与应用引言：介孔硅材料是一类具有孔结构的硅材料，在纳米材料研究领域具有广泛的应用。

该材料具有高比表面积、可控孔径大小和孔道结构、高分散性等特点，因此在催化、吸附、分离、传感、药物控释等应用领域具有巨大潜力。

本文将详细介绍介孔硅材料的结构特点，并探讨其在不同领域的应用前景。

一、介孔硅材料的结构特点介孔硅材料的结构特点源于其孔道结构和表面性质的优势。

1. 孔道结构特点介孔硅材料的孔道结构具有可调的孔径和可控的孔道结构。

孔径通常介于2 nm到50 nm之间，且可通过合成控制孔径分布特征。

此外，孔道结构可以是纳米管、球、带等多种形态，可通过不同的合成方法调控。

这些创新的孔道结构特点赋予了介孔硅材料多样的形态和表面化学性质，从而适用于不同的应用。

2. 表面性质特点介孔硅材料具有高比表面积和高分散性的特点。

高比表面积使其具有更多的活性位点，提高了催化和吸附性能。

高分散性意味着材料可在水相和有机相中都保持良好的分散性，可与其他功能材料充分配合，提高整体性能。

二、催化应用领域1. 催化剂载体介孔硅材料的高比表面积和可控孔径使其成为理想的催化剂载体。

其孔道结构可以用于嵌入金属或非金属催化剂，并提供良好的可控环境。

此外，通过调节孔径和孔道结构，还可以控制催化剂的选择性和活性。

因此，基于介孔硅材料的催化剂在有机合成、化学反应和废水处理等领域得到了广泛应用。

2. 催化剂储存和分离介孔硅材料的孔道结构可以用于储存和分离小分子气体和液相物质。

通过选择适当的孔径和孔道结构，可以实现对不同大小分子的选择性吸附和分离。

因此，在催化剂储存和分离领域，介孔硅材料具有巨大的应用前景。

三、吸附与分离应用领域1. 气体吸附与分离介孔硅材料可以用于气体吸附和分离，如二氧化碳的吸附和分离、天然气的深度净化等。

其可调控的孔径和孔道结构可以实现对不同气体分子的选择性吸附和分离，从而应用于气体的储存和分离。

2. 液体吸附与分离介孔硅材料的高比表面积和可控孔道结构使其在液体吸附与分离领域具有广阔的应用前景。

介孔硅纳米材料的制备及其在药物缓控释中的应用进展

介孔硅纳米材料的制备及其在药物缓控释中的应用进展魏亚青; 吕江维; 任君刚; 张文君; 王立【期刊名称】《《化学与生物工程》》【年(卷),期】2019(036)011【总页数】7页(P1-7)【关键词】介孔硅纳米材料; 药物载体; 缓释; 控释【作者】魏亚青; 吕江维; 任君刚; 张文君; 王立【作者单位】哈尔滨商业大学药学院黑龙江哈尔滨 150076【正文语种】中文【中图分类】TQ127.2在纳米技术飞速发展的今天，纳米材料的研究如火如荼，并衍生出了许多新兴学科。

纳米材料被广泛用于生物医学领域，如用作药物或基因的传递系统、组织工程修复材料及疾病诊断探针等[1-3]。

纳米载体作为药物的传递系统可以有效解决药物生物利用度低的问题。

目前，有机纳米载体，如脂质体、微胶粒、基于蛋白或多肽的纳米载体与树状聚合物的药物传递系统已发展到临床应用阶段，可以提高药物的生物利用度[4]。

但是，有机纳米载体本身具有稳定性差及载药率低的问题，限制了其在临床中的应用[5]。

而无机纳米载体则具有化学稳定性好且不易被降解的特点，在缓控释给药、提高药物溶解度与稳定性方面具有良好的应用前景，有利于提高药物的生物利用度。

介孔硅纳米粒子(mesoporous silica nanoparticle，MSN)因具有高量子效率、良好的磁导向性、生物相容性、可降解性、粒子小、比表面积大、孔径分布狭窄且孔道可调控等特点而被广泛应用于药物缓控释领域[6-7]。

介孔硅载体材料通过包埋、吸附等方式进行载药，也可对其进行官能团修饰，通过控制外界条件实现孔道的开合，控制药物的释放速率，从而提高药物的生物利用度或达到靶向给药的目的。

作者综述了介孔硅纳米材料的基本特性、制备方法、在药物缓控释系统中的应用及影响因素。

1 介孔硅纳米材料的基本特性根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)规定，介孔材料是指孔径介于2～50 nm 的一类多孔材料，因其具有极大的比表面积、较窄的孔道、规则的孔道结构及孔径大小可调控等特点而备受关注。

高负载中空介孔二氧化硅微粒的可控药物释放

高负载中空介孔二氧化硅微粒的可控药物释放梁樱;马莹;陈霞【摘要】A carrier with high loading plays an important role in drug delivery systems.A layer of pH-sensitive polymer-dopamine on hollow mesoporous silica (HMS) was polymerized to get the controlled release nanoparticles((HMS-RhB)@PDA) with high loading.The results show that compared to the mesoporous silica (MSN),HMS with outer diameter of (420±-10) nm and inner diameter of (290--±-5) nm exhibits the excellent loading and higher release rate capabilities.(HMS-RhB)@PDA nanoparticles keep a constant speed at the pH value of 3.0 and 7.4 in the first 1-10 h and the final release in pH=3 is 2.7 times as in pH=7.4.%高负载性药物可控释放在药物释放系统中起着重要的作用.合成具有高负载量的中空介孔二氧化硅(HMS),在其表面聚合一层pH敏感的聚多巴胺膜,得到具有高负载、可控释放的纳米微球.试验结果表明:外径为(420±10) nm、内径为(290±5)nm的HMS比介孔二氧化硅(MSN)具有更高的载药率(28.60％)与释放速度;最终得到的pH敏感载药纳米微粒在癌细胞酸性环境(pH=3.0)与血液弱碱性环境(pH=7.4)两种环境下皆在1～10 h 内均匀释放,达到可控释放,且在癌细胞环境(pH=3.0)下最终释放量是血液环境(pH=7.4)下最终释放量的2.7倍,具有pH敏感性特点.【期刊名称】《东华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(043)001【总页数】7页(P64-70)【关键词】二氧化硅;中空微球;高负载;药物释放;可控释放【作者】梁樱;马莹;陈霞【作者单位】东华大学纺织学院,上海201620;东华大学纺织面料技术教育部重点实验室,上海201620;东华大学纺织学院,上海201620;东华大学纺织面料技术教育部重点实验室,上海201620;东华大学纺织学院,上海201620【正文语种】中文【中图分类】R94在过去的十几年中，各种疾病药物的研究在改善药物分子的物理化学性质以及细胞摄取方向有了重大突破.目前疾病的治疗方法主要依赖于使用常规毒性药物，这种方法有副作用且效果有限. 针对这个问题，目标特异性药物传递系统被设计出来，它的载体具有生物相容性好、负荷量高、零泄漏、释放可控的优点. 刺激响应性能使药物传输过程中药物载体不仅只有传递的作用，而且成为一个积极的参与者，主动调节释放的速度与时间[1-3]. 在药物传递系统中，通过调节或外部的刺激使客体分子高效释放[4].例如：文献[5]对合成的介孔二氧化硅纳米容器修饰了具有对酸、碱两个方向的pH刺激性响应释放药物的性能；文献[6]对合成的磁性纳米粒子通过二硫键将聚乙二醇(PEG)修饰，使其具有对癌细胞靶向释药的特点等. 文献[7]指出多巴胺(DA)可以作为智能聚合物涂层，其后这种由贻贝所分泌的黏附蛋白在材料领域迅速发展. DA在pH值大于7.5的碱性溶液中自聚合，形成聚多巴胺(PDA)的薄膜，且DA可由人体自身分泌，因此，这种膜具有优异的相容性和细胞毒性低的特点，同时对外界环境的pH比较敏感，在不同pH环境下会有不同的破坏程度[7].目前，常见的药物载体有脂质体、高分子聚合物、金纳米颗粒(Au)、介孔二氧化硅(MSN)、量子点(QD)等. MSN由于具有尺寸离散性小、可调节的介孔结构、较高的比表面积、优良的生物相容性，以及表面功能基团易于被修饰等特性，成为药物传输体系研究的热点[8-13]. 自1994年Science杂志第一次报道中空介孔二氧化硅(HMS)合成以来，由于其具有高渗透、低密度、稳定的热力学、MSN自身的优良性能与特点，主要应用于纳米级传感器、催化反应、药物载体、生物医用等领域，尤其作为载体在药物传输系统中被广泛应用 [14-15]. 在过去的20多年中，HMS的合成、表征与修饰方面有了很大的发展，对其形貌有了更深一步的研究，通过在合成过程中对其外壳厚度与孔隙大小的调节，使HMS在不同应用中的结构有所不同[16]. HMS应用于药物传输系统中时，一般通过修饰外层使药物从微孔中控制性地释放，但是一般修饰所用的化学品会对人体产生不良反应，生物相容性不好[6]，因此，采用生物相容性优异的材料制得药物载体显得十分必要.本文采用DA在高负载性的HMS表面聚合形成一层对pH敏感的薄膜，使纳米微球达到可控药物释放.首先合成HMS和MSN纳米微粒，将两种纳米微粒加载罗丹明B荧光染料(RhB)进行加载量与释放的对比，在HMS纳米微粒内部加载RhB后表面包覆PDA作为pH敏感纳米载药体. 通过一个简单的方法制成一个生物相容性高、对pH有刺激性响应的高负载量的控制释放系统.1.1 试剂与仪器正硅酸四乙酯(TEOS)，十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，碳酸钠(Na2CO3)，玫瑰红B，磷酸氢二钠，磷酸二氢钾(以上试剂均为分析纯，国药集团，上海)；氢氧化钠(NaOH)、盐酸(HCl)，分析纯，平湖化工试剂厂，平湖)；乙醇(分析纯，鸿盛精细化工有限公司，常熟)；氨水(质量分数25%～28%，凌峰化学试剂有限公司，上海)；三羟甲基氨基甲烷(Tris)，多巴胺盐酸盐(西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司)；去离子水用于整个试验.JEM-2100型透射电子显微镜(TEM)，TM-3000型扫描电子显微镜(SEM)，ZEN3600型纳米粒度与电位分析仪，Micromeritics TriStar II 型表面积和孔隙率测量仪，SK1200H型超声波清洗器，FE20型实验室pH计，DF-101S型集热式搅拌器，84-1型磁力搅拌器，DHG-9023A型电热恒温鼓风干燥箱，SG-XL1200型箱式高温炉，YP2001N型电子天平，半微量电子天平.1.2 HMS的合成制备实心二氧化硅纳米微粒(sSiO2).首先将74 mL乙醇、10 mL去离子水、3.15 mL氨水混合搅拌均匀；然后加入6 mL TEOS，室温下搅拌1 h，最终形成白色胶状悬浮液，通过离心，用去离子水和乙醇反复冲洗，经过沉淀在60 ℃干燥箱内干燥得到sSiO2白色粉末.称量10 mL去离子水，加入200 mg的sSiO2白色粉末，超声20 min均匀分散. 量取60 mL去离子水、60 mL乙醇及1.1 mL氨水均匀混合，加入300 mg CTAB 后超声10 min使溶液透明，将混合溶液与sSiO2溶液混合. 室温下磁力搅拌20 min后加入0.5 mL TEOS. 室温下搅拌6 h后离心得到白色沉淀后，将沉淀物分散在40 mL去离子水中超声30 min使其均匀分散. 在混合溶液中加入848 mg的Na2CO3，在50 ℃下反应10 h后离心收集. 离心后用去离子水与乙醇分别再次溶解离心清洗. 将得到的沉淀在60 ℃烘箱中过夜干燥，在550 ℃的马弗炉里煅烧6 h后得到白色粉末状HMS.1.3 MSN的合成量取480 mL去离子水，将1 g CTAB加入其中，超声使其均匀分散. 在混合溶液中加入3.5 mL浓度为2 mol/L的NaOH溶液，水浴加热至80 ℃后逐滴加入5 mLTEOS保持80 ℃并搅拌2 h，离心得到白色沉淀. 将沉淀分散在去离子水和乙醇中，超声离心清洗，烘箱保持60 ℃内过夜干燥，在550 ℃的马弗炉里煅烧6 h 后得到白色粉末状MSN.1.4 MSN与HMS加载RhB为了模拟药物加载释放系统，选用RhB作为标记，模拟药物. 称量10 mL质量浓度分别为0.05，0.10和0.15 mg/mL的RhB溶液两组，共计6份，一组3种溶液中分别加入2 mg的MSN粉末，另一组3种溶液中分别加入2 mg的HMS粉末，分别超声2 min使粉末均匀溶于溶液内. 将6份溶液分别标记室温下磁力搅拌记录时间，通过离心分离，提取上清液对比存放.RhB有很强的紫外可见吸收特征，在553 nm处出现最大吸收峰，因此，可用紫外可见分光光度计在553 nm波长下测定RhB吸收值，对比载药前后溶液中RhB 浓度的变化，按照式(1)计算出载药率.其中：m1为负载RhB的质量；m2为HMS-RhB的质量.1.5 HMS的药物加载与PDA包覆称量50 mL去离子水，在其中加入0.005 mol的Tris，超声使其溶解至透明溶液，逐滴加入0.1 mol/L 的盐酸，用pH计测量pH值为8.5时停止滴加.用去离子水将上述溶液稀释至100 mL，Tris-HCl缓冲液(0.05 mol/L， pH=8.5)配制完成. 称量50 mL的Tris-HCl缓冲液，加入25 mg的RhB，超声使溶液均匀. 称量50mg的HMS白色粉末加入混合溶液中，黑暗条件下室温搅拌24 h. 在混合溶液中加入25 mg多巴胺盐酸盐，黑暗条件下室温搅拌24 h后离心得到褐色沉淀，将沉淀溶于去离子中超声10 min再次离心，去除多余PDA.1.6 药物释放释放过程一般通过溶液释放取液离心或透析直接取液获得.由于直接取液离心过程中会将纳米微粒部分取出从而加大误差，因此本文使用透析的方法进行药物释放(如图1所示)，并采用透析标准方法(提取释放液进行标记后会在透析袋外溶液内加入对应pH值的磷酸盐缓冲溶液(PBS)).因1.4节已对比HMS与MSN的加载量，此处仅对比二者的释放速度.分别将2 mg的HMS-RhB与MSN-RhB粉末溶于2 mL的去离子水中，超声2 min，分别提取1.5 mL放入透析袋内，封口后将透析袋分别放到90 mL去离子水中. 从溶于去离子水中开始计时，前12 h时，每隔1 h提取透析袋外3 mL溶液存放标记，并在透析袋外溶液内加入3 mL去离子水，24 h提取溶液.人体内不同部位的pH值有所不同，人体血液中的pH值为7.4左右，癌细胞内环境的pH值小于3，本文设计的PDA包覆的HMS((HMS-RhB)@PDA)纳米微球释放条件主要在这两种环境下. 按PBS标准浓度称量0.02 mol/L磷酸氢二钠，磷酸二氢钾分别配制pH值为3.0与7.4的两种PBS.称量两份5 mg的(HMS-RhB)@PDA粉末分别溶于2 mL pH值为3.0和7.4的PBS，超声2 min，分别提取0.5 mL放入透析袋内，封口后将透析袋分别放到90 mL pH值为3.0和7.4的PBS中. 从溶于PBS中开始计时，每隔1 h提取透析袋外3 mL溶液存放标记，并在透析袋外溶液内加入对应pH值的PBS. 12 h后每隔24 h提取溶液并补充PBS.2.1 HMS的表征HMS纳米微粒的TEM图如图2(a)所示.由图2(a)可知，HMS纳米微粒具有中空结构，且外壳具有垂直孔道的介孔结构. 从图2(a)可得到HMS纳米微粒的直径为(420±10) nm，内腔直径为(290±5) nm，外壳厚度为(65±5) nm. 这证明HMS纳米微粒确实具有大负载量的特点.图2(b)为HMS纳米微粒的动态光散射测得的纳米粒度曲线，电势为-28 mV，得到HMS纳米微粒的直径主要分布在531 nm，与TEM所表现稍有偏差.这是由于TEM测试时干态的纳米微粒要比动态光散射测试在溶液中膨胀的纳米微粒尺寸小. 同时，从图2(b)还可以发现，纳米微粒尺度的离散度较大.sSiO2纳米微粒与HMS纳米微粒的小角X射线衍射图如图3所示.由图3可知，sSiO2纳米微粒是一个实心的球体，并不存在任何介孔结构. HMS纳米微粒在2.40° 有一个对应介孔材料特征的衍射峰，证明了HMS纳米微粒具有介孔结构；在4.24°有一个小衍射峰，没有(110)、(200)的特征峰，这说明HMS的孔道规整性较差，这是由合成过程中刻蚀步骤中的误差导致的，在煅烧过程中部分孔道产生坍塌的现象. 根据布拉格方程计算得HMS的孔径为3.7 nm.2.2 MSN的表征MSN的TEM图如图4所示.由图4可知，MSN具有介孔结构，其直径为(92.3±10) nm. 这证明MSN有一定的负载程度，并且可以看到相较于HMS纳米微粒，MSN的直径离散度低且尺寸集中.2.3 HMS与MSN加载对比HMS与MSN的粒径差别比较明显，HMS不仅具有空腔的结构，而且粒径相比MSN较大，使得其负载量较高. 本文通过称量相同质量的两种粉末来对比负载量与释放速度.HMS与MSN分别在质量浓度为0.05， 0.10和0.15 mg/mL的RhB溶液中经不同加载时间离心所得上清液如图5所示. RhB是一种具有明显紫外和荧光的染料，溶液的颜色可以比较RhB浓度的高低，浓度越高颜色越深. 若单独离心不会有沉淀，与石墨烯混合离心后石墨烯离心沉淀，证明RhB自身并不会通过离心或是物理吸附沉淀. 加载RhB后的二氧化硅通过离心得到的上清液中含有未加载的药物，因此，上清液颜色的深浅可以得到未加载入二氧化硅的RhB浓度大小，从而对比二氧化硅对RhB的加载量的区别，上清液颜色越深说明RhB浓度越高，加载入二氧化硅中的RhB含量越低，并且当上清液颜色为无色时说明其中并无RhB，即加载并没有达到饱和.由图5(a)与5(b)可以看到，HMS与MSN离心上清液明显不同，负载量有明显差异，HMS具有比MSN更高的负载程度，RhB质量浓度为0.05与0.10 mg/mL的条件下上清液中RhB浓度很低，HMS对RhB的加载明显过量，MSN对RhB的加载已达到饱和.对比图5中3张图的1#上清液可看到，随着RhB质量浓度从0.05 mg/mL到0.15 mg/mL，在0.15 mg/mL 条件下HMS对RhB的加载程度达到饱和；3张图中2#、3#上清液进行对比可以看到，由于在质量浓度0.05 mg/mL时MSN已达到负载饱和，因此，在质量浓度继续增加的条件下，上清液颜色与该质量浓度下RhB溶液颜色差别不大.为了使药物加载中达到最大负载量，后文包覆DA时选择RhB过量、质量浓度为0.5 mg/mL的溶液进行加载.由图5可知，载药率与加载溶液浓度有密切关系，在不同质量浓度的RhB溶液中载药率有所不同.以去离子水为背景，分别测定50 mg 的HMS与MSN在50 mL 质量浓度为0.5 mg/mL的RhB溶液中，加载RhB前后溶液在紫外可见分光光度计下的光谱曲线，得到HMS和MSN最大释放量分别为13.40 mg和8.24 mg，根据式(1)计算出HMS与MSN对RhB的载药率分别为26.80%与8.24%.2.4 HMS与MSN释放速度对比HMS与MSN在质量浓度为0.15 mg/mL的RhB溶液中加载后得到的纳米微粒在水中的释放动力学曲线如图6所示. 由图6可知，HMS与MSN释放动力学曲线整体呈上升趋势，释放速度较为均匀，其中MSN速度更为均匀，这是由HMS 内部结构复杂导致的. 两条曲线对比而言，HMS对RhB的释放更为迅速，这是由于HMS孔道尺寸较大的缘故.2.5 (HMS-RhB)@PDA的表征HMS、HMS-RhB与(HMS-RhB)@PDA的粉末与示意图如图7所示. 其中，HMS 纳米微粒为白色，由于RhB的加载使HMS-RhB纳米微粒颜色变深，PDA对微粒的包覆后使(HMS-RhB)@PDA纳米微粒颜色加深.(HMS-RhB)@PDA纳米微粒通过包覆PDA达到药物的可控释放，包覆后通过清洗，去除表面物理吸附的RhB. (HMS-RhB)@PDA纳米微粒的TEM图如图8所示.由图8可以明显看到，HMS 纳米微粒包覆了一层薄膜，这层片状薄膜厚度为(7.15±0.50) nm.薄膜是由多巴胺盐酸盐在pH=8.5的Tris缓冲液溶液中氧化聚合而形成的PDA膜，包覆在HMS纳米微粒表面，使HMS内的RhB粒子不会扩散. 从图8中还可以看到，PDA薄膜厚度明显不匀，这是由于在不同部位DA接触量不同以及氧化程度不同所致. 而在药物释放阶段较薄的部分先行被破坏，从而使HMS内RhB粒子扩散，由“短板效应”可知，每一个(HMS-RhB)@PDA纳米微粒释放药物的关键是在外层薄膜的最薄处.2.6 (HMS-RhB)@PDA药物释放由2.5节可知，因每一个(HMS-RhB)@PDA纳米微粒的不同部位PDA薄膜的厚度不同，其释放药物的关键是在外层薄膜的最薄处. 因此，在pH值较低的环境下，对PDA薄膜的破坏较大，释放的药物较多；pH值在中性温和环境下，对PDA薄膜的破坏小，释放的药物少. 人体血液主要处在弱碱性环境下，有病毒感染部分在酸性条件下，因此，本试验主要选择pH值为3.0和7.4环境下进行药物释放.图9所示为加载RhB包覆PDA的(HMS-RhB)@PDA纳米微粒在pH值为3.0的环境下第1～10 h的药物释放紫外图，其中，RhB的最大吸收波长为552 nm. 从图9中可以看到，在前10 h内，随着时间的增加，RhB接近恒速释放，所以(HMS-RhB)@PDA纳米微粒在1～10 h内可控制药物释放[17].图10所示为(HMS-RhB)@PDA在pH值为3.0和7.4的环境下1～8 d的药物释放动力学曲线. 由图10可以明显看出：在pH=3.0的环境下更有利于药物的释放，在1 d内释放量达到了54.80%，在4 d以后释放过程平稳地结束，8 d后最终释放量在93.21%，在高负载的基础上释放量也很高； pH=7.4的环境抑制药物的释放，前2 d的释放速率相近，2 d后释放量达到30.53%，基本达到饱和，8 d后最终释放量为34.34%.两条曲线对比来看，pH=3.0达到释放饱和的时间相对更长，pH=3.0的环境下最大释放量是pH=7.4环境下的2.7倍，很明显可知这种药物释放系统释放主要因素为环境pH值的改变.本文利用多巴胺在高负载性的中空介孔二氧化硅表面聚合形成一层对pH敏感的薄膜，得到的(HMS-RhB)@PDA纳米微粒具有可控药物释放的性能. 制备了外径为(420±10) nm和内径为(290±5) nm的中空介孔二氧化硅，而介孔二氧化硅作为对比，采用同种原理制备. 将两种纳米微粒分别加载不同浓度的罗丹明B(RhB)溶液后提取离心上清液进行对比，其中HMS经21 h加载后的离心上清液中RhB含量明显较低，加载量具有明显优势，同时HMS与MSN在质量浓度为0.5 mg/mL 的RhB溶液中的载药率分别为26.80%与8.24%.将两种负载RhB的纳米微粒在水中进行观测释放，从释放动力学曲线对比明显可以看到，HMS纳米微粒具有释放快速的特点. 将最终得到的(HMS-RhB)@PDA纳米微粒分别在酸性(pH=3.0)和弱碱性(pH=7.4)的PBS环境下药物释放试验表明：pH=3.0的环境中1～10 h内释放速度保持稳定，具有控制药物释放的特点；两个释放环境释放动力学曲线相对比可以得到，在酸性条件(pH=3.0)下药物最终释放量(93.21%)是弱碱性条件(pH=7.4)下药物最终释放量(34.34%)的2.7倍.本文这种简单方法在可控药物释放领域具有较大应用前景.【相关文献】[1] WILLIAMS D F. On the mechanisms of biocompatibility [J]. Biomaterials， 2008，29(20)：2941-2953.[2] BANGHAM A D，HORNE R W. Negative staining of phospholipids and their structural modification by surface-active agents as observed in the electron microscope [J]. J Mol Biol， 1964， 8(5)： 660-668.[3] RIEHEMANN K， SCHNEIDER S W， LUGER T A， et al. Nanomedicine： Challenge and perspectives [J]. Angew Chem Int Ed， 2009， 48(5)： 872-897.[4] LAI C Y，TREWYN B G，JEFTINIJA D M， et al. A mesoporous silica nanosphere-based carrier system with chemically removable cds nanoparticle caps for stimuli-responsive controlled release of neurotransmitters and drug molecules [J]. J Am Chem Soc， 2003，125(15)： 4451-4459.[5] 杨年旺.pH刺激相应性介孔二氧化硅纳米容器制备及其可控放性能研究[D]. 南京：南京理工大学化工学院，2014.[6] 崔彦娜.靶向性纳米药物载体的制备及其在肿瘤质料中的应用[D].上海：同济大学材料科学与工程学院，2013.[7] LIU Y L， AI K L， LIU L H. Polydopamine and its derivative materials：Synthesis and promising applications in energy， environmental， and biomedical fields [J]. 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介孔二氧化硅

介孔二氧化硅摘要：一、引言二、介孔二氧化硅的定义与性质1.定义2.性质三、介孔二氧化硅的应用领域1.催化剂2.吸附剂3.药物载体4.光学材料四、我国在介孔二氧化硅研究方面的进展1.研究历史2.研究成果五、介孔二氧化硅的发展趋势与挑战1.发展趋势2.挑战正文：一、引言介孔二氧化硅（Mesoporous Silica）是一种具有特殊孔道结构的硅酸盐材料，由于其独特的性质，被广泛应用于多个领域。

本文将对介孔二氧化硅的定义、性质、应用领域以及我国在该领域的研究进展进行详细介绍，并探讨其发展趋势与挑战。

二、介孔二氧化硅的定义与性质1.定义介孔二氧化硅是一种具有规则孔道结构的硅酸盐材料，其孔径介于2-100 纳米之间。

这种材料的孔道结构可以通过化学合成方法进行调控，从而满足不同应用需求。

2.性质介孔二氧化硅具有以下几种特性：（1）高比表面积：由于其规则的孔道结构，介孔二氧化硅具有较大的比表面积，可达到600-1000 平方米/克。

（2）孔道可调控：介孔二氧化硅的孔道结构可以通过改变合成条件进行调控，如硅源、碱金属盐和模板剂的种类与比例。

（3）热稳定性：介孔二氧化硅具有较好的热稳定性，能在高温下保持结构稳定。

（4）化学稳定性：介孔二氧化硅对大部分化学物质具有较好的耐腐蚀性，可应用于多种化学环境。

三、介孔二氧化硅的应用领域1.催化剂介孔二氧化硅因其高比表面积和孔道可调控等特性，被广泛用作催化剂载体。

例如，在石油化工、环境保护等领域，可以负载金属或金属氧化物催化剂，提高催化活性与稳定性。

2.吸附剂介孔二氧化硅具有较大的孔道和表面积，可作为吸附剂用于吸附气体、液体或溶液中的有害物质。

例如，在空气净化、水处理等领域有广泛应用。

3.药物载体介孔二氧化硅可以作为药物载体，提高药物的稳定性和生物利用度。

通过表面修饰，可以实现药物的可控释放，从而提高治疗效果。

4.光学材料介孔二氧化硅具有一定的光学性能，可应用于光学元件、光催化剂等领域。

脂质体和介孔硅纳米粒子离心速度

脂质体和介孔硅纳米粒子离心速度随着纳米技术的发展，纳米材料在生物医药领域的应用越来越广泛。

其中，脂质体和介孔硅纳米粒子作为两种常用的纳米载体，具有独特的优势和应用前景。

本文将从离心速度这一关键参数入手，探讨脂质体和介孔硅纳米粒子在药物输送中的作用机制、优势和应用前景。

一、脂质体1.脂质体的结构和特点脂质体是由生物膜组成的小囊泡，其主要成分为磷脂和胆固醇。

脂质体的结构稳定，表面覆盖有羟基，易于与生物膜发生相互作用。

脂质体具有良好的生物相容性和生物可降解性，且容易调控大小和形状。

2.脂质体的离心速度对药物输送的影响离心速度是影响脂质体药物输送效果的重要参数，通常在3000-14000 rpm范围内选择。

通过调节离心速度，可以控制脂质体的大小和分布，进而影响其药物释放速度和生物分布。

3.脂质体在药物输送中的应用脂质体作为一种优秀的药物载体，在药物输送中有着广泛的应用。

通过调节脂质体的成分和结构，可以实现药物的靶向输送、缓释释放和增强疗效等功能。

脂质体还可以用于载体蛋白、基因和病毒等生物大分子的传递。

二、介孔硅纳米粒子1.介孔硅纳米粒子的结构和特点介孔硅纳米粒子是一种具有多孔结构的纳米颗粒，具有高比表面积和大容积孔道。

介孔硅纳米粒子的孔道可以用于载药，有助于提高药物的载荷量和控制释放速度。

2.介孔硅纳米粒子的离心速度对药物输送的影响离心速度是介孔硅纳米粒子制备中的一个重要参数。

通过调节离心速度，可以控制介孔硅纳米粒子的孔径大小、孔道结构和表面特性，进而影响其载药性能、生物相容性和药物释放速度。

3.介孔硅纳米粒子在药物输送中的应用介孔硅纳米粒子作为一种优异的药物载体，在药物输送中有着广泛的应用前景。

其多孔结构和大比表面积有利于实现高效的药物载荷和控制释放，同时还可以实现靶向输送和组织特异性释放等功能。

介孔硅纳米粒子还可以在分子影像学和肿瘤治疗领域发挥重要作用。

综上所述，脂质体和介孔硅纳米粒子作为两种常用的纳米载体，在药物输送和生物医学领域具有广阔的应用前景。

介孔二氧化硅负载药物原理再解读

介孔二氧化硅负载药物原理再解读标题：介孔二氧化硅负载药物原理再解读引言：介孔二氧化硅作为一种新颖的药物载体，在药物传递和释放领域中受到广泛关注。

它的独特孔隙结构和大比表面积使得其具备较高的药物负载能力和控制释放性能。

本文将对介孔二氧化硅负载药物原理进行深入解读，以帮助读者更全面地了解其在药物传递中的应用。

一、介孔二氧化硅的结构与特点介孔二氧化硅是一种无规多孔材料，其主要由硅氧键构成。

其独特之处在于，材料内部存在大量的均匀孔道，孔径可调控在2-50纳米之间。

这种结构使得介孔二氧化硅具有以下特点：1. 高比表面积：由于大量的孔道存在，介孔二氧化硅的比表面积非常大，使其能够承载更多的药物分子。

2. 可调控的孔径：通过调节合成参数，可以实现孔径的精确控制，从而适应不同药物的物理化学特性。

3. 良好的生物相容性：介孔二氧化硅本身具有较低的毒性和良好的生物相容性，适合用于药物传递系统。

二、介孔二氧化硅的药物负载原理1. 吸附作用：介孔二氧化硅具有较强的吸附能力，能够通过静电作用、范德华力、氢键等相互作用将药物分子吸附在其表面或孔道内，并实现药物的负载。

2. 孔道扩散：由于孔道结构的存在，药物分子可以通过扩散的方式进入孔道内部，实现载体对药物的封装。

3. pH响应性：一些介孔二氧化硅载体还具有pH响应性，可以通过调节载体内部的酸碱环境来控制药物的释放速率。

三、介孔二氧化硅负载药物的应用1. 癌症治疗：介孔二氧化硅可用于给药系统的设计，实现抗癌药物的精确输送和靶向释放，提高药物的疗效并减少副作用。

2. 造影剂：将造影剂负载在介孔二氧化硅上，可以提高其稳定性和生物安全性，并实现在肿瘤组织的选择性诊断。

3. 控释系统：由于介孔二氧化硅可调控的孔径和释放行为，可以用于制备控释系统，实现药物的持续释放和减少给药频率。

4. 生物传感器：通过调控介孔二氧化硅表面的功能化处理，可以制备出用于生物传感的材料，实现对生物体内某些指标的实时监测。

可控释放系统的研究进展及其在药物输送中的应用

可控释放系统的研究进展及其在药物输送中的应用近年来，随着科技的不断发展和创新，可控释放系统在药物输送中的应用越来越受到关注和重视。

这种系统可以在特定条件下释放药物，从而增加药物的疗效、减少药物的副作用，为人类的健康事业作出了重要的贡献。

本文将从可控释放系统的研究进展和在药物输送中的应用两个方面分别探讨。

一、可控释放系统的研究进展1.1 背景随着生活水平的不断提高和人口老龄化现象的严重化，以及疾病种类的繁多和复杂程度的增加，传统药物的治疗效果已经难以满足临床的需求，甚至会带来更多的副作用。

因此，为了提高药物的疗效和减少副作用，研究人员开始探索可控释放系统的应用，这种系统可以在特定条件下释放药物。

1.2 可控释放系统的分类可控释放系统根据其释放机制的不同，可以分为两类：一类是被动型控释系统，这种系统是通过改变药物的物理性质来实现药物的控制释放；另一类是主动型控释系统，这种系统是通过特定的刺激来使得药物释放。

主动型控释系统可以根据不同的刺激源进行分类，如光、磁、电、温、pH等。

1.3 可控释放系统的研究进展目前，可控释放系统的研究进展非常迅速，已经有很多新颖的思路和方法被提出。

（1）基于介孔材料的控释系统介孔材料是由微孔和介孔组成的材料，具有高度有序的孔道结构和大型的比表面积，能够将药物吸附在孔内，从而实现药物的控制释放。

研究人员正在将介孔材料与不同的刺激源相结合，形成具有可控性的释放系统。

（2）基于纳米技术的控释系统纳米技术可以制备出粒径小于100nm的药物载体，这种载体有较大的比表面积，能够在药物分子水平上进行控制药物的释放。

研究人员正在利用纳米材料的特性，不断地开发新型的纳米控释系统。

（3）基于分子印迹技术的控释系统分子印迹技术是一种可以制备出具有特异性识别分子的高分子材料的技术，可以将分子识别元件嵌入到高分子材料中，用于识别和结合目标分子。

研究人员正在利用分子印迹技术，开发并完善新型的可控释放系统。