生物医用高分子微球制备与应用
高分子微球和微囊
高分子微球和微囊一、引言高分子微球和微囊是现代材料科学中的重要组成部分,它们在许多领域都有广泛的应用,如药物传递、生物检测、催化剂载体、吸附剂、电子器件等。
这些微小球体具有独特的物理和化学性质,包括高比表面积、可调的孔径和形态、良好的化学稳定性等,使得它们成为许多应用领域的理想选择。
二、高分子微球的制备高分子微球的制备方法有多种,包括乳液聚合法、悬浮聚合法、模板法等。
其中,乳液聚合法是最常用的方法之一,通过将单体、引发剂、乳化剂等混合,形成油/水乳液,然后在一定条件下进行聚合,最后洗涤、干燥得到高分子微球。
这种方法制备的微球粒径一般在微米级别,粒径分布较窄。
三、高分子微球的性质高分子微球具有许多独特的性质,如高比表面积、良好的化学稳定性、可调的孔径和形态等。
这些性质使得高分子微球在许多领域都有广泛的应用,如药物传递、生物检测、催化剂载体等。
同时,高分子微球的表面性质和功能化也得到了广泛的研究,可以通过接枝不同的功能基团来改变其表面性质,从而拓展其在不同领域的应用。
四、高分子微球的应用1.药物传递:高分子微球可以作为药物载体,将药物包裹在微球内部或附着在微球表面,通过控制药物的释放速度和释放方式,实现药物的缓释或控释。
这种药物传递方式可以提高药物的疗效和降低副作用。
2.生物检测:高分子微球可以作为生物检测的标记物或载体,如抗原-抗体反应中的标记物、核酸探针的标记物等。
通过与目标生物分子特异性结合,可以实现生物分子的快速、灵敏检测。
3.催化剂载体:高分子微球可以作为催化剂的载体,通过在微球表面负载催化剂,可以有效地提高催化剂的分散度和活性,从而提高催化反应的效率和选择性。
4.吸附剂:高分子微球可以作为吸附剂,通过物理或化学作用吸附气体或液体中的杂质或有害物质。
这种吸附剂可以重复使用,且易于再生和处置。
5.电子器件:高分子微球在电子器件中也有广泛应用,如聚合物太阳能电池、发光二极管等。
通过改变高分子微球的形貌和排列方式,可以提高电子器件的性能和稳定性。
生物医用高分子材料的制备生产方法
生物医用高分子材料的制备生产方法
1. 共聚物法:指将两个或更多的单体在聚合反应中同时进行聚合,得到的高分子材料称为共聚物。
常用的共聚物制备方法包括自由基共聚、阴离子共聚、阳离子共聚及复合共聚等。
例如合成聚乙烯醇和聚乙烯醇接枝聚乙二醇共聚物。
2. 溶液法:将高分子前体或分子筛等添加到有机溶液中,通过溶剂挥发或凝胶化等方法制备高分子材料。
例如制备丙烯酸共聚物的方法。
3. 电纺法:将高分子材料通过高电场作用下,由一根金属针头或环状电极喷出成纤维,形成纳米级的纤维网,主要用于制备纳米级纤维和膜材料。
例如以聚乳酸为原料制备的纳米级聚乳酸纤维。
4. 压延法:通过将高分子料均匀地压搓,加热后将高分子材料制成膜状材料。
例如制备聚苯醚膜的方法。
5. 喷雾干燥法:将高分子溶液通过喷雾器雾化成小颗粒,然后通过干燥制成高分子材料。
例如制备聚酰胺6 纳米颗粒的方法。
生物高分子材料在医药领域中的应用
生物高分子材料在医药领域中的应用生物高分子材料是一类具有自然来源、生物相容性、再生能力好、生物活性高等特点的高分子材料,在医药领域中得到广泛应用。
不同种类的生物高分子材料,具有不同的特性和功能,可以用于制备药物载体、组织修复材料、医用器械等医药产品。
一、药物载体生物高分子材料作为药物载体,能够通过调控药物的释放速率和控制性能,提高药物的疗效和降低副作用。
例如,聚乳酸、聚己内酯等生物高分子材料,可以制备成纳米颗粒、微球等形态,作为药物的载体,能够改善药物的生物利用度和药物在体内的分布,从而提高疗效和减少副作用。
与传统药物制剂相比,生物高分子材料制备的药物载体具有较高的稳定性和长时间的药物释放能力,能够满足临床上的需求。
二、组织修复材料生物高分子材料还可以作为组织修复材料,用于修复人体组织损伤和缺损。
例如,胶原蛋白、明胶、海藻酸等生物高分子材料,能够促进组织的再生和修复,具有良好的生物相容性和生物降解性。
这些材料可以制备成支架、薄膜、凝胶等形态,置于损伤区域进行修复。
与传统的人工材料相比,生物高分子材料不会引起免疫反应和排异反应,能够促进组织的再生和修复,从而达到良好的治疗效果。
三、医用器械生物高分子材料还可以用于制备医用器械,如输液管、人工关节、心脏支架等。
这些器械具有良好的生物相容性和生物降解性,可以与人体的组织和器官良好地接触,不会引起免疫反应和排异反应。
同时,生物高分子材料具有较高的弹性和可塑性,能够制备成各种形态的器械,满足临床上的需求。
总之,生物高分子材料在医药领域中的应用广泛,具有很好的应用前景。
随着技术的不断进步和研究的深入,生物高分子材料在医药领域中的应用将会更加广泛和深入。
生物医用高分子材料的制备生产方法
生物医用高分子材料的制备生产方法生物医用高分子材料是指用于医疗领域的高分子材料,具有生物相容性、生物降解性、生物活性等特点,可用于制备医用器械、药物载体、组织工程等领域。
本文将介绍生物医用高分子材料的制备生产方法。
一、生物医用高分子材料的选择生物医用高分子材料的选择应考虑其生物相容性、生物降解性、生物活性等因素。
常用的生物医用高分子材料包括聚乳酸(PLA)、聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)、聚己内酯(PCL)、明胶、壳聚糖等。
这些材料具有良好的生物相容性和生物降解性,可被人体代谢和排泄,不会对人体造成损害。
二、生物医用高分子材料的制备方法1. 溶液法溶液法是一种常用的生物医用高分子材料制备方法。
该方法将高分子材料溶解于有机溶剂中,制备成溶液后通过旋涂、喷涂、浸涂等方法涂覆在基材上,制备成薄膜、纤维、微球等形态的材料。
该方法制备的材料具有良好的形貌和结构,可用于制备药物载体、组织工程等领域。
2. 熔融法熔融法是一种将高分子材料加热至熔融状态后制备材料的方法。
该方法将高分子材料加热至熔融状态后,通过挤出、注塑、压制等方法制备成所需形态的材料。
该方法制备的材料具有良好的力学性能和加工性能,可用于制备医用器械、组织工程等领域。
3. 电纺法电纺法是一种将高分子材料通过电场作用制备成纤维的方法。
该方法将高分子材料溶解于有机溶剂中,制备成溶液后通过电纺机将溶液喷射至电场中,形成纤维状的材料。
该方法制备的材料具有良好的纤维形态和结构,可用于制备组织工程、药物载体等领域。
4. 3D打印法3D打印法是一种将高分子材料通过3D打印技术制备成所需形态的材料的方法。
该方法将高分子材料溶解于有机溶剂中,制备成溶液后通过3D打印机将溶液喷射至所需形态的模板上,形成所需形态的材料。
该方法制备的材料具有良好的形态和结构,可用于制备医用器械、组织工程等领域。
三、生物医用高分子材料的应用生物医用高分子材料可用于制备医用器械、药物载体、组织工程等领域。
医疗诊断用高分子材料
医疗诊断用高分子材料
药用天然高分子材料:包括淀粉及 其衍生物,纤维素及其衍生物以及阿拉 伯胶,明胶壳多糖和脱乙酰壳多糖等.
医疗诊断用高分子材料
5.1.2 高分子亲和微球的制备方法
交联法
交联法就是通过双功能或多功能分子在生物活性分子 之间、生物活性分子/载体之间交联形成网状结构而使 生物活性物质固定化的方法。最常用的交联试剂如戊 二醛,能在温和的条件下与蛋白质的自由氨基反应。
医疗诊断用高分子材料
5.1.3高分子微球在医疗诊断中的应用
医疗诊断用高分子材料
❖ 将无免疫原性的简单化学基团与蛋白质 载体偶联,或将无免疫原性的有机分子 如二硝基苯(DNP)或三硝基苯(TNP) 与蛋白质载体结合,形成载体-半抗原结 合物,均属人工结合抗原。
❖ 用化学方法将活化氨基酸聚合,使之成 为合成多肽,只由一种氨基酸形成的聚 合体称为同聚多肽,如由左旋赖氨酸形 成的共同聚多肽(PLL)。
医疗诊断用高分子材料
1 诊断用微粒的担体的必要性质
担体必须的性质: (1) 首先是能够与抗原或抗体发生反应,
从而能够固定抗原或抗体; (2) 其次是分散性。
其它性质: 着色性,粒度均匀性等也非常重要; 根据用途而必须的性质:沉淀速度适
当,从液体中容易分离。
医疗诊断用高分子材料
医疗诊断用高分子材料
高分子亲和微球的制备方法
医疗诊断用高分子材料
免疫学方面的应用
❖ 诊断用微粒子,以前主要用于免疫学的检查,目前 其应用范围扩大。诊断用微粒子是检查试剂,与体 液或细胞发生作用,而进行诊断。素材微粒子一般 不 单 独 使 用 , 通 常 是 将 抗 原 ( antigen ) 、 抗 体 (antibody)等固定在素材微粒子上使用。素材微 粒子通常称为担体。
医用高分子材料的研究和应用
医用高分子材料的研究和应用随着医学技术的不断发展,医用材料和器械的发展也越来越迅速。
其中,医用高分子材料是近年来备受关注的一个领域。
医用高分子材料具有多种优异的性能,如生物相容性好、可降解性强、可改变形态等。
它们被广泛应用于医疗设备、医用耗材、医用敷料等领域,并且在制造假体、修复组织等方面都有很大的应用前景。
1. 常见的医用高分子材料常见的医用高分子材料有许多种,比如:聚乳酸(PLA)、聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)、聚己内酯(PCL)、聚乙二醇(PEG)、聚苯乙烯(PS)等。
这些材料的特点各不相同,适用于不同的领域和应用场景。
聚乳酸(PLA):PLA是一种生物降解的高分子材料,具有优异的可降解性和生物相容性,适用于制造可降解的医疗器械或打印组织的模型。
聚乳酸-羟基乙酸(PLGA):PLGA是一种可注射性、可分解性的聚合物材料,广泛应用于药物缓释、制备微球、纳米颗粒等领域。
聚己内酯(PCL):PCL是一种具有优异生物相容性、生物可降解性的高分子材料,尤其适用于制造组织支架、修复软骨等方面。
聚乙二醇(PEG):PEG是一种较为特殊的高分子材料,其分子结构具有特殊的亲水性,因此其被广泛应用于制造各种医用耗材、药物缓释等方面。
聚苯乙烯(PS):PS是一种常用的医用高分子材料,常常被用于制造医用耳塞、医用口罩等消耗品。
2. 医用高分子材料的应用(1)医用器械领域:医用高分子材料被广泛应用于制造医学器械,如输液管路、导管、压力传感器、心脏起搏器、人工心脏瓣膜等。
这些器械一般需要具备生物相容性和可靠的性能,医用高分子材料的应用可以满足这些要求。
(2)医用敷料领域:医用高分子材料还被运用于制造医疗用敷料,如止血、吸收、覆盖敷料等。
这类敷料对于血液凝血、伤口治疗、组织修复等方面起到了至关重要的作用。
(3)组织修复和再生领域:医用高分子材料的可降解性、多孔性及微纳工程等独特的性质,使得它们在组织修复和再生方面具有广阔的应用前景。
pdms微球的制备及应用
pdms微球的制备及应用PDMS微球的制备及应用PDMS(聚二甲基硅氧烷)是一种常见的有机硅高分子材料,具有良好的化学稳定性、低表面能、低渗透性和良好的柔软性。
PDMS微球作为一种重要的微纳米材料,在生物医学、能源储存、催化剂和传感器等领域有着广泛的应用。
本文将一步一步介绍PDMS微球的制备方法,并探讨其在不同领域的应用。
一、PDMS微球的制备方法制备PDMS微球的常用方法有溶液聚合法、微流控纳米乳液法和自组装法等。
下面将详细介绍这些方法的步骤和特点。
1. 溶液聚合法首先,将PDMS单体与交联剂按照一定比例混合,并加入溶剂(如正己烷)。
然后,在搅拌下,将聚合剂加入到混合溶液中。
随着聚合过程的进行,溶液逐渐变成凝胶状态。
最后,用适当的方法将凝胶分离,洗涤并干燥即可得到PDMS微球。
溶液聚合法的优点在于制备过程简单,成本较低。
然而,由于溶液聚合法在溶胀过程中可能引起PDMS微球的胶聚,需要通过改变反应条件和添加剂来调控微球的直径和形态。
2. 微流控纳米乳液法微流控纳米乳液法是一种高效精确的制备PDMS微球的方法。
首先,在微流控芯片中混合PDMS单体和交联剂,通过调控流动速度和混合程度来控制PDMS微球的大小和形态。
然后,通过光交联或热交联等方式进行固化。
最后,用适当的方法将微球分离并干燥即可得到PDMS微球。
微流控纳米乳液法的优点在于制备过程中可精确控制微球的大小和形状,还可以制备具有复杂结构的微球。
然而,该方法需要复杂的设备和技术,并且成本较高。
3. 自组装法自组装法是一种通过表面活性剂自组装形成PDMS微球的方法。
首先,将PDMS单体和表面活性剂混合,使其溶液在适当的条件下形成胶体。
然后,通过调控溶液浓度和表面活性剂浓度来控制PDMS微球的大小。
最后,通过干燥和脱溶剂处理等步骤将PDMS微球分离。
自组装法的优点在于制备过程简单,成本较低。
然而,由于自组装法制备的PDMS微球存在较大的形状和大小分布,因此在应用中需要对微球进行筛选和分类。
功能高分子微球制备技术研究进展
功能高分子微球制备技术研究进展一、本文概述随着科技的进步和工业的发展,功能高分子微球作为一种具有特殊功能的新型材料,在众多领域如生物医学、药物传递、催化剂载体、色谱分离等方面都展现出了广阔的应用前景。
功能高分子微球制备技术作为其核心,对于提升微球性能、拓展应用领域具有至关重要的作用。
因此,对功能高分子微球制备技术的研究进展进行全面的梳理和总结,不仅有助于推动相关领域的科技进步,也能为实际生产提供理论支持和指导。
本文旨在综述近年来功能高分子微球制备技术的研究进展,包括各种制备方法的原理、特点、优缺点以及最新的研究成果。
我们将重点关注微球制备过程中的关键技术,如粒径控制、表面修饰、功能化改性等,并探讨这些技术在提高微球性能、拓展应用领域方面的作用。
我们还将对功能高分子微球的应用前景进行展望,以期为未来相关研究提供有益的参考。
通过本文的综述,我们期望能够为读者提供一个全面、深入的了解功能高分子微球制备技术的平台,同时也希望能够激发更多的科研工作者投身于这一领域的研究,共同推动功能高分子微球制备技术的发展和创新。
二、功能高分子微球的制备方法功能高分子微球的制备方法多种多样,主要包括乳液聚合法、悬浮聚合法、分散聚合法、微乳液聚合法以及模板法等。
这些方法各有特点,适用于制备不同类型和功能的高分子微球。
乳液聚合法是最常用的制备功能高分子微球的方法之一。
该方法通过将单体、引发剂、乳化剂等原料混合,在适当的温度和搅拌条件下进行乳液聚合,形成高分子微球。
乳液聚合法制备的微球粒径分布较窄,但微球表面易残留乳化剂,需要进行后续处理。
悬浮聚合法是将单体、引发剂、分散剂等原料在搅拌条件下悬浮于水中进行聚合,形成高分子微球。
该方法制备的微球粒径较大,且粒径分布较宽。
悬浮聚合法适用于制备大粒径的功能高分子微球。
分散聚合法是通过将单体、引发剂、稳定剂等原料在有机溶剂中进行聚合,形成高分子微球。
该方法制备的微球粒径分布较窄,且微球表面较干净。
pla微球制备方法
PLA(聚乳酸)微球是一种常见的微粒,可以用于药物传递、细胞培养、组织工程等应用。
以下是一种常用的PLA微球制备方法:
1. 材料准备:准备聚乳酸(PLA)和有机溶剂(如甲苯或二氯甲烷)作为溶剂。
也可以添加一些辅助剂,如表面活性剂(如聚乙二醇)或稳定剂(如聚乙烯醇)。
2. 溶解聚乳酸:将PLA加入有机溶剂中,并在室温下搅拌,直到PLA完全溶解。
可以根据需要调整PLA的浓度。
3. 乳化:将溶解的PLA溶液缓慢滴入一个较大的容器中,其中含有一个表面活性剂溶液(如聚乙二醇)。
同时,用超声波或机械搅拌器将溶液乳化。
这会导致PLA形成微小的液滴。
4. 固化:继续搅拌,使PLA液滴在表面活性剂溶液中固化。
可以通过调整搅拌速度和时间来控制微球的大小和分布。
5. 洗涤和干燥:用适当的溶剂(如乙酸乙酯或乙醇)洗涤固化的微球,以去除残留的有机溶剂和表面活性剂。
然后将微球放在通风的条件下晾干或使用真空干燥。
这是一种基本的PLA微球制备方法,可以根据需要进行调整和优化。
制备PLA微球时,需要注意选择适当的溶剂、调整PLA 的浓度和溶解时间、控制乳化和固化条件等,以获得所需的微球形状、大小和分布。
壳聚糖包覆聚丙烯酸微球的制备及其在生物医学领域的应用
壳聚糖包覆聚丙烯酸微球的制备及其在生物医学领域的应用引言:在生物医学领域,纳米技术的快速发展为许多新颖的应用打开了大门。
其中,壳聚糖包覆聚丙烯酸微球是一种受到广泛关注的纳米材料。
本文将介绍壳聚糖包覆聚丙烯酸微球的制备方法,以及其在生物医学领域的应用。
一、壳聚糖包覆聚丙烯酸微球的制备方法:1.1 聚丙烯酸(PAA)微球的制备聚丙烯酸微球是壳聚糖包覆的基础。
它可以通过乳化聚合法制备得到。
首先,在一个有机溶剂中,将丙烯酸单体按一定比例加入,并添加适量的交联剂。
然后,在高能机械搅拌的情况下,加入乳化剂进行乳化。
最后,通过热引发聚合反应,得到聚丙烯酸微球。
1.2 壳聚糖包覆层的制备壳聚糖包覆层的制备主要涉及静电相互作用。
将聚丙烯酸微球分散在水相中,然后添加壳聚糖水溶液。
通过静电相互作用,壳聚糖分子在聚丙烯酸微球表面沉积形成包覆层。
1.3 控制壳聚糖包覆层厚度壳聚糖包覆层的厚度对其性能具有重要影响。
可以通过调节壳聚糖溶液的浓度、pH值和包覆时间来控制包覆层的厚度。
实验结果表明,当壳聚糖溶液的浓度较低、pH值较高、包覆时间较短时,壳聚糖包覆层厚度较薄。
二、壳聚糖包覆聚丙烯酸微球在生物医学领域的应用:2.1 药物缓释系统壳聚糖包覆聚丙烯酸微球具有优良的缓释性能,可作为药物缓释系统的载体。
将药物加载到聚丙烯酸微球内部,然后由壳聚糖包覆层起到保护和控制释放的作用。
这种系统可以实现药物的持续释放,从而提高治疗效果并减少药物副作用。
2.2 生物成像壳聚糖包覆聚丙烯酸微球具有较好的生物相容性和生物降解性,同时,壳聚糖在生物体内可以被识别和代谢。
这使得壳聚糖包覆聚丙烯酸微球成为一种很好的生物成像材料。
通过将荧光染料或磁性材料加载到聚丙烯酸微球内部,然后进行壳聚糖包覆,可以获得具有荧光或磁性的纳米粒子,用于生物成像。
2.3 癌症治疗壳聚糖包覆聚丙烯酸微球在癌症治疗中显示出了很好的应用潜力。
聚丙烯酸微球可以被用作药物的载体,将抗癌药物装载到微球内部,然后进行壳聚糖包覆。
生物医用高分子材料的合成与应用
生物医用高分子材料的合成与应用近年来,随着生物医学技术的快速发展,生物医用高分子材料已经成为最具发展潜力的材料之一。
生物医用高分子材料是指具有良好生物相容性和生物可降解性的高分子化合物,它们可以广泛应用于生物医学领域,如医用生态材料、生物医学成像、药物传递和生物传感器等。
本文将介绍几种常见的生物医用高分子材料的合成与应用。
一、聚乳酸(PLA)聚乳酸是一种崭新的生物医用高分子材料,具有可降解性和良好的生物相容性。
它可以被分解为CO2和H2O,不会对环境造成污染,具有广泛的应用前景。
PLA可以制备成各种形状的材料,如纤维、薄膜、泡沫等,可以广泛应用于医疗器械、生物支架、药物传递等。
二、聚己内酯(PCL)聚己内酯是一种生物降解型的高分子材料,具有良好的生物相容性和可加工性。
它可以被多种酶类和水解作用降解为健康无害的产物,是理想的生物医用高分子材料。
PCL可以制备成各种形状的材料,如支架、膜、微球等,可以广泛应用于组织工程、骨修复、神经修复和皮肤再生等领域。
三、聚乳酸-聚己内酯共聚物(PLGA)聚乳酸-聚己内酯共聚物是一种创新型的生物医用高分子材料,它是由聚乳酸和聚己内酯两种单体共聚而成的高分子化合物。
PLGA具有优于单体的降解性能和生物相容性,还可以通过改变单体的比例来调节其降解速率和物理性质。
PLGA可以制备成各种形状的材料,如支架、微粒、微胶囊等,可以广泛应用于药物控释和组织工程等领域。
四、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)聚(甲基丙烯酸甲酯)是一种非可降解型的高分子材料,具有良好的生物相容性和可加工性。
它可以制备成各种形状的材料,如支架、薄膜、微球等,可以广泛应用于组织修复、药物传递和生物成像等领域。
五、羟基磷灰石(HAP)羟基磷灰石是一种无机骨修复材料,具有良好的生物相容性和生物可降解性。
它可以为体内的骨细胞提供生长所需的矿物质和微量元素,具有促进骨组织再生的作用。
HAP可以制备成支架、微球、薄膜等形状,可以广泛应用于口腔、骨科等领域。
等离子体聚合技术制备高分子纳米微球研究
等离子体聚合技术制备高分子纳米微球研究随着科学技术的不断进步,高分子材料在我们的生活中越来越广泛地应用。
高分子微球作为一种高效的功能材料,已经成为了化学、材料科学、医学等领域的研究热点。
与此同时,等离子体聚合技术也逐渐得到了广泛的应用。
本文将介绍等离子体聚合技术在高分子纳米微球制备中的研究进展。
一、等离子体聚合技术的概述等离子体聚合技术是一种有效的化学反应方法,通过在特定条件下形成等离子体,使得单体分子之间的化学键断裂并重新形成,从而实现高分子的自组装。
这种方法不仅可以制备医用材料、电子元器件、高分子材料等很多种材料,而且具备高效、低能耗、节省原材料等优点。
二、高分子纳米微球的制备高分子纳米微球的制备一般采用乳液聚合技术、微乳聚合技术、溶胶-凝胶法等方法。
然而,这些方法存在着一些问题,例如表面分子团聚、热力学不稳定、产率低等问题。
为了解决这些问题,一些研究者开始尝试使用等离子体聚合技术来制备高分子纳米微球。
三、等离子体聚合技术制备高分子微球的优点与其他制备高分子微球的方法相比,等离子体聚合技术具有以下优点:1. 生产效率高:由于等离子体聚合技术可以在短时间内完成聚合反应,所以其生产效率要比其他制备方法更高。
2. 产物纯度高:等离子体聚合技术可以根据不同的反应条件调节产物粒径大小,从而能够制备出具有高度纯度的产物。
3. 可定制性强:通过调节等离子体反应的条件,可以获得不同形态、不同粒径大小的高分子微球。
四、等离子体聚合技术的研究进展目前,对于等离子体聚合技术用于高分子微球制备的研究还相对较少。
研究人员主要关注于寻找高效、可控的等离子体聚合方法,从而制备出具有理想尺寸、形状和单分散性的制品。
根据文献报道,等离子体聚合技术制备的高分子微球已经应用于药物通透性、癌症治疗和生物传感等领域。
五、总结等离子体聚合技术是一种高效、低能耗、节约原材料、操作简单的生产高分子微球的方法。
通过调节反应条件,能够获得不同形态、不同粒径大小的高分子微球,成为高分子领域的重要研究领域之一。
新型功能高分子材料的制备与应用
新型功能高分子材料的制备与应用高分子材料,是一类长链状分子或网络状结构的复合材料,具有良好的化学稳定性、物理性质、生物相容性等特点,因此在工业、医药、电子等领域中得到广泛应用。
近年来,高分子材料的应用领域不断扩大,并且在材料制备方面也不断创新,产生了许多新型功能高分子材料。
一、新型功能高分子材料的制备1、自组装法制备复合材料自组装法是一种利用分子之间的自组装能力制备复合材料的方法。
自组装法制备出的材料具有较高的比表面积和孔径分布范围,因此具有很好的催化、吸附和分离性能。
自组装法可以制备多种复合材料,例如:介孔材料、金属有机骨架材料等。
2、激光制备高分子材料激光制备是一种以激光为热源制备高分子材料的新技术。
这种方法可以制备出高分子微球、纳米颗粒等,具有高纯度、均一性和可控性优点。
同时,激光制备还可以使高分子材料在局部区域形成不同的物理、化学性质,实现多种不同功能的复合材料的制备。
3、电解还原法制备多孔高分子材料电解还原法是一种利用电化学法制备多孔高分子材料的技术。
通过调节电流密度和电解液 pH 值等条件,可以制备出孔径不同、孔隙率不同的多孔高分子材料。
这种方法可以制备出孔径为纳米级的多孔高分子材料,具有高比表面积、高可逆气体吸附性能等特点。
二、新型功能高分子材料的应用1、医用高分子材料在医药领域,高分子材料的应用十分广泛。
例如,生物降解材料被广泛应用于医用缝线、注射自降解填充剂、组织工程等领域;细胞培养与工程领域,高分子材料被广泛应用于组织工程、细胞培养基质、药物输送等应用中。
2、能源高分子材料在能源领域,高分子材料的应用也不断扩大。
例如,利用高分子材料设计新型离子液体和凝胶电解质,开发出新型电池和超级电容器等高效电化学器件;制备出柔性太阳能电池、柔性热电材料等。
3、环保高分子材料在环保领域,高分子材料的应用也屡见不鲜。
例如,利用高分子材料制备出有机催化剂,实现环境清洁剂的高效催化降解;利用高分子材料制备出具有高比表面积和可定向饱和吸附特性的吸附剂,实现废水和废气的高效吸附和处理等。
一种可注射pla微球制备方法及其应用
一种可注射pla微球制备方法及其应用摘要:一、引言二、可注射Pla微球的制备方法1.材料与设备2.制备工艺3.性能表征三、可注射Pla微球的应用1.药物载体2.生物医学领域3.化妆品行业四、结论与展望正文:【引言】在当今生物医学和材料科学领域,可注射性微球因其独特的物理和化学性质,以及在药物输送、生物医学和化妆品等领域的广泛应用而备受关注。
其中,聚乳酸(Pla)微球作为一种生物可降解材料,具有良好的生物相容性和可控的降解性能,已成为研究的热点。
本文主要介绍了一种可注射Pla微球的制备方法及其应用。
【可注射Pla微球的制备方法】一、材料与设备本实验所需材料包括:聚乳酸(Pla)、双氧水(H2O2)、聚乙烯醇(PVA)、氢氧化钠(NaOH)、盐酸(HCl)等。
设备主要包括:高速搅拌器、超声波清洗器、真空干燥箱、扫描电子显微镜(SEM)等。
二、制备工艺1.预处理:将Pla颗粒在80℃下干燥24小时,以去除水分。
2.溶解:将干燥后的Pla颗粒加入适量的水中,用氢氧化钠调节溶液pH 至7.0±0.5。
3.搅拌:在高速搅拌器下,将溶液搅拌至均匀。
4.添加PVA:将PVA溶液缓慢加入Pla溶液中,继续搅拌至均匀。
5.微球制备:将混合溶液在超声波清洗器中处理一段时间,以形成均匀的微球分散液。
6.分离:将微球分散液进行离心处理,收集沉淀物。
7.洗涤:用去离子水多次洗涤沉淀物,以去除残留的PVA和未反应的Pla。
8.真空干燥:将洗涤后的微球放入真空干燥箱中,干燥至恒重。
三、性能表征采用扫描电子显微镜(SEM)对Pla微球的形貌和尺寸进行观察,并测定其载药量、药物释放性能等。
【可注射Pla微球的应用】一、药物载体Pla微球作为一种生物可降解材料,可用于药物载体,实现药物的靶向给药。
其优异的生物相容性和降解性能,保证了药物在体内的安全性和有效性。
二、生物医学领域Pla微球可用于组织工程支架、骨折固定钉等医疗器械,其良好的生物降解性和力学性能满足生物医学领域的需求。
高分子微球,羟基磷灰石微球
高分子微球,羟基磷灰石微球
高分子微球是一种由高分子材料制成的微小球状颗粒,通常具有良好的稳定性和可调控的物理化学性质。
这种微球可以用于药物输送、催化剂载体、吸附剂等领域。
高分子微球的制备方法多种多样,包括乳化聚合、溶剂挥发、凝胶化、自组装等技术。
而羟基磷灰石微球则是一种具有羟基磷灰石结构的微小球状颗粒,羟基磷灰石是一种生物活性玻璃陶瓷材料,具有良好的生物相容性和生物活性,可用于骨修复、组织工程等领域。
羟基磷灰石微球通常制备方法包括溶胶-凝胶法、沉淀法、喷雾干燥法等。
这两种微球在不同领域具有广泛的应用前景。
高分子微球可通过调控材料和结构来实现对药物释放速率的控制,从而用于缓释药物输送系统。
而羟基磷灰石微球则可以作为骨修复材料,通过控制微球的形貌和尺寸来调节其生物活性和机械性能,从而用于骨组织工程。
此外,这两种微球还可以在催化剂、吸附剂、生物传感器等领域发挥作用。
总的来说,高分子微球和羟基磷灰石微球都是具有广泛应用前景的功能性微球材料,它们在药物输送、组织工程、催化剂等领域
都有着重要的作用,对于微球的制备方法、性能调控以及应用研究仍有许多有待深入探讨的问题。
医用高分子材料的制备及应用研究
医用高分子材料的制备及应用研究医用高分子材料是一种在医疗领域被广泛应用的新型材料。
它具有多种特点,如生物相容性好、可降解、可控制释放等。
它不仅可以被用于制造人工器官、人工骨等医疗设备,还可以用于治疗疾病,如癌症、糖尿病等。
本文将讨论医用高分子材料的制备及其在医疗领域的应用研究。
一、医用高分子材料的制备医用高分子材料的制备方法包括溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、反应挤出等多种方式。
其中,溶液聚合是制备医用高分子材料的主要方法之一。
溶液聚合需要通过反应,将单体分子组合成高分子材料。
反应中需要控制反应条件,如反应温度、pH值、反应时间等,以保证材料的质量。
另外,还需要利用一些化学药品,如引发剂、稳定剂、调节剂等,来控制反应的速度和质量。
今天,很多研究人员正在尝试使用新型的高分子材料,如功能性聚合物、纳米高分子材料等,来制备更加先进的医疗材料。
这些新型材料在医疗领域具有很大的潜力。
二、医用高分子材料在医疗领域的应用研究1.医用高分子材料在人工器官制造中的应用使用医用高分子材料制造人工器官已经成为医学研究的一个热门领域。
这种材料可以具备生物相容性和可控制释放等优点,可以用于制造人工皮肤、人工骨、人工关节等医疗设备。
2.医用高分子材料在药物控制释放中的应用医用高分子材料在药物控制释放方面的应用正在逐步增加。
这些材料可以将药物包裹在内部,实现药物的可控制释放。
例如,一些模拟植入式装置中就包含着一种可以逐渐释放药物的医用高分子材料。
3.医用高分子材料在癌症治疗中的应用医用高分子材料在癌症治疗方面的应用也开始逐步增加。
一些研究表明,它可以通过靶向性控制药物释放来治疗癌症。
例如,一些通过靶向治疗可控制释放的治疗药物就包含了医用高分子材料。
结语医用高分子材料的应用潜力巨大,其研究和应用已经引起了世界各地研究人员的广泛关注。
但是,尽管医用高分子材料有许多好处,但它们所带来的新技术也会带来新的道德和安全风险。
为了确保它们能够被广泛应用,我们需要加强对这些材料的安全性研究,并确保它们适合在各种生化环境和病理条件下使用。
生物医用高分子材料
生物医用高分子材料简介生物医用高分子材料是一类应用于医疗领域的材料,由具有生物相容性和生物可降解性的高分子化合物制成。
这些材料具有优异的物理、化学和生物学性能,可以用于制备医疗器械、药物递送系统和组织工程材料等。
特点生物医用高分子材料具有以下特点:1.生物相容性:材料与生物体组织之间有良好的相容性,不引起排异反应和毒性反应;2.生物可降解性:材料在体内可逐渐分解和吸收,降低二次手术的风险;3.可塑性:材料具有良好的加工性能,可以通过热处理、注塑、拉伸等方式制备成各种形状;4.调控性:材料的组分和结构可以通过化学修饰进行调控,以实现特定的功能和效果;5.故障警示功能:材料可以通过改变颜色、形状等方式表达材料出现故障的信息。
应用生物医用高分子材料在医疗领域有广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:医疗器械生物医用高分子材料可以用于制备各种医疗器械,包括人体植入物、支架和修复材料等。
例如,可降解聚合物可以用于制备骨修复材料,用于治疗骨折和骨缺损。
此外,生物医用高分子材料还可以制备耐高温和耐化学腐蚀的医用管道、接头和阀门等。
药物递送系统生物医用高分子材料可以用于制备药物递送系统,通过控制材料的解理速率和药物的释放速率,实现药物在体内定点释放和长效治疗。
例如,聚乳酸-羟基乙酸共聚物可以用于制备微球,用于缓释抗癌药物。
此外,生物医用高分子材料还可以制备胶囊、片剂和注射剂等药物剂型。
组织工程材料生物医用高分子材料可以用于制备组织工程材料,用于修复受损组织和器官。
例如,聚丙烯酸甲酯可用于制备人工表皮,用于治疗烧伤和创面愈合。
此外,生物医用高分子材料还可以制备人工骨髓和人工心脏瓣膜等组织工程产品。
发展趋势随着生物医学技术和材料科学的不断发展,生物医用高分子材料的应用前景越来越广阔。
未来,我们可以预见以下几个发展趋势:1.新型材料的研发:研究人员将继续开发新型的生物医用高分子材料,以满足不断增长的临床需求。
2.功能化材料的应用:利用纳米技术和生物传感技术,将进一步开发具有特定功能的生物医用高分子材料,例如智能控释材料和组织修复材料等。
生物医用高分子材料的应用与发展
生物医用高分子材料的应用与发展生物材料也称为生物医学材料,是指以医疗为目的,用于与生物组织接触以形成功能的无生命的材料。
主要包括生物医用高分子材料、生物医用陶瓷材料、生物医用金属材料和生物医用复合材料等。
研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学,生物医用高分子材料是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。
它涉及到物理学、化学、生物化学、病理学、血液学等多种边缘学科。
目前医用高分子材料的应用已遍及整个医学领域(如:人工器官、外科修复、理疗康复、诊断治疗等)。
由于医用高分子材料可以通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质,以满足不同的需求,耐生物老化,作为长期植入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能,易加工成型,原料易得,便于消毒灭菌,因此受到人们普遍关注,已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种,近年来发展需求量增长十分迅速。
医用高分子材料的研究目前仍然处于经验和半经验阶段,还没有能够建立在分子设计的基础上,以材料的结构与性能关系,材料的化学组成、表面性质和生命体组织的相容性之间的关系为依据来研究开发新材料。
目前全世界应用的有90多个品种,西方国家消耗的医用高分子材料每年以10%~20%的速度增长。
随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求,我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。
1 医用高分子材料的特点及基本条件医用高分子材料需长期与人体体表、血液、体液接触,有的甚至要求永久性植入体内。
因此,这类材料必须具有优良的生物体替代性(力学性能、功能性)和生物相容性。
a·生物功能性:因各种医用高分子材料的用途而异,如:作为缓释药物时,药物的缓释性能就是其生物功能性。
b·生物相容性:医用高分子材料的生物相容性包括2个方面:一是材料反应,主要包括材料在生物环境中被腐蚀、吸收、降解、磨损和失效等;二是宿主反应,包括局部和全身反应,如炎症、细胞毒性、凝血、过敏、致畸和免疫反应等。
生物医用微球-概述说明以及解释
生物医用微球-概述说明以及解释1.引言概述部分的内容可以如下所述:1.1 概述生物医用微球是一种具有微米级尺寸的微小球体,由生物材料制成。
它们在生物医学领域中具有广泛的应用潜力,成为近年来备受关注的研究热点之一。
生物医用微球的特点主要包括粒径可控、生物相容性好、可携带药物或者生物因子、具有良好的稳定性等。
这些特点使得生物医用微球在药物输送、组织工程、生物成像等领域展现出了巨大的应用前景。
在药物输送方面,生物医用微球可以作为载体来承载药物,以控制释放药物的速率和方式,并延长药物的作用时间。
这种控释系统可以提高药物的疗效,减轻患者的用药频率,具有较高的生物利用度。
同时,生物医用微球还可以降低药物的毒副作用,提高治疗的安全性。
在组织工程方面,生物医用微球可以提供一个三维支架来支持和促进细胞的生长和分化。
通过将细胞与生物医用微球相结合,可以在体外培养这些细胞,然后移植到患者体内修复受损组织或器官。
这种组织工程方法可以有效地修复组织缺损,改善病人的生活质量。
此外,生物医用微球在生物成像领域也有重要的应用。
通过将生物医用微球与荧光染料或放射性同位素等荧光或放射性标记物结合起来,可以用于体内或体外的生物成像。
这种生物成像技术可以用于疾病的早期诊断、治疗效果的监测以及药物的研究和评价等。
综上所述,生物医用微球具有广泛的应用领域和潜在的优势,对于推动生物医学领域的发展具有重要意义。
在接下来的内容中,我们将更详细地介绍生物医用微球的定义与特点以及其在不同领域的应用。
1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分来进行论述。
在引言部分,我们将对生物医用微球的概述进行介绍,包括其定义、特点以及本文的目的。
通过这一部分的阐述,读者将能够对生物医用微球有一个全面的了解,并对接下来的内容做好准备。
在正文部分,我们将详细探讨生物医用微球的定义与特点。
我们会对其形态、结构、成分以及制备方法进行介绍,以便读者能够深入了解生物医用微球的基本概念和相关知识。
高分子微球的最新研究进展和应用
磁性高分子微球的最新进展和应用张先伟(浙江大学 化学工程与生物工程学系 聚合和聚合物工程研究所, 浙江 杭州 310027) 摘要:综述了磁性高分子微球的最新研究进展,介绍了包埋法、原位法、单体聚合法(各类乳液聚合、悬浮聚合、分散聚合以及活性/可控聚合)、界面沉积法及自组装法等磁性高分子微球的制备方法。
概述了磁性高分子微球在药物载体、固定化酶、生物磁分离、肿瘤磁热疗以及磁共振成像等领域的应用。
最后对磁性高分子微球未来的研究方向做了展望。
关键词:高分子微球;磁性微球;制备;应用中图分类号: TQ 31; TB332 文献标志码: A引言磁性高分子微球是指通过适当的方法使有机高分子与无机磁性颗粒(粒径在 10~100nm )相结合所形成的具有一定结构的复合微球。
由于兼有机材料的可塑性、易加工性和生物兼容性,又具备无机材料的刚性、磁响应性等特点,磁性高分子微球在精细化工、环境监测、固定化酶、靶向药物、免疫分析、细胞分离、化妆品等方面,高分子磁性微球有广阔的应用前景[1-3]。
目前,磁性高分子微球按照结构可以分为 4 类(图 1):(1)内核为磁性材料,壳为聚合物的核/壳式结构;(2)以高分子材料为核、磁性材料作为壳层的核/壳式结构;(3)内层、外层皆为高分子材料,中间层是磁性材料的夹心式结构;(4)微球整体为高分子材料,磁性物质混杂其中的结构。
目前,研究和应用比较多的是前面的 2种微球形态。
(1) (2) (3) (4)图 1 高分子磁性微球的 4 种模型高分子磁性微球的优势主要体现在以下 4 个特性上:(1)表面积效应和体积效应,由于微球的粒径非常小,导致其表面积与体积的比值急剧增大,从而使其表面能大大增加,在很多反应中表现出常规试剂不曾有的表面活性[4]。
(2)超顺磁效应,由于磁性材料的加入,磁性材料的超顺磁性也成功地引入到了高分子材料中。
(3)生物兼容性。
多数生物高分子如磁性物质高分子材料多聚糖,蛋白质类具有良好的生物兼容性[5]。
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生物医用高分子微球的制备与应用陈瑜陈明清**刘晓亚杨成(无锡轻工大学化学与材料项目学院无锡 214036>高分子微球以其分子结构的可设计性吸引了越来越多的科学工作者的兴趣,进而更加快了其开发应用的步伐。
美国等西方发达国家在这一研究领域起步较早,技术力量已相当强。
日本在这一研究领域中投入大量人力和财力,获得了众多的成果与专利。
近年来我国也有不少的科研人员开始从事该领域的研究,并取得了一定的成果,但总的来说与国外相比仍有差距。
高分子微球可以通过选择聚合单体和聚合方式从分子水平上来设计合成和制备,并且可以比较方便地控制其尺寸的大小和均一性,使之具有所需要的特定性能与功能。
这种微观结构和性能的可设计性,使得高分子微球在对材料特性要求较高的生物医学领域中显示出巨大的发展潜力。
本文拟对近几年来报道的几种核-壳复合型高分子微球制备方法以及高分子微球在生物技术和医学诊治方面的应用加以综述。
1 生物医用高分子微球的制备方法生物医用高分子微球通常为核-壳复合结构,其中壳层具有生物活性或对特定环境有亲合性,而核作为这类活性大分子的载体,使微球具有一定的稳定性;或者,核为具有一定生物功能性的高分子,而壳层作为保护层,维持核内物质的活性。
图1 大分子单体法合成微球1.1 大分子单体法(Macromonomer Method>大分子单体具有确定的分子量和明确的结构,所以近来被广泛地用来制备高分子微球。
首先将某一单体聚合成有一定聚合度的低聚物,再在低聚物上引入一具有聚合反应活性的基团(如碳碳双键等>,制得具有确定分子量的大分子单体。
然后在含有大分子单体的介质中加入第二单体、引发剂,进行接枝共聚反应。
若大分子单体为亲水的,第二单体为疏水的,则水相中的大分子单体接枝到疏水性的第二单体上成双亲性接枝共聚物,并逐渐形成胶粒。
疏水性单体可扩散到胶粒内,进一步参加共聚反应。
亲水性的大分子链则起到了稳定作用,防止胶粒的凝聚。
于是形成了核为疏水,壳为亲水的高分子微球(如图1所示>[1-4]。
反之,也可用逆相乳液聚合的方法制备疏水性高分子微球。
微球的大小及其分布可以通过溶剂组成和加入的单体及大分子单体的量来控制。
其大小可从几十nm到几十 m的范围内变化。
因为其形态的可控性及温和的聚合条件使得此类微球被广泛地应用于生物医学领域[5-7]。
1.2 种子聚合法(Seeded Polymerization>与动态溶胀法(Dynamic Swelling Method>首先在聚合单体中加入少量具有多官能团的单体(如对二乙烯苯等>合成交联型聚合物并作为种子,配制成单分散液。
然后加入另一种单体、引发剂、交联剂,进行聚合反应。
加入的单体聚合到种子乳胶粒表面,形成具有核-壳结构的微球[8,9]。
种子聚合法制得的微球一般粒径较小,只有几μm。
为了制得粒径较大(>5μm>的微球,可向含有种子聚合物微粒和某一单体的醇/水溶液中慢速连续地滴加水。
在均匀搅拌下,处于单分散状态的种子微粒吸附了大量的分散于溶液中的单体及引发剂而溶胀。
溶胀状态与单体量有关,若单体量较多,足够在短时间内增塑整个种子微粒,则单体在种子微粒中发生均相溶胀并聚合,形成分散均匀的复合微球;若单体量较少,则进行异相溶胀,聚合后得到近似于核-壳型的复合微球(如图2所示>[9-12]。
动态溶胀法与种子分散聚合法的不同在于,前者体系中单体主要存在于种子微粒中,而后者单体主要分散在介质中。
这两种方法均可用来制得生物活性高分子微球。
1.3 分步异相凝聚法(Stepwise Heterocoagulation Method>首先用乳液聚合法分别合成带有正电荷的小粒径高分子微球和带有负电荷的大粒径微球。
利用静电吸引,在溶液中将小微球吸附到大微球的表面,形成外表面较为粗糙的微球聚集体。
加热溶液至小微球的玻璃化温度(T>之上。
这样,包附在g大微球周围的小微球将凝结成连续层,整个微球体系的表面随着加热时间的增加而变得光滑,最终可制得核-壳型高分子微球(如图3所示>[13,14]。
Okubo[15,16]等用分步异相凝聚法制备了一系列亲水核-疏水壳的复合结构微球。
该法制备的高分子微球大小一般从亚微M级到微M级不等。
因为制备过程中往往加热温度较高,会导致活性物质的失活,所以此类微球一般只适合于作为生物活性物质的载体。
图2 动态溶胀法制备微球图3 分步异相凝聚法制备微球1.4 线-球转变法(Coil-to-globule Transition Method>交联的聚(N-异丙基丙烯酰胺>(PNIPAAm>水凝胶微球的流体动力学尺寸(hydrodynamic size>随温度变化而变化,同时微球表面的亲水/疏水性也随之发生变化。
利用PNIPAAm的这一热敏特性,Qiu[17]等合成了主链为PNIPAAm,支链为亲水性聚合物(如聚环氧乙烷PEO>的线状接枝共聚物。
该线状共聚物在加热至PNIPAAm的低临界溶解温度(LCST>之上时,水溶液中的PNIPAAm链因脱水而聚集在一起,成为疏水核,而水溶性的PEO支链分布在核的周围,成为亲水壳层,于是形成了核-壳结构的高分子微球,亲水的PEO层对微球起着稳定作用;当温度重新降低至LCST之下后,微球回复到原来的线状状态。
这一过程为可逆过程。
线状共聚物也可以是嵌段共聚物,通过改变溶剂或温度来选择性地降低某一嵌段部分的溶解性,从而通过线-球转变制备核-壳结构微球[18]。
用线-球转变法制备的微球常用作药物靶向的载体。
对于具有一定生物医学功能的单体, 可以用上述几种方法直接制备出具有医用功能的高分子微球,而对一些没有这类功能的高分子微球,则可以通过, -CHO 对微球表面进行功能化处理而使微球表面带有功能基团(如-COOH,-NH2等>。
另外,为了得到特定形态的微球,还可以适当改变合成步骤和条件,或者对制备好的微球进行一些特殊处理,如为了得到多孔高分子微球,可以采用逐步碱/酸法[19]或碱/冷法[20]。
2 微球在生物技术中的应用2.1 细胞功能测定利用某些细胞(如巨噬细胞>对具有某种特定结构的异物的吞噬作用来测定细胞的功能。
Wagner[21]等发现颗粒状白血球细胞对聚苯乙烯(PS>微球和表面用血清蛋白覆盖的PS微球具有不同的吞噬能力,其中PS微球较容易被吞噬,从而可通过比较细胞对微球异物的吞噬能力来判断该细胞功能正常与否。
具体方法是在微球上导入发色团,通过测定其发光度的变化加以判断。
张文军[22]等用有封闭活性的抗钙粘蛋白(N-cadherin>单抗包被的PS微球与表达钙粘蛋白的人胚肺细胞接触后,诱导细胞膜上的钙粘蛋白聚集在微球周围。
通过分子免疫荧光定位分析,揭示细胞内粘着斑分子间相互作用的链条关系及相关的信号通路。
这是一种将细胞内蛋白质定位与功能研究有机结合的新技术。
2.2 生物大分子的纯化分离利用高分子微球对生物大分子的吸附/解吸来达到纯化分离的目的。
PNIPAAm微球在其LCST上下流体动力学尺寸和亲水/疏水性发生变化,这种热敏特性已被用来纯化分离一些生物大分子,如肌红蛋白(MG>、α-乳清蛋白(LA>、溶菌酶(LZ>和核糖核酸酶A(RNase>等。
将含热敏性PNIPAAm的微球在温度低于LCST条件下加入到待分离的生物大分子(如蛋白质>混合液中,此时微球因水合作用而膨胀,然后升温至LCST以上,微球又因脱水而收缩,于是大量的生物大分子就吸附到微球上。
将微球分离出来后,再在LCST 以下将吸附在微球上的生物大分子解吸下来。
如此反复操作,即可达到分离纯化生物大分子的目的[23]。
2.3 核酸杂交的固定将固定在固相载体上的核酸作为探针进行核酸杂交在核酸技术中占有十分重要的地位。
其原理是,固定化的单链核酸在溶液中与具有互补碱基序列的多核苷酸片段冷却时形成双螺旋结构,从而达到对特定DNA的检测和序列分析的目的。
姚萍[24]等将寡聚核苷酸的5'端定向联接到或直接将单链的DNA的5′端联接到表面带有甲胺基(-CH2NH2>官能团的PS微球上,制得了长链的DNA探针。
这种探针在较高温度下仍有相当高的联接效率。
所以功能化的高分子微球是一种较为理想的核酸杂交的固定载体。
2.4 酶的固定化把酶固定在微球上有物理吸附和化学结合两种方式。
通常化学结合有由共价键偶联和由多功能基化合物交联等,而直接的物理吸附力比较弱,通常还需用双功能基化合物(如戊二醛,ε-氨基己酸等>交联。
固定在功能性微球上的酶不仅具有较高的pH稳定性,热稳定性和贮存稳定性,而且易与反应物分离,可以重复使用,提高使用效率。
同时,多酶联合固定化的微球可以促进多酶反应。
柏正武[25]等用聚丁二酰亚胺和3-氨基丙基硅胶制得微球,用作固定化酶的载体,其中聚丁二酰亚胺和3-氨基丙基硅胶之间以共价键相连,这种酶的固定化实用性强,便于工业化。
3 微球在医学诊治中的应用3.1 免疫细胞检查利用表面带有-COOH官能团的高分子微球在较温和的条件下与免疫细胞物质中的-NH2发生偶联的特性,把抗原固定到单分散微球的表面,然后加入抗体,利用抗体使固定抗原的微球发生凝聚的原理,再用分光光度计测定凝聚的有无和多少来测定免疫细胞量[26]。
3.2 病毒脱除其原理与生物大分子的纯化分离类似。
结合有一定生物活性分子的高分子微球对某些病毒具有很高的识别和亲和能力。
利用这种特性,就可以用它来分离除去一些较难用药物治愈的病毒。
Akashi[5]等利用功能性高分子微球用于脱除HIV-1病毒(Human Immunodefi-ciency Virus-1,又称爱滋病病毒>,发现脱除率可达97%。
脱除的方法是:首先在微球表面引入带有羧基的高分子链,进而通过缩合反应把伴刀豆球蛋白A(Concanavalin A>固定到其表面。
利用HIV-1病毒表面的活性基与伴刀豆球蛋白A发生凝聚反应,离心分离除去沉淀物,达到脱除病毒的目的。
3.3 药物缓释解决药物的持续稳定释放这一难题,长期以来一直是用周期性服药的方法来维持药效。
但仍不能避免药物浓度的波动而带来的毒副作用,而且药物利用率低。
用高分子微球结合或包裹药物微粒可以使药物从微球中逐步释放出来,从而使受药体系能保持较为稳定的药物浓度,药性得到持续发挥。
目前的热门课题是开发新型生物可降解微球,如聚乳酸、聚酯酰胺、聚ε-己内酯、聚酸酐等或天然高聚物为材料的微球,通过控制微球的降解速率来实现药物的长期恒量释放,以更好地发挥疗效。
3.4 靶向给药利用微球的结构特性和运载作用将药物运送到特定的受药部位,再将其慢慢释放出来而达到治疗效果。