纳米凝胶的研究进展

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新型栓塞剂温敏纳米凝胶的应用基础研究的开题报告

新型栓塞剂温敏纳米凝胶的应用基础研究的开题报告

新型栓塞剂温敏纳米凝胶的应用基础研究的开题报告一、研究背景及工作意义栓子是指血管内不溶性的血栓物,它是血管疾病重要的并发症,如深静脉血栓形成、肺栓塞、脑栓塞等。

传统的栓子溶解与栓子导管治疗方法存在诸多问题,如药物剂量过大、药物副作用明显、治疗时间长、耐受性差等。

因此,开发新型栓塞治疗剂已成为医学领域的研究热点。

温敏纳米凝胶是一种新型的物理学温度响应,具有改善药物生物利用度、减轻毒副作用、提高药物负荷能力及细胞定向释放等特点。

因此,结合温敏性和纳米技术研发新型栓塞剂温敏纳米凝胶,可提高栓塞治疗的疗效、减少不良反应等,具有广阔的应用前景。

本研究旨在探究新型栓塞剂温敏纳米凝胶的制备工艺、物化特性及最佳应用条件等,为开发新型栓塞治疗剂提供技术支撑。

二、研究内容(一)样品制备1.1 制备记述:参照已有文献,以发泡模板法制备温敏纳米凝胶样品,将温敏聚合物与药物交联形成纳米凝胶。

1.2 变量设计和操作说明:变量包括温敏聚合物浓度、药物种类和浓度、交联剂浓度等,具体操作流程见实验手册。

(二)样品表征2.1化学结构表征:利用红外光谱仪(FTIR)对样品进行红外光谱分析,确定样品的化学结构。

2.2形态结构表征:利用扫描电子显微镜(SEM)对样品进行表征,观察样品的形貌结构及粒子大小分布。

2.3温敏性能表征:利用紫外光谱仪(UV)对样品进行表征,测量样品的吸收光谱,确定样品温敏性能。

(三)样品应用性能研究3.1体外释放实验:以体外模拟体内环境,测量样品释放曲线,确定样品的释放速率和释放时效。

3.2体外栓子溶解实验:采用体外模拟栓塞治疗环境,测量样品对栓子的溶解能力,并与常规治疗剂进行比较。

(四)数据分析及讨论4.1对样品的表征结果进行分析,探究样品的物化特性及其与应用性能的关系。

4.2对样品应用性能结果进行分析,评估新型栓塞剂温敏纳米凝胶的应用前景。

三、实验计划本研究拟于2021年9月开始进行,结束时间为2023年9月。

药物递送系统中的纳米水凝胶技术研究进展

药物递送系统中的纳米水凝胶技术研究进展

药物递送系统中的纳米水凝胶技术研究进展随着现代生物医学领域的发展,药物递送系统逐渐成为一种重要的研究方向。

其中,纳米水凝胶技术作为一种新兴的药物递送系统,得到了广泛的关注与研究。

本文将对药物递送系统中的纳米水凝胶技术的研究进展进行讨论,旨在了解其优势、应用前景以及存在的挑战。

一、纳米水凝胶技术简介纳米水凝胶技术是指将纳米材料与水凝胶相结合,形成一种具有高度可控性和柔性的药物递送系统。

纳米水凝胶技术具有以下特点:1. 尺寸可控性:纳米水凝胶技术能够在纳米尺度上调控粒径和形态,以提高药物的负载能力和递送效率。

2. 水凝胶特性:通过水凝胶的特性,纳米水凝胶技术能够缓慢释放药物,保持较长时间的药物浓度稳定性。

3. 生物相容性:纳米水凝胶技术的材料常常是生物相容性较高的,可以减少药物系统对人体的毒副作用。

二、纳米水凝胶技术的优势纳米水凝胶技术在药物递送系统中具有以下优势:1. 高度可控性:纳米水凝胶技术可以通过调整材料的比例、反应条件和交联程度等参数进行精密控制,实现不同药物的定向递送和释放。

2. 药物保护性:纳米水凝胶技术能够保护药物免受外界环境的影响,避免药物在递送过程中失去活性或降解。

3. 靶向性递送:纳米水凝胶技术可以与特定靶标相结合,实现药物的靶向递送,提高治疗效果,并减少对健康组织的损伤。

4. 多功能性:纳米水凝胶技术可通过改变纳米材料的性质和结构,实现药物递送、成像和治疗等多功能一体化。

三、纳米水凝胶技术的应用前景纳米水凝胶技术在生物医学领域有广阔的应用前景:1. 肿瘤治疗:纳米水凝胶技术可以实现针对肿瘤细胞的药物递送,提高治疗效果,并减少对正常细胞的伤害。

2. 治疗炎症性疾病:通过纳米水凝胶技术可以实现抗炎药物的缓慢稳定释放,减轻炎症反应,并提高治疗效果。

3. 个性化治疗:纳米水凝胶技术的高度可控性使其有望应用于个性化药物递送系统的开发,满足不同患者的需求。

4. 组织工程学:纳米水凝胶技术可以用于体内组织修复和再生工程,促进组织生长和再生。

纳米二氧化硅气凝胶隔热材料的研究进展

纳米二氧化硅气凝胶隔热材料的研究进展
g l h r lis lt n mae a t o d sr n t n h r a o d cii n e ec n i o f o e st fo o - s e —te ma n u a i tr l h g o te gh a d t e l c n u t t u d rt o d t n o w d n i r m l wc t o i wi m vy h i l y o
作为 一种 新 型 轻质 纳 米 多 孔材 料 ,i SO 气凝 胶
是 目前各 国材料科 学 家 研究 较 多 的单 组 分气 凝 胶 。 它在 纳米尺 寸效应 、 表面 效应 、 子尺 寸效应及 宏观 量
r w aei s Fi ly,h r s c fr s a c n ti ae a s p o s d a m t ra . nal t e p o pe to e e r h o h sm trl wa r po e . l i K e wor y ds:iiaa r g l p r st t e a o du tv t te a n ua in m ae a slc -eo e ; o o iy;h r lc n ciiy;h r l is lto t r l m m i
技术 , 提出今后研究 的主要 目标 , 即通过廉价原料制备 出较低密度下有 良好强度 和热导率 的气凝胶 复合材料 , : 二氧化硅气凝胶 ; 孔隙率 ; 热导率 ; 隔热材料
中图 分 类 号 :Q 2 . T 172 文 献 标 识 码 : A 文 章编 号 : 0 4 9 (0 0 1 — 0 4— 3 1 6— 90 2 1 ) 1 0 0 0 0

要: 作为一种超级 隔热材料 , 二氧化硅气凝胶具有极 高的孔 隙率和极低 的热导率 。着重介 绍 了纳米二 氧

药物制剂中纳米水凝胶的制备与应用研究

药物制剂中纳米水凝胶的制备与应用研究

药物制剂中纳米水凝胶的制备与应用研究在药物制剂领域中,纳米水凝胶作为一种重要的技术手段,近年来引起了广泛的研究兴趣。

纳米水凝胶是一种具有纳米级粒径和水凝胶特性的材料,其制备方法和应用领域各异。

本文将对纳米水凝胶的制备方法和应用研究进行探讨。

一、纳米水凝胶的制备方法1. 微乳液模板法微乳液模板法是一种常用的制备纳米水凝胶的方法。

该方法利用水和溶剂之间的亲疏性差异,在两相界面生成高度稳定的微乳液,并通过添加交联剂和聚合物单体,在微乳液中形成纳米级水凝胶颗粒。

2. 自组装法自组装法是一种通过分子自组装形成纳米水凝胶的方法。

该方法利用聚合物和药物分子之间的相互作用力,通过调节pH值、温度或添加外界刺激(如离子等),使聚合物分子自行组装成纳米水凝胶。

3. 反相沉淀法反相沉淀法是一种制备纳米水凝胶的简单有效的方法。

该方法在水相中加入有机相溶剂,并通过连续搅拌和温度调节使得聚合物分子在两相界面快速自组装成纳米水凝胶颗粒。

二、纳米水凝胶的应用研究1. 药物释放系统纳米水凝胶因其高度稳定和可控释放的特性,被广泛应用于药物释放系统。

通过调节纳米水凝胶的交联程度和材料的选择,可以实现药物的缓慢释放、靶向释放和控制释放,从而提高药物治疗效果。

2. 组织工程纳米水凝胶在组织工程领域也有广泛的应用。

通过将纳米水凝胶与细胞或组织工程支架结合,在体内或体外培养细胞,可以用于组织修复和再生,例如骨组织工程、皮肤再生等。

3. 生物传感器由于纳米水凝胶具有高比表面积和多孔的结构,因此可以作为生物传感器的载体。

将纳米水凝胶与生物传感分子结合,可以实现对生物标志物的灵敏检测和定量分析,具有潜在的应用前景。

4. 医学成像纳米水凝胶在医学成像领域也有重要的应用。

通过控制纳米水凝胶的粒径和表面修饰,可以实现对疾病部位的准确定位和靶向成像,提高医学影像学的诊断准确性。

三、纳米水凝胶的前景展望纳米水凝胶作为一种新型的材料,在药物制剂领域有着广阔的前景。

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2粉体的研究进展

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2粉体的研究进展

e x c e l l e n t p h o t o c a t a l y s t ma t e r i a l f o r e n v i r o n me n t a l p u r i f i c a t i o n a n d p h o t o c a t a l y t i c h y d r o g e n p r o d u c t i o n . Th e p r e p a r a — t i o n p r o c e s s o f Ti Oe p o wd e r b y s o l — — g e l me t h o d i s b r i e f l y i n t r o d u c e d a s we l l a s t h e me c h a n i s m o f p h o t o c a t a l y t i c r e a c — — t i o n . Ef f e c t s o f t h e s o l — g e l p r e p a r a t i o n c o n d i t i o n s o n t h e g e l a t i o n t i me a n d p r o p e r t i e s o f Ti 02 a r e d i s c u s s e d i n d e t a i l .
Z ENG Ai x i a n g。LU O Li ,H U Ka i l o n g
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纳米气凝胶

纳米气凝胶

纳米气凝胶
1纳米气凝胶
纳米气凝胶是指利用机械或物理方式将多种细小的三维互立的晶体结构制成的透明凝胶物质,其中气体成分项介于50-95%之间。

纳米气凝胶是由由传统凝胶结构形成的微小空腔不断碎裂,形成由多个微小室等构成的复杂空腔产生的新型凝胶结构,具有气泡状结构与普通凝胶的明显不同。

2工程特性
在纳米尺度的控制下,纳米气凝胶的物理性质发生了相应的变化,纳米气凝胶关键结构之间的性能特性也同时发生变化。

凝胶的吸收和释放性能良好,透乳性能强,抗紫外线性能良好,温度敏感性变化较小,承载力强,触觉舒适性好,真空性能良好,具有良好的粘弹性能,并具有很强的抗缺陷能力,具有环保和健康的特点,从而拓展了传统气凝胶的新领域。

3应用领域
在纳米气凝胶的应用领域中,软组织修复材料、多齿胶带、基础化妆品、多囊系统、背心式外衣衬衣、气味改性剂、外科材料、凝胶瓶等也都可以采用纳米气凝胶。

纳米气凝胶的应用不仅局限于生活消费产品,而且在医疗、建筑、农业等诸多领域也是它的重要应用环节。

同时,纳米气凝胶也被应用在科学研究中,如高分辨率荧光共振
能量转移仪、全空间栅格布置、定向自组装等,是创新技术实现先进性能、应用与可靠性的重要载体。

4研究前景
纳米气凝胶不仅可以拓展传统气凝胶的众多应用,而且也将成为科学家在材料研发、生物信息处理等领域的重要助力,它可以用来制作复杂的模型来实现新的应用以拓展种类多样的技术。

同时,纳米气凝胶作为一种新型结构材料,还可以用于隔热隔音、污染处理等,在空气净化系统、物流系统等以及未来科技进步发展领域,起着不可替代的作用。

总之,纳米气凝胶有着广阔的应用前景,非常有发展潜力。

二氧化硅基纳米纤维气凝胶的研究进展

二氧化硅基纳米纤维气凝胶的研究进展

二氧化硅基纳米纤维气凝胶的研究进展作者:卫智毅王慧余天培程辉马信李守柱来源:《现代纺织技术》2022年第06期摘要:传统二氧化硅气凝胶是一种具有超轻、低导热系数、高孔隙率和高比表面积的三维结构多孔材料,但由于其力学性能较差,严重阻碍了实际应用。

为解决此问题,将柔性二氧化硅纳米纤维引入气凝胶中作为骨架材料,在保留传统二氧化硅气凝胶优异性能的基础上,还可展现出良好的形状记忆功能和机械稳定性能。

本文追溯了二氧化硅基纳米纤维气凝胶的发展历程,介绍了其制备方法及相关机理,梳理了当前为突破其力学性能差的限制所做的努力和改进,以更好地应用于空气过滤、油水分离、催化剂载体、吸附、隔热保温以及压力传感等领域,期望推动二氧化硅基纳米纤维气凝胶的进一步发展。

关键词:二氧化硅;纳米纤维;气凝胶;制备;应用中图分类号: TB33文献标志码: A文章编号: 1009-265X(2022)06-0231-11Research progress of silica-based nanofiber aerogelsWEI Zhiyi, WANG Hui, YU Tianpei, CHENG Hui, MA Xin, LI Shouzhu(College of Energy and Chemical Engineering, Xinjiang Institute of Technology, Akesu 843100, China)Abstract: The traditional silica aerogels are three-dimensional porous materials with ultra-light, low thermal conductivity, high porosity and high specific surface area. Due to its poor mechanical properties, the practical application has been seriously restricted. To solve this problem, flexible silica nanofibers were introduced into aerogels as skeleton materials, which showed good shape memory function and mechanical stability on the basis of retaining the excellent performance of traditional silica aerogels. In this paper, the development of silica-based nanofiber aerogels was traced, the preparation method and related mechanism were introduced, and thecurrent efforts and improvements made to break through the limitation of poor mechanical properties were summarized, so as to better apply silica-based nanofiber aerogelsto the fields of air filtration,oil-water separation, catalyst carrier, adsorption, heat insulation and pressure sensing. It is expected to promote the further development of silica-based nanofiber aerogels.Key words: silica; nanofiber; aerogels; preparation; application納米科技作为一项新兴科学技术,诞生于20世纪80年代,该技术的发展引发了纳米材料、纳米化学、纳米加工等一系列新的技术产生[1]。

溶胶-凝胶法制备纳米材料研究进展

溶胶-凝胶法制备纳米材料研究进展

利用溶胶和凝胶制备单组分化合物的现代溶胶凝胶技术 的研究始于 l 世纪 中叶 ,但 由于凝胶易碎性限制了该技术的 9
应用。1 9世 纪 末至 本 世 纪 2 0年代 ,凝 胶 中 产 生 的 Leea g isgn 环 现象 导 致 大 量 学 者开 始 对 溶 胶 一 胶 过程 中周 期 性 沉 积 现象 凝 进 行 研 究 , 对溶 胶 一 胶 过程 的物 理 化 学特 性 未 予 足够 重 视 。 但 凝 直 到五 六 十年 代 , o 等 …才 注 意到 溶 胶 一 胶体 系 高 度 的化 学 Ry 凝 均匀性 , 并成 功 地 用 此方 法 合 成 了大 量 用 常规 方法 所 不 能制 备 的新 型 陶 瓷复 合 材 料 。自从 17 年德 国 Dii 91 sc 道 了通 过 溶 lh报 胶 一 胶技 术 制 得 多元 氧 化 物 固体 材 料 以 来 ,溶 胶 一 胶技 术 引 凝 凝 起 了材 料 科 学 家极 大 的兴 趣 和重 视 ,发展 很 快 。 到六 十 年 代末 期 和 七 十 年代 早 期 , 由于 电子 学 、 讯技 术 、 通
实现胶凝作用的途径有两个 : 一足化学法 , 通过控制溶胶 中的电解质浓度; 二是物理法 ,迫使胶粒间相互 靠近 ,克服斥
力 ,实 现 胶凝 化 。 随着 水解 和 缩 合 过 程 的进 行 , 剂不 断 熬 发 和水 被 不 断 消 溶
耗, 胶粒 浓 度 随 之 增 大 , 液 被 浓 缩 以及 悬 浮 体 系 的稳 定 性遭 溶 到 破 坏 ,从 而 发 生 胶 凝化 。
2l 00年 第 1 期 1
22 6 www.d h m. n gce c l o
第 3 卷 总笫 2 1 7 1 期
溶胶 一 胶 法 制 备 华麟 ,陈 萍华

药物制剂中纳米凝胶颗粒的制备与应用研究

药物制剂中纳米凝胶颗粒的制备与应用研究

药物制剂中纳米凝胶颗粒的制备与应用研究随着纳米技术的发展和应用,纳米凝胶颗粒作为一种优异的载体,在药物制剂中扮演着重要的角色。

本文旨在探讨纳米凝胶颗粒的制备方法以及其在药物制剂中的应用现状和潜力。

一、纳米凝胶颗粒的制备方法纳米凝胶颗粒的制备方法多种多样,根据药物的性质和应用需求选择适合的制备方法非常关键。

以下介绍几种常见的纳米凝胶颗粒制备方法。

1. 原位聚合法原位聚合法是指通过聚合反应在溶液中直接生成凝胶颗粒。

这种方法操作简单,适用于制备大量的纳米凝胶颗粒。

常见的原位聚合法包括溶液聚合法、乳状液聚合法、悬浮聚合法等。

2. 包裹法包裹法是将药物包裹在凝胶颗粒内部,形成药物-凝胶颗粒复合物。

这种方法可以改善药物的溶解度和稳定性,并且可以控制药物的释放速率。

常见的包裹法包括凝胶颗粒包裹法、热凝胶法等。

3. 胶束法胶束法是通过胶束自组装过程制备纳米凝胶颗粒。

这种方法可以获得具有较小粒径和较高稳定性的纳米凝胶颗粒。

常见的胶束法包括逆微乳法、反相微乳法等。

二、纳米凝胶颗粒在药物制剂中的应用现状纳米凝胶颗粒在药物制剂中应用广泛,主要体现在以下几个方面。

1. 控释药物载体纳米凝胶颗粒作为药物的载体,可以控制药物的释放速率和保护药物免受环境的影响。

例如,一些疾病需要长时间的治疗,利用纳米凝胶颗粒可以实现缓释效果,延长药物的作用时间。

2. 靶向治疗纳米凝胶颗粒可以通过表面修饰来实现针对性靶向治疗。

通过在凝胶颗粒表面引入靶向配体,可以将药物准确地送达到病变组织或细胞,提高药物的疗效,减少副作用。

3. 图像引导治疗利用纳米凝胶颗粒的优异性质,可以将其作为图像引导治疗的工具。

例如,荧光标记的纳米凝胶颗粒在体内可以被追踪到,并通过影像技术实时观察治疗效果。

三、纳米凝胶颗粒在药物制剂中的应用潜力纳米凝胶颗粒在药物制剂中的应用潜力巨大,尚有待进一步挖掘。

1. 多功能修饰通过对纳米凝胶颗粒进行多功能修饰,可以实现多种治疗模式的综合应用。

纳米纤维素气凝胶的制备及增强改性方法研究进展

纳米纤维素气凝胶的制备及增强改性方法研究进展

纳米纤维素气凝胶的制备及增强改性方法研究进展龙军1509302003广西大学木材科学与技术摘要:纳米纤维素气凝胶材料兼具绿色可再生的纤维素材料和多孔固体材料的双重优点,已成为世界近几年的重点应用开发领域之一。

本文从天然纳米纤维素气凝胶的制备方法出发,概述了影响其结构和性能的主要因素,并就目前已有的力学增强改性方法进行了总结和分析,最后对天然纳米纤维素气凝胶材料的研究方向进行了展望。

关键词:纳米纤维素;气凝胶;增强改性Advances on Preparation and Reinforcing Modification of CelluloseNanofibril AerogelAbstract:Cellulose nanofibril aerogel, which with the combination of the advantages and characteristics of the renewable biopolymer and highly porous material, has become one of the world's key application development areas in recent years. In this review, the preparation method of natural cellulose nanofibril aerogels and the main factors influencing their structure and perfor mance were overviewed, and then the already existed mechanical modification methods are summarized and analyzed. Finally, a perspective on the research directions of the cellulose nanofibril aerogel materials in the future is briefly discussed.Key words:Cellullose Nanofibril; Aerogel; Reinforcing Modification1引言气凝胶是在保持凝胶三维网络结构不变的条件下,将其中的液体溶剂除去而形成的一种纳米结构的多孔固体材料[1]。

纳米凝胶

纳米凝胶

纳米凝胶的分类
根据环境刺激不同,纳米凝胶可分为: • 化学信号刺激(如pH、化学或生物物质等)响 应性纳米凝胶 • 物理信号刺激(如温度、光、电、磁等)响应 性纳米凝胶
(1) 温度敏感纳米凝胶
温敏性纳米凝胶按其对温度的响应可以分为二种类型: 1、正响应型纳米凝胶,即温度低于相转变温度时呈收缩状 态,当温度升高超过相转变温度时则处于膨胀状态。大多 数的天然高分子聚合物是正响应型的温敏凝胶体系,如胶 原、琼脂、明胶、淀粉、角叉菜胶等。 2、负响应型纳米凝胶,即温度高于相转变温度时呈收缩状 态,当温度降低时则处于膨胀状态。负响应型的温敏纳米 凝胶体系包括引入亲水结构的天然高分子材料如羟甲基纤 维素、甲基纤维素、壳聚糖和合成聚合物,如PNIPAM 类 聚合物,三元共聚物普洛沙姆、多肽类等。
化学物质刺激敏感纳米凝胶
因特定物质(如糖类)的刺激而发生体积突变。
eg. pH 值敏感型高分子组成的纳米凝胶内包埋或偶 联葡萄糖氧化酶,当体内葡萄糖浓度升高时,葡 萄糖受葡萄糖氧化酶作用而变为葡萄糖酸,凝胶 内的pH 降低,凝胶溶胀,释放出内部所贮存的胰 岛素。
纳米凝胶的制备
• • • • 聚合物之间的物理自组装; 均相或微小非均相环境下的单体聚合 形成了的聚合物交联 模板辅助
纳米凝胶用于肿瘤药物的传递
1、降低对正常细胞的毒性 2、提高载体对肿瘤组织的靶向性 3、增加药物疗效,延长药物在体内的循环时间。
→这样一方面可减少肿瘤药物对非靶部位的毒副作用,另一方面可降
低治疗剂量,减少给药次数,提高药效。 纳米凝胶除了具有高效载药效能、有效控制药物释放、稳定性好 等优点,与传统剂型相比还具有纳米尺寸效应,能通过肿瘤组织的 EPR 效应增强纳米载体在肿瘤部位的蓄积,纳米凝胶与特定位点识 别的酶、蛋白质或者其他活性大分子偶联后,使纳米凝胶对特定病灶 部位或病变细胞具有靶向性,可用于肿瘤药物的运输。

纳米温敏凝胶

纳米温敏凝胶

纳米温敏凝胶纳米温敏凝胶是一种具有特殊性质和广泛应用前景的材料,其在医学、生物工程、药物传递等领域有着重要的作用。

纳米温敏凝胶由纳米颗粒和温敏凝胶组成,具有可调节的温度敏感性,可以在特定温度下发生凝胶-溶胶相变,从而实现药物的缓释和控制释放。

纳米温敏凝胶在医学领域中具有广泛的应用。

其可用于药物传递系统,通过在体内释放药物,提高药物的生物利用度和减少副作用。

纳米温敏凝胶还可用于肿瘤治疗,通过将抗癌药物载入纳米温敏凝胶中,实现靶向释放和减少对健康组织的损害。

此外,纳米温敏凝胶还可以用于组织工程和生物传感器等领域,为医学研究和临床治疗提供了新的可能性。

在生物工程领域,纳米温敏凝胶也有着重要的应用价值。

纳米温敏凝胶可以用于细胞培养和组织工程,通过调节温度来控制细胞的附着、增殖和分化,实现组织工程的定向生长和修复。

此外,纳米温敏凝胶还可以用于生物传感器和生物成像,通过与生物分子的特异性相互作用,实现生物分子的检测和成像,为生物医学研究和临床诊断提供了新的手段。

纳米温敏凝胶的制备和性能调控是当前研究的热点之一。

制备纳米温敏凝胶通常采用溶胶凝胶法、微乳液法、自组装法等方法,通过调节纳米颗粒的尺寸、形貌和温敏凝胶的结构,实现纳米温敏凝胶的性能优化和功能调控。

此外,纳米温敏凝胶的生物相容性和生物降解性也是研究的重点之一,为其在医学和生物工程领域的应用提供了保障。

总的来说,纳米温敏凝胶作为一种新型材料,具有广泛的应用前景和重要的研究意义。

通过不断的研究和探索,纳米温敏凝胶将为医学、生物工程和生物医学研究领域带来更多的创新和突破,为人类健康和生命科学的发展做出贡献。

希望未来能有更多的研究和应用,推动纳米温敏凝胶的发展和应用,为人类的健康和福祉创造更多的机遇和可能性。

聚磷酸酯纳米凝胶载药系统的研究进展_熊梦华

聚磷酸酯纳米凝胶载药系统的研究进展_熊梦华

东南大学学报(医学版)J S o u t h e a s t U n i v (M e d S c i E d i ) 2011,F e b ;30(1):262-268A C S N a n o ,2009,3(8):2329-2339.[59]T A L L E YCE ,J U S I N S K I L ,H O L L A R S CW,e t a l .I n t r a -c e l l u l a r p H s e n s o r s b a s e do ns u r f a c e -e n h a n c e dR a m a ns c a t -t e r i n g [J ].A n a l C h e m ,2004,76(23):7064-7068.[60]W A N GZY ,B O N O I UA ,S A M O CM ,e t a l .B i o l o g i c a l p Hs e n s i n g b a s e d o ns u r f a c e e n h a n c e d R a m a ns c a t t e r i n g t h r o u g ha 2-a m i n o t h i o p h e n o l -s i l v e r p r ob e [J ].B i o s e n sB i o e l ec t r o n ,2008,23(6):886-891.[61]K N E I P P J ,K N E I P P H ,WI T T I GB ,e t a l .O n e -a n d t w o -p h o -t o ne x c i t e do p t i c a l p H p r o b i n g f o rc e l l su s i n gs u r f a c e -e n -h a n c e dR a m a n a n d h y p e r -R a m a nn a n o s e n s o r s [J ].N a n oL e t t ,2007,7(9):2819-2823.[62]P A L L A O R OA ,B R A U NGB ,R E I C HNO ,e t a l .M a p p i n gl o c a l p H i nl i v ec e l l su s i n ge n c a p s u l a t e df l u o r e s c e n t S E R S n a n o t a g s [J ].S m a l l ,2010,6(5):618-622.[63]L I W Y ,C A M A R G O P H C ,L UXM ,e t a l .D i m e r s o f s i l -v e r n a n o s p h e r e s :F a c i l es y n t h e s i s a n dt h e i r u s e a s h o t s p o t s f o r s u r f a c e -e n h a n c e d R a m a n s c a t t e r i n g[J ].N a n o L e t t ,2009,9(1):485-490.(本文编辑:何彦梅) [收稿日期]2010-10-23 [修回日期]2010-11-05[作者简介]熊梦华(1985-),男,浙江义乌人,在读硕士研究生。

《新型凝胶多糖纳米粒子的制备及体外递送siRNA研究》范文

《新型凝胶多糖纳米粒子的制备及体外递送siRNA研究》范文

《新型凝胶多糖纳米粒子的制备及体外递送siRNA研究》篇一一、引言近年来,随着纳米技术的发展,生物医药领域迎来了一次重大突破。

特别是在基因疗法和药物传递领域,新型纳米粒子的研发和应用为疾病的诊断和治疗提供了新的可能性。

本文着重探讨一种新型的凝胶多糖纳米粒子,其在体外递送siRNA(小干扰RNA)的应用和制备过程。

二、背景及意义siRNA作为一种重要的基因调控工具,在疾病治疗中具有广泛的应用前景。

然而,siRNA的体外递送过程中存在着稳定性差、易被酶解等难题。

传统的递送方式往往效率低下,无法满足临床治疗的需求。

因此,研究和开发新型、高效、安全的siRNA递送系统显得尤为重要。

凝胶多糖纳米粒子作为一种新型的生物材料,具有优良的生物相容性和可降解性,成为了一种理想的siRNA递送载体。

三、新型凝胶多糖纳米粒子的制备(一)材料与方法本研究所用的凝胶多糖纳米粒子采用自组装技术制备。

主要材料包括凝胶多糖、siRNA以及其他必要的化学试剂。

实验过程包括混合、搅拌、冷冻干燥等步骤。

(二)实验过程1. 将凝胶多糖与siRNA按照一定比例混合,加入适量的缓冲液。

2. 在搅拌条件下,使混合物充分自组装形成纳米粒子。

3. 将形成的纳米粒子进行冷冻干燥,得到干粉状的凝胶多糖纳米粒子。

四、体外递送siRNA研究(一)实验原理通过将siRNA包裹在凝胶多糖纳米粒子中,利用其良好的生物相容性和可降解性,将siRNA递送到靶细胞中,实现基因沉默的效果。

(二)实验方法与结果1. 细胞培养:选择适当的细胞系进行培养,为后续实验提供细胞来源。

2. 纳米粒子与细胞的相互作用:将制备的凝胶多糖纳米粒子与细胞共培养,观察纳米粒子在细胞内的分布和递送效率。

3. siRNA的释放与作用:通过荧光标记等技术,观察siRNA 在细胞内的释放和作用效果。

4. 结果分析:通过对细胞的基因表达、蛋白质水平等指标进行分析,评估siRNA的沉默效果和纳米粒子的递送效率。

溶胶凝胶法制备纳米材料研究进展

溶胶凝胶法制备纳米材料研究进展

四、研究进展
近年来,溶胶凝胶法制备纳米材料的研究取得了显著进展。研究者们不断探 索新的溶胶凝胶体系,改进制备工艺,提高产物的性能。例如,有研究小组通过 优化制备条件,成功制备出具有高性能的氧化锌纳米材料,其在催化、光电等领 域具有广泛应用前景。另外,研究者们还致力于研究溶胶凝胶法制备纳米材料的 机制和动力学过程,为进一步完善制备技术提供理论支撑。
二、历史回顾
溶胶凝胶法最初由法国化学家George E. Emmett在20世纪初提出。然而, 受制于技术条件和制备方法的限制,溶胶凝胶法制备纳米材料的研究在很长一段 时间内发展缓慢。直到20世纪80年代,随着材料科学和纳米科技的快速发展,溶 胶凝胶法才重新引起研究者的。经过几十年的发展,溶胶凝胶法制备纳米材料的 技术已经日益成熟,为各种新型纳米材料的制备提供了有效途径。
溶胶凝胶法制备纳米材料研究 进展
目录
01 一、溶胶凝胶法基本 原理
03 三、研究进展与展望
02
二、溶胶凝胶法制备 纳米材料
04 参考内容
溶胶凝胶法是一种常用的制备纳米材料的方法,以其简单、高效和可控制等 优点而受到广泛。本次演示将介绍溶胶凝胶法制备纳米材料的基本原理、制备方 法及其研究进展,并展望未来的研究方向。
2、碳纳米管和石墨烯
碳纳米管和石墨烯因其出色的物理性能而成为研究热点。通过溶胶凝胶法可 以制备出高质量的碳纳米管和石墨烯。例如,通过将有机前驱体溶解在溶剂中, 调节溶液的pH值和温度等条件,可以制备出多壁碳纳米管。石墨烯的制备也可以 通过类似的方法实现,溶胶凝胶法可以制备出大面积、高质量的石墨烯薄膜。
三、研究进展与展望
溶胶凝胶法制备纳米材料的研究已经取得了很大的进展。然而,该领域仍然 面临许多挑战,如制备过程的优化、纳米材料的性能调控和应用拓展等。下面介 绍几个研究进展和未来的研究方向。

纳米多孔硅气凝胶材料研究进展

纳米多孔硅气凝胶材料研究进展

纳米多孔硅气凝胶材料研究进展作者:马妍春李云辉张伟娜来源:《吉林省教育学院学报·上旬刊》2014年第05期摘要:硅气凝胶是一种具有特殊三维可控网络结构、较大比表面积和较高孔隙率的纳米多孔材料,因此在诸多领域表现出独特的性质和很好的应用价值。

本文综述了其研究现状、常用合成方法以及其应用领域,并对其发展趋势进行了展望。

关键词:硅气凝胶;纳米;多孔材料中图分类号:TQ171文献标识码:A文章编号:1671—1580(2014)05—0001—04众所周知,纳米材料是尺度在1~100nm范围的材料,其尺度处于原子簇和宏观物体的交接区域,故具有表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,并因此在电学、力学、光学、磁学、热学等诸多方面产生独特的性能[1]。

多孔材料是指具有大量纳米孔道的材料,其结构空旷,表面积巨大,吸附容量大及许多特殊的性能,在吸附、分离、催化、环境污染处理、色谱分离材料等[2-7]诸多领域得到广泛的应用。

作为一种新型纳米材料,多孔材料同时又是其他纳米材料的“制造工厂”,因此,在学术界成为众多研究者研究的焦点之一[8]。

硅气凝胶是结构可控的纳米多孔材料的一种,具有胶体粒子相互聚集构成的特殊的三维网络结构和较高的孔隙率,因此,在热学、光学、电学、力学、声学等方面都表现出独特的性质和很好的应用价值[9-18]。

本文对纳米多孔硅气凝胶的研究现状、合成方法及其应用领域进行综述。

一、纳米多孔硅气凝胶材料的研究现状按照国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC)的定义,无机有序多孔材料根据它的孔径大小可分为4类:超微孔材料(孔径小于0.7nm的微孔),微孔材料(孔径小于2nm),介孔材料(孔径为2~50nm),大孔材料(孔径大于50nm)[19]。

多孔材料是人们最先认识的纳米材料之一,早在1756年,人们就发现了天然沸石,并且慢慢认识到天然沸石的微孔性质及其在吸附、离子交换等方面的性能。

而在20世纪40年代,人们就己经开始人工设计合成多孔材料[20]。

药物制剂中的纳米凝胶的制备与应用

药物制剂中的纳米凝胶的制备与应用

药物制剂中的纳米凝胶的制备与应用纳米凝胶是一种重要的药物制剂形式,具有广泛的应用潜力。

本文将介绍纳米凝胶的制备方法以及在药物制剂中的应用。

通过合理选用材料和制备工艺,可以获得稳定的纳米凝胶,并赋予其优异的药物释放性能。

纳米凝胶在药物传递、组织工程和生物传感等领域有着广泛的应用前景。

一、纳米凝胶的制备方法1. 溶液聚合法溶液聚合法是一种常见的纳米凝胶制备方法。

首先,在溶剂中溶解单体和交联剂,然后通过引发剂的作用,聚合形成凝胶微球。

最后,通过纳米化处理,得到纳米凝胶。

这种方法制备的纳米凝胶具有均匀的尺寸分布和较高的稳定性。

2. 逆微乳液聚合法逆微乳液聚合法是一种常用的制备纳米凝胶的方法。

通过将水溶性单体和交联剂溶解在油相中,形成逆微乳液。

然后,加入引发剂使单体聚合生成凝胶微球。

最后,通过处理得到纳米凝胶。

这种方法制备的纳米凝胶具有较高的乳化稳定性和可控性。

3. 电纺法电纺法是一种制备纳米纤维和纳米凝胶的有效方法。

通过将聚合物溶液注入电纺装置,施加高电压,使溶液形成电纺纤维,再利用交联剂进行凝胶化处理,得到纳米凝胶。

这种方法可以制备出具有高比表面积和孔隙结构的纳米凝胶。

二、纳米凝胶的应用1. 药物传递系统纳米凝胶作为药物传递系统可以提高药物的生物利用度和靶向性,减少剂量和毒副作用。

通过调控纳米凝胶的溶胀性能和释放速率,可以实现药物的持续释放,延长药效。

同时,纳米凝胶还可以包封不稳定药物,提高其稳定性。

2. 组织工程纳米凝胶在组织工程方面有着重要的应用。

通过将细胞培养于纳米凝胶基质中,可以提供细胞生长和分化所需的支架结构和生物信号。

纳米凝胶可以模拟细胞外基质的微环境,促进组织的再生和修复。

3. 生物传感器纳米凝胶在生物传感器领域有着广泛的应用。

通过将生物传感材料纳米化并制备成凝胶形式,可以提高生物传感器的灵敏度和选择性。

纳米凝胶还可以增加传感器的稳定性和抗干扰能力,提高测量的准确性。

三、结语纳米凝胶作为一种重要的药物制剂形式,在药物传递、组织工程和生物传感等领域有着广泛的应用潜力。

纳米纤维素基气凝胶的制备及其吸附分离应用研究进展

纳米纤维素基气凝胶的制备及其吸附分离应用研究进展

展,研究者已开发出多种制备方法。其制备流程包括
[6]
径为 5~60 nm,具有较大的长径比,能以网状结构啮

。CNC 呈针状,直径为 5~70 nm,长径比一般较
[7]
小,由于其分子结构仅由结晶区组成,故其结晶度较
4 个基本过程,即纳米纤维素的制备、纳米纤维素的
凝胶化、溶剂置换和湿凝胶干燥。每个过程均会影响
超临界 CO2 干燥法制备的气凝胶,在溶剂置换时需选
方法,包括悬浮液的单向冻结、冰晶的单向生长、冷
择能高度溶解于 CO2 的有机溶剂,如乙醇、丙酮。Li
冻干燥等步骤,得到的多孔结构模拟了冰晶的单向生
利用丙酮溶剂置换法和常压干燥法制备了纤维
长形态,气凝胶的各向异性主要由凝胶组织的各向异
素纳米纤丝基气凝胶;结果表明,制备得到的气凝胶
重点实验室,山东济南,250353)

要:纤维素基功能材料的产业化是传统造纸行业转型升级的重要发展方向。纳米纤维素基气凝胶是一种基于纳米纤维素制备而成
的轻质固体材料,具有孔隙率高、比表面积大、低密度和可生物降解等优点,在吸附分离领域有广泛的应用。本文对纳米纤维素基气
凝胶的制备方法进行了总结,探讨了制备过程对纳米纤维素基气凝胶结构的影响,综述了纳米纤维素基气凝胶在吸附分离领域中的应
的应用中起着至关重要的作用 [46]。纳米纤维素基气
微观结构 [52]。
凝胶的常用干燥方法有冷冻干燥法和超临界流体干燥
法,这两种方法均可以防止气凝胶的孔隙结构由于毛
细管作用力而塌陷。
中 国 造 纸 学 报
Transactions of China Pulp and Paper
Vol. 36,No. 2,2021
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纳米凝胶的研究进展摘要:纳米凝胶是由亲水性或两亲性高分子链组成的三维网状结构,它能显著的溶胀于水但是不溶解于水,由于水和凝胶网络的亲和性,水可能以键合水、束缚水和自由水等形式存在于高分子网络中而失去流动性,因此纳米凝胶能够保持一定的形状。

它们可以作为一种药物载体,而且也可以通过盐键,氢键或者疏水作用自发的结合一些生物活性分子。

高分子电解质的纳米凝胶可以稳定地结合带相反电荷的小分子药物和生物大分子,比如寡或多聚核苷酸(siDNA,DNA)和蛋白质。

目前的研究表明纳米凝胶在生物医药方面有很广阔的应用前景。

关键词:纳米凝胶药物载体前言纳米凝胶通常指的是由物理或者化学交联的聚合物网络组成的水凝胶颗粒,它是一种纳米尺度的水分散体。

按形成的化学键,凝胶分为两种:一种是化学凝胶(聚合物凝胶),这种凝胶是由交联的共价键而形成的三维网络结构,比如PEG-cl-PEI。

另一种是物理凝胶,是由非共价键形成的三维网络结构,比如甘露糖类,右旋糖酐等。

按溶剂分,则一般分为有机凝胶和水凝胶。

纳米凝胶可以很好的作为药物运输载体是因为它们有很高的负载能力,高的稳定性,更重要的是相对于普通的药物纳米载体,它们对环境敏感,比如离子强度,pH和温度。

至从2002年第一篇关于纳米凝胶的合成与应用的综述发表后,这类新颖的纳米结构材料在药物,大分子和显影剂运输方面受到人们越来越大的关注。

这篇综述简单介绍了纳米凝胶的合成与应用,尤其是药剂学方面的应用。

没有负载的纳米凝胶含有大量的水而处于一种溶胀的状态。

纳米凝胶可以通过生物活性因子与其多聚链基质之间的静电作用,范德华力或者疏水作用自发的负载这些因子。

因此,纳米凝胶塌陷而形成稳定的纳米粒子,生物活性因子负载其中。

可以在其结构中加入分散的亲水性聚合物比如聚乙二醇来阻止纳米凝胶的聚集。

在负载药物的纳米凝胶络合物塌陷的过程中,这类聚合物可以暴露在其表面并形成一个亲水的保护层从而阻止了相分离。

纳米凝胶表面的官能团可以进一步的用各种不同的靶向基团修饰以达到靶向输送特定部位的目的。

研究表明纳米凝胶可以将其负载送到细胞里面并穿过生物膜。

这种纳米凝胶有很好的稳定性并且可以保护生物活性因子不被细胞内代谢系统降解。

纳米凝胶在全身性药物输送及提高口服和脑部位的生物利用度方面表现出很大的潜能。

1 纳米凝胶的制备目前报道的制备纳米凝胶的方法有以下几种:(1)聚合物之间的物理自组装;(2)均相或微小非均相环境下的单体聚合;(3)形成了的聚合物交联;(4)模板辅助。

下面详细介绍这几种方法。

许多研究团队用聚合物之间的物理自组装制备了各种不同的纳米凝胶。

这种方法通常包括控制亲水性聚合物之间通过疏水作用或者静电作用或者氢键导致的聚集。

这种制备纳米凝胶的方法在温和条件和水介质中进行。

亲水性聚合物相互作用将生物大分子包裹其中,并且对于制备负载蛋白质的纳米凝胶非常有用。

比如Akiyoshi等人通过胆固醇修饰的淀粉之间的疏水作用制备了负载胰岛素的纳米凝胶(如图1a)【1】。

这种纳米凝胶在一个窄的胆固醇∕糖比例(1:40-1:100)图1 水性介质中物理自组装形成纳米凝胶下形成,其粒径为20-30nm,每个纳米粒包含5个胰岛素分子。

自组装纳米凝胶的粒径通过选择合适浓度的聚合物和环境参数,比如pH值,离子强度和温度来控制。

Yu等人制备了温度诱导凝胶化的蛋白质纳米凝胶,其组成是带相反电荷的蛋白质,比如卵清蛋白和溶菌酶或卵转铁蛋白【2】。

同样地,可以制备组成为壳多糖和卵清蛋白的pH和温度诱导的纳米凝胶。

【3】Gref和他的同伴研究了不同粒径的自组装纳米凝胶,其为十二烷基修饰的右旋糖酐和β-环糊精在水性介质中相互作用形成(如图1b)。

【4】他们通过一个大的浓度范围的此两种聚合物相互作用制备了粒径在120-150nm的凝胶。

制得的纳米凝胶很稳定,而且发现通过冷冻干燥可以获得长时间的保存。

不同胶态环境下的化学合成为改造纳米凝胶的结构和性质提供了一个手段。

有一些研究报道用反向油包水微乳作为介质来聚合单体形成凝胶,加入双官能团的单体作为交联剂以保证得到稳定地胶状纳米网络(图2a)。

Speiser等人首先共聚合成反向微胶粒。

【5】Levashow和他的同伴发展了Speiser的方法,他们用丙烯酰胺和N,N-亚甲基双丙烯酰胺共聚物制成纳米凝胶来共价固定酶。

图2 在胶态环境下共聚合成纳米凝胶不稳定键通常在聚合过程中被引入到纳米凝胶中,当破坏它们后药物便释放出来。

Frechet等人在反向微乳中通过自由基聚合合成可降解的丙烯酰胺纳米凝胶,其中还包含了对酸敏感的乙缩醛交联剂,此凝胶被用来负载蛋白质,抗体和DNA。

【6】乙缩醛基团在pH=7环境下很稳定(t1/2=24 h),但是在酸性胞内体pH值环境下马上就被水解导致纳米凝胶降解从而释放出负载(t1/2=5min)【7】【8】。

Matyjaszewski研究团队在反向微乳中用原子转移基团聚合法(ATRP)以水溶性的聚合物合成稳定地交联纳米凝胶。

【9】他们用一种含二硫化物的交联剂来合成可生物降解的纳米凝胶。

二硫基在胞外基质中很稳定,但是进入细胞后由于谷胱甘肽的存在导致其裂解。

这样同样有利于纳米凝胶在细胞内负载的释放。

聚合反应合成纳米凝胶的方法同样可以在水包油微乳或者水性悬液中进行(如图2b)。

而且,此类聚合反应可以由水性单体在均质水溶液中开始,最后形成一个慢慢长大的多聚胶状悬浮液。

例如,Peppas等人以PEG修饰的聚甲基丙烯酸为原料利用紫外诱导的溶液沉淀聚合方法合成了一中悬浮的纳米凝胶。

【10】除了这些聚合方法外,已经形成的聚合物链之间的共价交联为产生空隙很大的纳米凝胶提供了很好的方法。

【11】这种交图3用交联聚合物链的技术合成纳米凝胶联方法在制备不同功能载药纳米凝胶方面得到广泛的应用。

特别指出的是此种方法第一次被用来制备运输多核苷酸的交联纳米凝胶。

利用此方法,双倍活性的PEG在水包油微乳环境中被结合在分支的PEI上,接着在真空下蒸发掉溶剂,最后纳米凝胶在水性溶液中成熟形成。

(如图3a)。

同聚合反应的情况一样,这种纳米凝胶聚合物之间的交联连接同样可以打开。

例如,一种生物可降解的用二硫化物交联的分段PEI被用来制备载多核苷酸的离子型纳米凝胶,大大减少了毒性。

【12,13】在另外研究中,在水溶液中PEI被交联在双活性普流尼克三嵌段共聚物(PEG-b-PPG-b-PEG;如图3b;PPG=聚丙烯乙二醇)组成的微胶粒上。

【14】这样就得到一个疏水的PPO核,外面包裹交联着一个PEI和PEO的壳(PEG-cl-PEI)。

Bronich等人【40】发明了一种可以控制纳米凝胶中聚合物链空间分布的技术。

其中关键步骤是用一个带相反电荷的缩合剂来交联双亲性的嵌段共聚物以初步得到高聚电解质微粒。

然后在核中发生离子键的化学交联,缩合剂被移走从而得到最终的凝胶(如图3c)。

最终得到的纳米凝胶由PEG-b-聚甲基丙烯酸(PEG-b-PMA)组成,包括一个亲水的PEG壳和一个交联的亲水PMA离子核,它可以在水中溶胀及结合亲水的药物。

【16】用同样的技术可以用PEG修饰的聚丙烯酸(PEG-g-PAA)制得核壳型的纳米凝胶。

【15】图4 光复刻技术合成纳米凝胶最后,DeSimone和他的团队发展了一种新型的合成纳米凝胶的方法,此方法可以将几十纳米的聚合物颗粒制成几个纳米。

此方法用的是一种模板光复刻技术(particle replication in Nonwetting templates PRINT)。

具体过程见图4。

这种方法可以对颗粒的大小,形状,组成和表面功能进行绝对的控制,同时可以负载微小的物质,包括药物和生物大分子。

例如,用此种方法制得了一系列200nm左右的PEG化的纳米凝胶颗粒。

【17】2 化学修饰当注射进入人体后,纳米载体可以将药物输送到病患部位。

有很多因素阻止药物的传送:(1)纳米载体与血清蛋白的作用,导致粘附;(2)网状内皮细胞或肾小球的清除作用;(3)器官内非特异性聚集。

为了降低与血清蛋白的相互作用,延长药物的循环时间,纳米载体的表面经常会修饰上惰性的亲水的多聚链,像PEG。

【18】例如,载药的PEG-cl-PEI纳米凝胶是一个核壳型的结构,表面被PEG链包裹着。

【19】在乳液聚合法过程中同样可以在聚甲基丙烯酸酯纳米凝胶周围接上PEG。

【20】纳米凝胶的表面修饰上一些生物特异性的靶标基团,可以增加纳米凝胶在生物体内的特异性输送。

例如,上面介绍了生物素化的PEG-cl-PEI纳米凝胶,它们可以通过生物素化的配体(转铁蛋白或胰岛素)来结合抗生物素蛋白。

【21】纳米凝胶同样可以接上一种肿瘤靶向蛋白,人转铁蛋白(hTf)。

【22】纳米凝胶可以结合大量转铁蛋白并将其暴露在表面,这样有利于其在细胞内与转铁蛋白受体作用。

另外,通过一个双功能的PEG连接体可以将肽配体连接到纳米凝胶上。

【12】例如,一个末端有半胱氨酸的多肽可以连接到一个马来酰亚胺-PEG-N-hydroxysuccinimide连接体上。

然后此产物可以与PEI 上的氨基反应,从而得到一个既定要求多肽密度修饰的纳米凝胶。

总之,纳米凝胶表面可以被修饰上各种不同的靶向基团。

开始的证据表明这些方法可以用来将纳米凝胶输送到特异选择的细胞内受体上。

3 溶胀:纳米凝胶最重要的性质纳米凝胶是软性纳米材料。

纳米凝胶在水溶液中的溶胀由以下因素控制:(1)纳米凝胶自身的结构(聚合物的化学结构,交联的程度,电解质凝胶的电荷密度等);(2)环境参数,比如pH值,离子强度,温度(如图5)。

众所周知,渗透压和聚合物弹性力学之间的平衡决定了凝胶颗粒的物理尺寸。

【23】弱的聚电解质凝胶的离子化取决于pH值。

总体电荷和抗平衡离子数量的减少会导致凝胶的收缩(渗透压的减少),直到聚合物链已占空间限制其进一步收缩。

例如,当PMA上的羧基质子化导致pH值从9降到5时,交联的PEG-b-PMA 纳米凝胶会收缩。

【16】同样,PEI氨基去质子化后pH从8.5升到10,导致了PEG-cl-PEI纳米凝胶的收缩。

图5 Factors affecting nanogel swelling离子强度同样也决定了聚电解质纳米凝胶的溶胀。

例如,在高的离子强度时,离子型的PAETMAC纳米凝胶的溶胀只受交联剂的浓度影响,但是当离子强度很低时,交联剂和电荷强度同样都会影响其溶胀。

一般的规律是当交联数量增加时,交联了的凝胶的交联比率会降低。

【16】在特定情况下,溶剂与聚合物链之间的作用是受温度影响的,它可以导致凝胶的溶胀或坍塌。

例如,因为在普流尼克聚合物中PPG链具有低溶液临界温度,因此此纳米凝胶是温度响应性的。

N-异丙基丙烯酰胺纳米凝胶(NIPAAm)同样具有温度响应性。

【24,25】这个特性可以用来设计环境响应性药物载体。

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