介孔二氧化硅纳米颗粒的生物相容性_邱满堂
基于介孔二氧化硅复合纳米粒子的制备、性能及药物控释研究
基于介孔二氧化硅复合纳米粒子的制备、性能及药物控释研究一、本文概述随着纳米科技的迅速发展，纳米材料在生物医药、环境科学、能源技术等众多领域的应用前景日益广阔。
其中，介孔二氧化硅复合纳米粒子（mesoporous silica nanoparticles, MSNs）作为一种具有独特结构和性质的新型纳米材料，已引起广泛关注。
本文旨在深入探讨基于介孔二氧化硅复合纳米粒子的制备技术、物理化学性能，以及其在药物控释领域的应用潜力。
本文首先概述了介孔二氧化硅复合纳米粒子的基本结构、性质及其制备方法，包括溶胶-凝胶法、模板法、微乳液法等。
随后，详细分析了这些粒子的表面修饰、功能化以及其与药物分子的相互作用机制。
在此基础上，本文进一步探讨了介孔二氧化硅复合纳米粒子在药物控释系统中的应用，包括药物的包载、释放动力学、细胞摄取和生物相容性等方面的研究。
本文还综述了介孔二氧化硅复合纳米粒子在药物控释领域的研究进展，分析了其在实际应用中面临的挑战和未来的发展方向。
通过本文的论述，旨在为相关领域的研究人员提供有价值的参考信息，推动介孔二氧化硅复合纳米粒子在药物控释领域的深入研究与应用。
二、介孔二氧化硅复合纳米粒子的制备介孔二氧化硅复合纳米粒子的制备是本研究工作的核心环节。
制备过程主要包括原料选择、溶剂配置、合成反应以及后续处理等步骤。
我们选择了高纯度的硅源和表面活性剂作为制备介孔二氧化硅复合纳米粒子的主要原料。
硅源的选择对于粒子的尺寸、形貌以及介孔结构具有重要影响，我们经过多次试验筛选，最终确定了最佳的硅源。
表面活性剂则用于形成介孔结构，其种类和浓度对介孔的有序性和孔径大小具有决定性影响。
在溶剂配置阶段，我们将硅源和表面活性剂按照一定比例溶解在特定的溶剂中，形成均匀的溶液。
溶剂的选择需要考虑其对硅源和表面活性剂的溶解性、反应活性以及后续处理的方便性。
接下来是合成反应阶段。
在特定的温度和搅拌速度下，我们向溶液中加入催化剂，引发硅源的水解和缩聚反应。
介孔有机氧化硅纳米球尺寸、结构、功能调控及其生物行为研究
介孔有机氧化硅纳米球尺寸、结构、功能调控及其生物行为研究是当前纳米材料领域的一个热点课题，通过精密的调控和设计，可以实现介孔有机氧化硅纳米球在生物医药、生物传感、催化等领域的应用。
随着纳米技术的发展和进步，对介孔有机氧化硅纳米球的研究也愈发深入和细致。
本文将详细探讨介孔有机氧化硅纳米球在尺寸、结构、功能等方面的调控以及其在生物体内的行为，旨在全面展现该材料在生物医药领域的前景和潜力。
首先，介孔有机氧化硅纳米球的尺寸对其性能具有重要影响。
尺寸的调控可以影响纳米球的比表面积、药物载荷量等重要参数，从而影响其在药物传递、细胞内递送等方面的应用效果。
通过不同的合成方法和控制条件，可以实现介孔有机氧化硅纳米球尺寸的精确控制，为其在生物医药领域的应用提供了有力支持。
其次，介孔有机氧化硅纳米球的结构也是研究的重点之一。
纳米球的孔隙结构、孔径分布等参数直接影响其在药物缓释、靶向传递等方面的性能。
因此，研究人员通过不同的合成方法和表面修饰技术，可以实现介孔有机氧化硅纳米球结构的精细调控，从而提升其在生物医药领域的应用效果。
除了尺寸和结构，介孔有机氧化硅纳米球的功能调控也是研究的重要方向之一。
通过引入不同的功能基团或控释材料，可以赋予纳米球特定的生物活性，如靶向传递、肿瘤治疗等。
同时，通过控制纳米球的表面电荷、疏水性等特性，可以实现其在生物体内的定位和释放控制，从而提高药物传递的效率和安全性。
最后，介孔有机氧化硅纳米球在生物体内的行为研究也是关注的焦点。
了解纳米球在体内的代谢途径、毒性影响等对于其在临床应用中的安全性和有效性具有重要意义。
通过体内实验和分析，可以全面评估介孔有机氧化硅纳米球的生物相容性和生物分布规律，为其在药物传递、肿瘤治疗等应用领域的进一步优化提供科学依据。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，介孔有机氧化硅纳米球尺寸、结构、功能调控及其生物行为研究是一个综合性课题，需要多学科的协作和深入研究。
通过对纳米球的精细设计和控制，可以实现其在生物医药领域的广泛应用，为人类健康事业带来新的希望和机遇。
介孔二氧化硅纳米粒载药性能的研究
介孔二氧化硅纳米粒载药性能的研究近年来，无机纳米粒因其结构稳定在药物传递方面的应用越来越受重视。
介孔二氧化硅纳米粒作为一种无机高分子材料，具有生物相容性好、比表面积大、孔径和孔容可以调节、孔道均匀、表面易于修饰等优点，在载药和药物控制释放领域有着很大的前景。
本文就目前介孔二氧化硅纳米粒的结构性质特点以及其在药物传递系统的应用作一综述。
标签：介孔二氧化硅纳米粒；载药近年来研究集中在在结构上形成稳定的药物传递系统，这种载体结构能够传递相对大量的药物到靶向组织甚至细胞内而没有提前释放。
结构稳定的药物传递材料中，由于二氧化硅是一种无毒，无味，无污染的无机非金属材料，具有生物相容性好、比表面积大、孔径和孔容可以调节、孔道均匀、表面易于修饰等优点，其在催化、分离、传感器、生物医药等方面具有广泛的应用前景，特别是在载药和药物控制释放领域，二氧化硅能够逐渐的释放像抗生素的药物。
因此合成可控的药物释放体系有着特殊的意义。
1 介孔纳米二氧化硅（MSN）的结构特点国际纯粹与应用化学联合会（lUPAC）规定，介孔材料是指孔径处于 2.0nm～50nm之间的一类多孔固体材料。
直径小于2nm和大于50nm的多孔材料分别称为微孔和大孔材料[1]。
近年来介孔材料在化学和材料科学领域备受瞩目，成为研究的热点领域。
介孔二氧化硅纳米粒（MSN）具有其他材料无可比拟的结构特点[2]，粒径可50～300nm之间调节；粒子形状稳定且规整；孔径规整，孔结构独特，大小可调。
孔径分布窄，从2nm～6nm可调；粒子表面积及孔道容量大；具有内表面和外表面，可选择性地进行功能化，为粒子进行多功能化提供了便利，近年来，杂化介孔SiO2纳米制备技术已经实现了很高的发展程度，将介孔SiO2微球作为主体，利用其孔中或其孔表面的基团组装各种不同功能的纳米颗粒，制备复合纳米颗粒的研究也被广泛迅速地发展。
目前已有以介孔SiO2微球为，主体组装如Ag，Au，Pt、FeO等贵金属纳米粒子和制备各种不同类型的酶类物质等的研究。
介孔二氧化硅纳米粒子在生物吸附、酶固定、传递载体方面的应用
介孔二氧化硅纳米粒子在生物吸附、酶固定、传递载体方面的应用介孔二氧化硅纳米粒子（MSNS)为在治疗、药品和诊断中的广泛应用，提供了一种非侵入性（无创）和生物相容性的传输平台。
创建智能，刺激响应的系统，在局部的微妙变化的蜂窝环境都可能产生许多目前的药物/基因/DNA / RNA 的传递问题的长期解决方案。
此外，MSNs已经被证明在支持酶固定方面有很大的前途，使酶保留他们自己的活动，为在生物催化和能源方面的广泛应用提供了很大的潜力。
本文提供了一个全面的总结，在过去十年取得的进展，以及关于MSNs的可能应用作为生物大分子储存和传递的纳米容器。
我们讨论了一些关于在MSNs中生物大分子的吸附和释放的重要影响因素，以及这种纳米材料的细胞毒性方面的审查。
审查还强调了一些有前途的工作，即利用介孔二氧化硅纳米粒子的酶固定性。
1.介绍在过去几十年的深入研究和发展集中在发现新的治疗方法。
不幸的是，许多新药物是很难直接管理的，由于其在生物系统中的降解性。
随着纳米颗粒作为载体的使用，药物的毒性和副作用可以大大的降低，并且药物分子可以通过内吞作用转成不同的细胞。
这是与往往被采用仅仅通过大细胞（例如，巨噬细胞）或留在外面的靶细胞的微粒进行对比。
多种不同的纳米材料，例如双层氢氧化物（LDH）、脂质体和聚合物纳米粒子，已经被视为是生物大分子的控制和有针对性释放的传输工具。
介孔二氧化硅纳米粒子（MSNs）形成另一组重要的无机运载系统。
他们是理想的候选材料，是由于其形貌可控，有序结构和孔隙度，高水品的生物相容性以及以功能化。
自从在1992年发现了MCM-41s，新介孔二氧化硅材料的合成取得了快速的发展。
MSNs最著名和共同家族包括MCM- n,SBA-n（圣巴巴拉的无定形二氧化硅），MSU-n（密歇根州立大学二氧化硅），KIT-1（韩国技术研究所），IBN （生物工程与纳米技术研究所）和FDU-n（复旦大学）。
每个家族都有自己独特的优点和缺点，并已成功地使用在各种应用中。
介孔二氧化硅纳米粒的功能化修饰及其在药物研究中的应用
摘要目的：提高介孔二氧化硅纳米粒作为药物载体的性能，促进其在药物治疗中的应用。
方法：以“介孔二氧化硅纳米粒”“功能化修饰”“药物”“Mesoporous silica nanoparticles”“Functionalized modification”“Drug”等为关键词，组合查询2022年1月-2022年3月在中国知网、万方数据、维普网、PubMed、SpringerLink、Elsevier等数据库中的相关文献，主要对介孔二氧化硅纳米粒的肿瘤靶向性修饰、内源性刺激响应性修饰、外源性刺激响应性修饰及其在药物研究中的应用进行论述。
结果与结论：共检索到相关文献292篇，其中有效文献43篇。
根据肿瘤部位的靶向受体（包括叶酸受体、线粒体受体、透明质酸受体等）和肿瘤内部微环境（包括酸性pH环境、还原性环境、多种酶环境等）以及外部环境刺激（包括温度变化、光和磁场等），采用肿瘤靶向性（如叶酸、线粒体靶向肽三苯基膦、转铁蛋白等）、内源性刺激响应性（如pH敏感性接头、二硫键、酶响应性材料等）、外源性刺激响应性材料（如温敏性材料聚N-异丙基丙烯酰胺、光敏性材料偶氮苯、超顺磁性四氧化三铁等）对介孔二氧化硅纳米粒进一步功能化修饰，可实现药物的特异性递送，避免药物提前释放，提升药物的抗肿瘤效率，提高药物的生物利用度。
介孔二氧化硅纳米粒要应用于临床，还需要解决其大规模生产问题、稳定性问题以及在动物实验中的良好效果能否在临床重现的问题，此外对其毒性和体内分布、代谢过程也需进行深入研究。
关键词介孔二氧化硅纳米粒；功能化修饰；药物；靶向性修饰；刺激响应性修饰介孔二氧化硅纳米粒（Mesoporous silica nanoparticles，MSNs）因其独特的介孔结构和高比表面积，在药物传递系统（Drug delivery system，DDS）中显示出优于其他纳米载体（如脂质体、纳米球、聚合胶束等）的特点[1]。
且MSNs粒径可控、稳定性和生物相容性强，药物负载能力强[2]，在过去的10年中，以二氧化硅为基础的介孔材料成为研究热点[3]。
介孔二氧化硅纳米颗粒的生物相容性_邱满堂
中国组织工程研究 第16卷 第38期 2012–09–16出版Chinese Journal of Tissue Engineering Research September 16, 2012 Vol.16, No.38doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2012.38.026 [/crter-2012-qikanquanwen.html] 邱满堂，蔡晓冰. 介孔二氧化硅纳米颗粒的生物相容性[J].中国组织工程研究，2012，16(38): 7156-7160.P .O. Box 1200, Shenyang 110004 71561南京医科大学第一临床医学院，江苏省南京市 210029；2同济大学附属上海第十人民医院骨科，上海市 200072邱满堂★，男，1988年生，江苏省徐州市人，汉族，南京医科大学在读硕士，主要从事肺癌的基础和临床研究。
Q.MT1988@ 通讯作者：蔡晓冰，博士，同济大学附属上海第十人民医院骨科，上海市 200072 caixbjn@ 中图分类号:R318 文献标识码:A文章编号: 2095-4344 (2012)38-07156-05收稿日期：2012-01-17 修回日期：2012-02-24 (20111224008/GW ・T)介孔二氧化硅纳米颗粒的生物相容性*★邱满堂1, 2，蔡晓冰2文章亮点：综述国内外对介孔二氧化硅纳米颗粒生物相容性的研究进展，结果显示介孔二氧化硅纳米颗粒在体外和体内均显示出较好的生物相容性，但其安全性仍需进一步研究。
关键词：介孔二氧化硅；纳米颗粒；生物相容性；细胞毒性；动物毒性摘要背景：介孔二氧化硅纳米颗粒具有很多优异的物理性质，在生物医学领域应用广泛，但目前对其生物相容性研究不足。
目的：综述国内外对介孔二氧化硅纳米颗粒生物相容性的研究进展。
方法：检索PubMed 、EMBASE 、万方、CNKI 、维普、中国生物医学数据库有关介孔二氧化硅纳米颗粒细胞毒性和动物毒性的相关文献。
中空介孔二氧化硅纳米材料(HMSNs)的合成及其生物相容性
中空介孔二氧化硅纳米材料(HMSNs)的合成及其生物相容性郑昆;杨红;温刚;张元新;葛雅琨;隋新【摘要】以CaCO3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:CaCO3-HMSNs是以CaCO3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.【期刊名称】《吉林大学学报（理学版）》【年(卷),期】2016(054)001【总页数】4页(P148-151)【关键词】中空介孔二氧化硅纳米材料;生物相容性;细胞内吞作用【作者】郑昆;杨红;温刚;张元新;葛雅琨;隋新【作者单位】吉林化工学院生物与食品工程学院,吉林吉林132022;吉林工贸学校,吉林吉林132021;吉林化工学院生物与食品工程学院,吉林吉林132022;吉林化工学院生物与食品工程学院,吉林吉林132022;吉林化工学院生物与食品工程学院,吉林吉林132022;吉林化工学院生物与食品工程学院,吉林吉林132022【正文语种】中文【中图分类】O613.72中空介孔二氧化硅纳米材料(HMSNs)是一种以介孔二氧化硅为壳的中空纳米材料, 由于该类材料具有较高的比表面积, 较大的孔体积, 较低的密度, 优良的化学稳定性和表面可渗透性以及较高的生物相容性等, 因此HMSNs的合成及应用具有广阔的发展前景[1]. 目前常用合成二氧化硅空心球的方法主要有：喷雾高温分解法、超声法、溶胶-凝胶法和模板法等. 其中模板法又分为硬模板法和软模板法: 硬模板法的模板使用刚性结构物质, 如以聚苯乙烯球、碳酸钙[2]、金、硅和碳材料等固体材料作为模板剂; 软模板法使用的模版剂为具有柔性结构的分子或聚集体, 如乳液[3]、表面活性剂胶束和囊泡[4]等. 目前, HMSNs主要应用于药物载体和药物的可控释放[5-10], 而与细胞作用的研究报道较少. 基于此, 本文先合成以CaCO3为模板的HMSNs, 再用透射电镜(TEM)、小角X射线粉末衍射(SAXRD)和荧光光谱对样品进行表征. 通过MTT法测试HMSNs对A549细胞的毒性, 研究其生物相容性, 并通过荧光显微镜和流式细胞仪检验HMSNs的细胞内吞能力.1.1 纳米CaCO3球的合成将1.84 g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB), 50 mL十二烷, 5 mL正己醇和1 mL NaHCO3(0.5 mol/L)溶液依次加入100 mL两颈圆底烧瓶中, N2保护下搅拌并加热至60 ℃; 再加入0.5 mol/L的Ca(NO3)22.64 mL, 搅拌10 min, 继续加热至200 ℃, 回流60 min. 在上述体系中加入0.5 mol/L的K2HPO41 mL, 反应40 min；再加入20 mL二甘醇(DEG)搅拌10 min后停止反应. 冷却至室温, 分液. 下层液体用无水C2H5OH洗涤数次, 并分散在无水C2H5OH中[11].1.2 配制APTES-FITC溶液先配制4 mL浓度为0.025 mol/L的异硫氰酸荧光素(FITC)醇溶液, 再加入10 μL 3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES), 避光搅拌24 h, 即得到APTES-FITC醇溶液[12-13].1.3 CaCO3-MSNs与HMSNs的合成将25 mL无水C2H5OH, 0.3 g CTAB, 125 mL水和1.5 mL NH3·H2O混合, 超声10 min. 加入纳米CaCO3球并超声10 min后, 加入0.1 mL正硅酸乙酯(TEOS)继续超声2 h；再加入50 μL APTES-FITC醇溶液, 得到含FITC的CaCO3-HMSNs粒子. 将上述反应混合物转移至透析袋中, 依次用酸醇、醇和去离子水透析, 除去CTAB和CaCO3, 得到HMSNs.1.4 HMSNs细胞活性实验(MTT法) 1) A549细胞的培养液为DMEM, 其中加有质量分数为1%的盘尼西林和链霉素以及体积分数为10%的小牛血清. 铺96孔板, 每孔100 μL DMEM, 细胞数约为8 000个, 边缘孔用无菌磷酸盐缓冲溶液(PBS)填充.φ(CO2)=5%, 37 ℃孵育24 h. 2) 弃去上清液, 加入一定质量浓度梯度(15.625,31.25,62.5,125,250,500 μg/mL)HMSNs样品的DMEM溶液, 每孔200 μL, 6个复孔, 对照溶液为空白的DMEM.φ(CO2)=5%, 37 ℃孵育24 h. 3) 每孔加入20 μL噻唑兰(MTT)溶液, 孵育4 h. 4) 吸去孔内培养液, 加入150 μL二甲基亚砜(DMSO), 测定各孔吸光值.1.5 荧光检测及流式细胞仪检测1) 用胰酶溶液消化A549细胞后, 将DMEM溶液稀释并接种于6孔培养板(密度为每孔每毫升1.0×105个细胞),φ(CO2)=5%，37 ℃培养24 h. 2) 弃去上清液, 加入2 mL含100 μg/mL HMSNs的DMEM溶液, 孵育24 h. 3) 弃去上清液, 用PBS洗涤3次后, 再溶于2 mL PBS中, 在荧光显微镜下观察样品被A549细胞吸收的情况. 4) 每孔先用胰酶溶液消化, 再用PBS重悬细胞. 取500 μL置于1.5 mL离心管中. 用流式细胞仪测定HMSNs(带FITC标签)的细胞内吞效率.2.1 CaCO3-MSNs和HMSNs的表征图1为样品的SAXRD和广角X射线衍射(WAXRD)谱. 由图1(A)可见, 两种样品均为有序的介孔孔道结构, 2θ=2.4°, 峰位基本未发生变化, 即除去CaCO3和CTAB后, 样品HMSNs保持了原有介孔孔道的连续性和有序性. 由图1(B)可见, CaCO3-MSNs具有SiO2和 CaCO3的特征衍射峰, HMSNs具有SiO2的特征衍射峰, 即已完全除去了CaCO3核.图2为CaCO3-MSNs和HMSNs的TEM照片. 由图2(A)可见, 中间黑色部分即为CaCO3球, 四周为介孔二氧化硅. 由图2(B)可见, 除去CTAB和CaCO3即可显现出HMSNs的中空球. 综上可知, CaCO3-MSNs是以CaCO3为核, 介孔二氧化硅为壳的纳米粒子; HMSNs为中空的、壳为介孔二氧化硅的球形纳米粒子，其中的空笼可通过外壳的介孔孔道装载其他分子(如药物分子等).图3为HMSNs的荧光光谱. 由图3可见： FITC的激发波长为490～495 nm, 最大发射光波长为525～530 nm； HMSNs在490 nm波长激发下, 其荧光发射峰位于λ=540 nm附近, 即FITC已连在HMSNs上.2.2 HMSNs的生物相容性图4为MTT法测试不同质量浓度的HMSNs样品对A549细胞存活率影响的柱状分布图. 由图4可见: 当HMSNs的质量浓度为62.5 μg/mL时, A549的细胞存活率为100%；当样品的质量浓度达到125μg/mL时, 细胞存活率略降低, 表明HNSNs具有较好的生物相容性[12].2.3 HMSNs的胞吞性能图5为A549细胞内噬HMSNs的荧光显微镜照片. 若连有荧光剂FITC的HMSNs被A549内噬, 则该细胞在显微镜下发出绿色荧光. 由图5可见, 绝大多数细胞发出绿色荧光, 即HMSNs已被大部分细胞内吞. 在此基础上, 用流式细胞仪定量测定A549细胞内吞HMSNs的百分数, 结果如图6所示, 其中绿色峰面积表示吞噬HMSNs的细胞数占总细胞数的百分数. 由图6可见, 有92.80%的细胞吸收了HMSNs, 即HMSNs具有较高的细胞内吞能力.[1] Caruso F, Caruso R A, Möhwald H. Nanoengineering of Inorganic and Hybrid Hollow Spheres by Colloidal Templating [J]. Science, 1998, 282: 1111-1114.[2] ZHAO Hua, LI Yanju, LIU Runjing, et al. Synthesis Method for Silicaneedle-Shaped Nano-hollow Structure [J]. Mater Lett, 2008, 62(19): 3401-3403.[3] TENG Zhaogang, HAN Yandong, LI Jun, et al. Preparation of HollowMesoporous Silica Spheres by a Sol-Gel/Emulsion Approach [J]. Microporous Mesoporous Mater, 2010, 127(1/2): 67-72.[4] Hubert D H W, Jung M, Frederik P M, et al. Vesicle-Directed Growth of Silica [J]. Adv Mater, 2000, 12(7): 1286-1290.[5] Botterhuis N E, SUN Qianyao, Magusin P, et al. Hollow Silica Spheres with an Ordered Pore Structure and Their Application in Controlled Release Studies [J]. Chem Eur J, 2006, 12(5): 1448-1456.[6] Yang Y J, Tao X, Hou Q, et al. Fluorescent Mesoporous Silica Nanotubes Incorporating CdS Qutantum Dots for Controlled Release of Ibuprofen [J]. Acta Biomaterialia, 2009, 5(9): 3488-3496.[7] ZHU Yufang, Ikoma T, Hanagata N, et al. Rattle-TypeFe3O4@SiO2Hollow Mesoporous Spheres as Carriers for Drug Delivery [J]. Small, 2010, 6(3): 471-478.[8] CHEN Yu, CHEN Hangrong, ZENG Deping, et al. Core/Shell Structured Hollow Mesoporous Nanocapsules: A Potential Platform for Simultaneous Cell Imaging and Anticancer Drug Delivery [J]. Acs Nano, 2010, 4(10): 6001-6013.[9] YANG Yunjie, TAO Xia, HOU Qian, et al. Mesoporous Silica Nanotubes Coated with Multilayered Polyelectrolytes for pH-Controlled Drug Release [J]. Acta Biomaterialia, 2010, 6(8): 3092-3100.[10] WANG Tingting, ZHANG Lingyu, SU Zhongmin, et al. Multifunctional Hollow Mesoporous Silica Nanocages for Cancer Cell Detection and the Combined Chemotherapy and Photodynamic Therapy [J]. ACS Appl Mater Interfaces, 2011, 3(7): 2479-2486.[11] Buchold H M D, Feldmann C. Microemulsion Approach to Non-aggllomerated and Crystalline Nanomaterials [J]. Adv Funct Mater, 2008, 18(7): 1002-1011.[12] LIN Yushen, Haynes C L. Synthesis and Characterization of Biocompatible and Size-Tunable Multifunctional Porous Silica Nanoparticles [J]. Chem Mater, 2009, 21(17): 3979-3986.[13] LIN Yushen, Tsai C P, HUANG Hsingyi, et al. Well-Ordered Mesoporous Silica Nanoparticles as Cell Markers [J]. Chem Mater, 2005, 17(18): 4570-4573.。
不同形貌介孔二氧化硅纳米颗粒的可控制备及其生物学效应研究的开题报告
不同形貌介孔二氧化硅纳米颗粒的可控制备及其生物学效应研究的开题报告导言：纳米颗粒在生物医学科学中的应用越来越广泛，其中，介孔二氧化硅纳米颗粒（mesoporous silica nanoparticles, MSN）由于具有良好的生物相容性、可控制备等优点而备受研究者们关注。
不同形貌的介孔二氧化硅纳米颗粒对其生物学效应的影响不同，因此，本研究将旨在探究不同形貌介孔二氧化硅纳米颗粒的制备方法，并对其生物学效应进行研究。
资料收集：1. MSC的制备方法在制备介孔二氧化硅纳米颗粒时，可以采用模板法、溶胶-凝胶法、水热法等多种方法。
不同的制备方法会影响到纳米颗粒的形貌、孔径大小、孔结构等方面的性质。
其中，模板法是制备MSC的主要方法之一。
2. MSC形貌的影响MSC的形貌对其生物学效应有很大的影响。
采用不同的制备方法，可以制备出不同形貌的MSC，如球形、棒形、多孔形等。
研究表明，球形MSC与棒形MSC在细胞毒性、细胞内药物释放、靶向性等方面的性质不同。
3. MSC的生物学效应MSC作为一种有潜在应用价值的纳米材料，其生物学效应受到广泛关注。
研究表明，MSC对肿瘤细胞具有良好的抑制作用，同时还可以用于药物的缓释和靶向输送。
研究内容：1. 制备不同形貌介孔二氧化硅纳米颗粒本研究将采用溶胶-凝胶法、水热法等多种方法制备不同形貌的介孔二氧化硅纳米颗粒，并采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对其形貌和孔径结构进行表征。
2. 研究不同形貌介孔二氧化硅纳米颗粒的生物学效应将所制备的不同形貌介孔二氧化硅纳米颗粒照射于肿瘤细胞，在细胞毒性、药物释放、靶向性等方面对其效应进行研究，并与常规的化学制备方法进行比较分析。
预期结果：本研究将制备出不同形貌的介孔二氧化硅纳米颗粒，并解析其生物学效应，为其在肿瘤治疗、药物缓释等应用方面提供新的思路和方法。
介孔SiO2纳米微球的生物相容性研究进展
] ５ Ｇ ６ ) , 等优点 [ 此后的 ２ ０ 年间 , M S N s的 相 关 研 究 和 应 g [ ７] 用得到迅速发 展 , 并 已 研 制 出 具 有 各 种 形 状㊁ 大 小㊁
[ １]
５ ０ ０n m 的S i O ２ 球主要通过巨胞饮和网格蛋白介导入 胞 .M S N s进 入 细 胞 的 过 程 还 受 微 粒 的 表 面 性 质 影 过改变 表 面 电 荷 而 控 制 细 胞 对 M S N s 的 摄 取 .I o r g [ ] ２ ０ 通过对 H S l o w i n e L a 细 胞 的 研 究 得 出 ,对 g等 M S N s进行表面 功 能 化 处 理 可 以 控 制/调 节 细 胞 的 摄 取量 , 也可 以 通 过 改 变 M 带负电 S N s表 面 的 功 能 化 ( M S N s的内吞作用是由 H e L a 细胞表面的叶 酸 受 体 介 , 导的 而经荧光标记 的 M S N s并 没 有 因 为 有 特 异 的 受 ２． ２㊀ 对细胞的毒性 M S N s对于细胞的毒性与 M S N s能否被摄取进入 细胞 , 以及进入细胞的量有关 , 而这就取决于细胞的类 型如 H 人 皮 肤 成 纤 维 细 胞㊁ 巨 噬 细 胞㊁ 红细 e L a细 胞㊁ 胞和 M 如大小 ㊁ 浓度 ㊁ 形状 ㊁ 表面基团 S N s本身的性状 ,
顾继生 等 : 介孔 S i O ２ 纳米微球的生物相容性研究进展
( ) 文章编号 : １ ０ ０ １ Ｇ ９ ７ ３ １ ２ ０ １ ５ １ ８ Ｇ １ ８ ０ ２ ３ Ｇ ０ ４
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介孔 S i O２ 纳米微球的生物相容性研究进展
《生物可降解二氧化硅纳米颗粒联合miR-let-7c-5p对人宫颈癌细胞的作用及机制》
《生物可降解二氧化硅纳米颗粒联合miR-let-7c-5p对人宫颈癌细胞的作用及机制》一、引言随着纳米技术的快速发展，生物可降解的纳米材料在生物医学领域的应用越来越广泛。
其中，二氧化硅纳米颗粒（Silica Nanoparticles, SSNs）因其良好的生物相容性、易修饰性和可调控的降解性，成为药物传递和基因治疗的理想载体。
而miRNA作为重要的非编码RNA分子，参与细胞多种生命活动的调控，其中miR-let-7c-5p已被证明与多种肿瘤发生、发展密切相关。
本篇论文旨在探讨生物可降解二氧化硅纳米颗粒联合miR-let-7c-5p对人宫颈癌细胞的作用及机制。
二、材料与方法1. 材料（1）生物可降解二氧化硅纳米颗粒的合成与表征。
（2）人宫颈癌细胞株（如HeLa细胞）的购买与培养。
（3）miR-let-7c-5p的获取及标记处理。
2. 方法（1）将生物可降解二氧化硅纳米颗粒与miR-let-7c-5p进行结合，构建成载有miR-let-7c-5p的二氧化硅纳米颗粒复合物。
（2）利用荧光显微镜观察复合物在人宫颈癌细胞内的定位和摄取情况。
（3）采用细胞生物学和分子生物学实验技术，检测复合物对人宫颈癌细胞的生长抑制作用，以及其对相关基因表达的影响。
（4）通过生物信息学分析和分子生物学实验，探讨miR-let-7c-5p在宫颈癌细胞中的作用机制。
三、实验结果1. 生物可降解二氧化硅纳米颗粒与miR-let-7c-5p的联合作用（1）复合物在宫颈癌细胞内具有良好的定位和摄取能力。
（2）该复合物对宫颈癌细胞的生长具有明显的抑制作用，表现出剂量依赖性。
（3）通过抑制miR-let-7c-5p的靶基因，进一步影响了细胞的生长、迁移等过程。
2. 分子机制分析（1）通过生物信息学分析，确定了miR-let-7c-5p的靶基因及其在宫颈癌细胞中的功能。
（2）发现复合物通过调控miR-let-7c-5p及其靶基因的表达，影响了宫颈癌细胞的增殖、凋亡、迁移等过程。
介孔二氧化硅纳米颗粒的不足
介孔二氧化硅纳米颗粒的不足
介孔二氧化硅纳米颗粒是一种应用广泛的纳米材料，具有可调控的孔径大小、高比表面积等优点，已被广泛应用于催化、吸附、药物传递等方面。
然而，介孔二氧化硅纳米颗粒仍存在一些不足之处。
首先，介孔二氧化硅的合成方法相对复杂，需要控制多个因素，如反应温度、酸碱度、溶液浓度等，使得合成过程容易受到环境影响，且操作难度较大。
其次，由于介孔二氧化硅纳米颗粒表面易产生缺陷，容易吸附水分、气体等物质，进而影响其应用性能。
同时，介孔二氧化硅纳米颗粒的稳定性也不够理想，容易发生聚集，使其孔径大小、比表面积等性能产生差异，影响其应用效果。
最后，介孔二氧化硅纳米颗粒在生物医学领域的应用仍面临挑战。
研究发现，介孔二氧化硅纳米颗粒在体内容易引起炎症反应、毒性反应等不良效应，可能对人体造成潜在危害。
因此，如何降低介孔二氧化硅纳米颗粒在生物体内的毒性，以及提高其生物相容性，是当前研究亟待解决的问题。
综上所述，介孔二氧化硅纳米颗粒的合成、稳定性和生物相容性等方
面仍存在不足之处。
未来的研究应该着重解决这些问题，提高介孔二氧化硅纳米颗粒的性能和应用效果，为其在更广泛领域的应用提供更强有力的支持。
介孔二氧化硅纳米颗粒的载药及控释性能研究
介孔二氧化硅纳米颗粒的载药及控释性能研究作者：张玩涛来源：《科学导报·学术》2020年第19期摘 ;要：介孔二氧化硅纳米粒子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。
本文就介孔二氧化硅纳米粒的结构性质特点以及其在载药及控释的应用等方面的研究展加以综述。
关键词：介孔二氧化硅;纳米粒;药物递送与传统的药物载体如脂质体、乳剂、聚合物纳米粒等相比，无机载体由于其物理稳定性好、粒子大小及形态控制简单、易于表面功能化等优势，加上无机材料本身独特的光学、磁学、电学及物理学性能，显示出其在医药领域巨大的应用前景。
其中，介孔二氧化硅材料由于其良好的生物相容性、较高的孔隙率、规则的孔道结构和形貌、可控的孔道形状和孔径、很好的生物相容性等，作为药物载体的研究成为近几年研究的热点。
特别是在载药和药物控制释放领域。
1介孔纳米二氧化硅的结构特点介孔材料是一类孔径处于2-50 nm之间的多孔的固体材料。
且是一种无机高分子材料，可作为无机纳米药物载体，具有生物相容性好、比表面积大、孔径和孔容可调节、孔道均匀、安全性高等特点;其次其表面丰富的硅羟基也为表面修饰提供了基础，可与配体进行偶联，从而设计不同的功能化表面，以满足生物学的需求;并且无毒，具有生物相容以及生物可降解性，使其可以应用于临床。
2合成方法不同孔径结构的二氧化硅材料，合成方法也多种多样，但归纳起来，合成方法主要有两大途径，即采用表面活性剂（阳离子、阴离子或非离子型）为模板的途径和采用非表面活性剂（葡萄糖、聚芽糖等）为模板的另一新途径[1]。
在碱性介质中，采用阳离子表面活性剂作为模板，是最早研究的方法;阴离子表面活性剂作为模板合成二氧化硅介孔结构材料的实例不是很多;采用非离子表面活性剂作为模板剂的方法，由于模板剂与无机骨架之间作用力很弱，使用有机溶剂萃取就可以除去模板剂，并且很多非离子表面活性剂都具有低毒性的优点，所以目前该类途径的合成研究较多。
二氧化硅纳米颗粒应用于干细胞增殖、分化及体内示踪研究的开题报告
二氧化硅纳米颗粒应用于干细胞增殖、分化及体内示踪研
究的开题报告
一、研究背景
生物医学领域中，干细胞有着广泛的应用前景，其可以在体内进行增殖和分化，用于再生医学、疾病治疗等方面。
然而，干细胞的增殖、分化及追踪等方面仍然存在许多问题，需要寻找新的方法和技术来解决。
近年来，纳米颗粒材料的应用在生物医学领域中具有很大的潜力，其中二氧化硅纳米颗粒尤为值得关注。
二氧化硅纳米颗粒具有许多优点，如稳定性强、生物相容性好、生物降解性能优良等，可以在干细胞增殖、分化及体内示踪方面发挥独特的作用。
二、研究内容
本研究旨在探讨二氧化硅纳米颗粒在干细胞增殖、分化及体内示踪方面的应用。
具体内容包括以下几个方面：
1. 二氧化硅纳米颗粒的制备及表征：采用溶胶-凝胶法或气相沉积法制备二氧化硅纳米颗粒，并通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等手段对其进行表征和分析。
2. 干细胞增殖和分化的研究：将二氧化硅纳米颗粒引入干细胞培养基中，研究其对干细胞增殖和分化的影响，利用细胞增殖和分化相关的指标来评价干细胞的增殖和分化情况。
3. 二氧化硅纳米颗粒的体内示踪研究：将标记有二氧化硅纳米颗粒的干细胞植入小鼠体内，利用荧光显微镜或MRI技术来追踪其在体内的分布和生物学功能表现。
三、研究意义与预期成果
本研究将对干细胞增殖、分化及体内示踪方面的问题进行深入探讨和研究，为干细胞在再生医学、疾病治疗中的应用提供新的方法和技术支持。
预期成果包括制备表征出性质稳定的二氧化硅纳米颗粒、研究其对干细胞增殖、分化的影响、以及探究其在体内的显示和追踪。
胺功能化介孔二氧化硅纳米颗粒
胺功能化介孔二氧化硅纳米颗粒
胺功能化介孔二氧化硅纳米颗粒是一种具有很强生物相容性和
生物活性的纳米材料。
其制备方法一般通过溶胶-凝胶法或水热法等
合成方法得到，通过表面修饰胺基团实现控制其表面性质和生物功能。
胺功能化介孔二氧化硅纳米颗粒在生物医学领域有着广泛的应用，如用于药物传递、细胞成像、生物传感、组织工程等方面。
其药物传递的机制主要是通过纳米颗粒表面的胺基团与药物形成化学键
结合，实现药物的稳定性和靶向性，从而提高药物治疗效果和减少药物副作用。
此外，胺功能化介孔二氧化硅纳米颗粒还具有良好的细胞相容性和生物安全性，在体内可以被代谢和排出，不会对人体产生不良影响。
因此，在生物医学领域中，胺功能化介孔二氧化硅纳米颗粒有着广阔的应用前景。
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一种酶修饰-四硫键掺杂介孔二氧化硅纳米粒及其制备方法与应用
一种酶修饰-四硫键掺杂介孔二氧化硅纳米粒及其制备方法与应用介孔二氧化硅纳米粒是一种具有广泛应用前景的纳米材料，由于其良好的生物相容性和可调控的孔径大小，被广泛用于药物传递、生物成像、生物传感等领域。
然而，纳米材料在生物体内的稳定性和生物可降解性仍然是制约其应用的关键问题之一。
为了克服这些问题，许多研究者通过对纳米材料进行酶修饰，提高其在生物体内的稳定性和可降解性。
本文将介绍一种酶修饰-四硫键掺杂介孔二氧化硅纳米粒及其制备方法和应用。
一、制备方法1. 合成介孔二氧化硅纳米粒介孔二氧化硅纳米粒的制备方法有很多种，本文介绍一种简单易行的方法。
首先，将硅烷（TEOS）和表面活性剂（CTAB）混合，并加入乙醇和去离子水，形成混合溶液。
然后在搅拌的同时，缓慢滴加氨水，使混合溶液中的TEOS水解聚合生成介孔二氧化硅。
最后，将制得的介孔二氧化硅纳米粒用去离子水洗涤干净，并在60℃下干燥。
2. 酶修饰将制得的介孔二氧化硅纳米粒与四硫键形成试剂（DTSSP）混合，并在室温下静置30分钟，使得四硫键形成试剂与介孔二氧化硅表面的氨基反应生成四硫键。
然后将修饰后的介孔二氧化硅纳米粒用去离子水洗涤干净。
二、应用1. 药物传递酶修饰-四硫键掺杂介孔二氧化硅纳米粒可以用于药物传递。
研究表明，将药物包载于介孔二氧化硅纳米粒中，并进行酶修饰，可以提高药物在生物体内的稳定性和可降解性，从而提高药效。
此外，四硫键可以使得药物在纳米粒内部得到更好的包覆和保护，避免药物的早期释放。
2. 生物成像酶修饰-四硫键掺杂介孔二氧化硅纳米粒可以用于生物成像。
研究表明，将荧光染料包载于介孔二氧化硅纳米粒中，并进行酶修饰，可以提高荧光染料在生物体内的稳定性和可降解性，从而提高成像效果。
3. 生物传感酶修饰-四硫键掺杂介孔二氧化硅纳米粒可以用于生物传感。
研究表明，将DNA或RNA等生物分子包载于介孔二氧化硅纳米粒中，并进行酶修饰，可以提高生物分子在生物体内的稳定性和可降解性，从而提高传感效果。
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中国组织工程研究 第16卷 第38期 2012–09–16出版Chinese Journal of Tissue Engineering Research September 16, 2012 Vol.16, No.38doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2012.38.026 [/crter-2012-qikanquanwen.html] 邱满堂，蔡晓冰. 介孔二氧化硅纳米颗粒的生物相容性[J].中国组织工程研究，2012，16(38): 7156-7160.P .O. Box 1200, Shenyang 110004 71561南京医科大学第一临床医学院，江苏省南京市 210029；2同济大学附属上海第十人民医院骨科，上海市 200072邱满堂★，男，1988年生，江苏省徐州市人，汉族，南京医科大学在读硕士，主要从事肺癌的基础和临床研究。
Q.MT1988@ 通讯作者：蔡晓冰，博士，同济大学附属上海第十人民医院骨科，上海市 200072 caixbjn@ 中图分类号:R318 文献标识码:A文章编号: 2095-4344 (2012)38-07156-05收稿日期：2012-01-17 修回日期：2012-02-24 (20111224008/GW ・T)介孔二氧化硅纳米颗粒的生物相容性*★邱满堂1, 2，蔡晓冰2文章亮点：综述国内外对介孔二氧化硅纳米颗粒生物相容性的研究进展，结果显示介孔二氧化硅纳米颗粒在体外和体内均显示出较好的生物相容性，但其安全性仍需进一步研究。
关键词：介孔二氧化硅；纳米颗粒；生物相容性；细胞毒性；动物毒性摘要背景：介孔二氧化硅纳米颗粒具有很多优异的物理性质，在生物医学领域应用广泛，但目前对其生物相容性研究不足。
目的：综述国内外对介孔二氧化硅纳米颗粒生物相容性的研究进展。
方法：检索PubMed 、EMBASE 、万方、CNKI 、维普、中国生物医学数据库有关介孔二氧化硅纳米颗粒细胞毒性和动物毒性的相关文献。
结果与结论：介孔二氧化硅纳米颗粒可通过内吞作用被细胞摄取，其可能通过在细胞内产生活性氧化物导致细胞毒性；介孔二氧化硅纳米颗粒致细胞毒作用与介孔二氧化硅纳米颗粒浓度、颗粒尺寸、表面活性剂去除方式、细胞种类有关。
介孔二氧化硅纳米颗粒在动物体内主要富集在肝脏和脾脏，尿液和粪便是其主要排泄途径；介孔二氧化硅纳米颗粒在体内局部生物相容性良好，而大剂量介孔二氧化硅纳米颗粒经腹腔注射或静脉注射可导致严重全身反应。
介孔二氧化硅纳米颗粒在体外和体内均显示出较好的生物相容性，但其安全性仍需进一步研究。
Biocompatibility of mesoporous silica nanoparticlesQiu Man-tang 1, 2, Cai Xiao-bing 2AbstractBACKGROUND: Due to the superior physical properties of mesoporous silica nanoparticles (MSNs), MSNs can be applied widely in biomedicine, but insufficient information about its biocompatibility is unknown. OBJECTIVE: To review the research progress in MSNs biocompatibility.METHODS: Electronic databases of PubMed, EMBASE, Wanfang, CNKI, Weipu and Chinese Biomedical Medicine were searched, and papers concerning the cytotoxicity or toxicity of MSNs in vivo were included.RESULTS AND CONCLUSION: MSNs could be internalized by cells through endocytosis, and the root cause for the cytotoxicity may be induced by the production of reactive oxygen species. The cytotoxicity of MSNs was associated with the concentration of MSNs, particles size, residual surfactant removal methods and cell types. In vivo , MSNs was easily trapped in liver and spleen and mainly excreted through urine and stool. MSNs showed good biocompatibility in local site in vivo , but large dose intra-peritoneal or intra-venous injection can result in serious systematic response. MSNs exhibit tolerable toxicity and good biocompatibility in vitro and in vivo , but its security needs further study.Qiu MT, Cai XB. Biocompatibility of mesoporous silica nanoparticles. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu. 2012;16(38): 7156-71600 引言1992年，Kresge 等[1-2]首次制备出新型纳米二氧化硅材料—MCM-41，这种新型材料随即被医学界广泛关注与研究。
介孔二氧化硅纳米颗粒是利用有机分子作为模板剂与无机硅源进行界面反应，形成由二氧化硅包被的有序组装体，然后通过煅烧或溶剂萃取去除模板剂，保留无机二氧化硅骨架，从而形成具有规则介孔结构的纳米颗粒[2-6]。
介孔二氧化硅纳米颗粒具有很大的比表面积(>900 m 2/g)和比孔容(>0.9 cm 3/g)、可调节的介孔孔径，这些优异性质使其在药物传输[7-8]、靶向给药系邱满堂，等. 介孔二氧化硅纳米颗粒的生物相容性 ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAH7157www.CRTER.org1First Clinical Collegeof Nanjing Medical University, Nanjing 210029, Jiangsu Province, China; 2Department of Orthopedics, Shanghai Tenth People’s Hospital Affiliated to Tongji University, Shanghai 200072, ChinaQiu Man-tang ★,Studying for master’s degree, First Clinical College of Nanjing Medical University, Nanjing 210029, Jiangsu Province, China; Department of Orthopedics, Shanghai Tenth People’s Hospital Affiliated to Tongji University, Shanghai 200072, China Q.MT1988@ Correspondingauthor: Cai Xiao-bing Doctor, Department of Orthopedics, Shanghai Tenth People’s Hospital Affiliated to Tongji University, Shanghai 200072, China caixbjn@Supported by: the National NaturalScience Foundation of China, No. 81171737*Received: 2012-01-17 Accepted: 2012-02-24统[9-10]、基因转染[11-12]、组织工程[13-14]、细胞示踪等方面具有广阔的应用前景[15-16]。
目前已有学者从不同层面研究了介孔二氧化硅纳米颗粒的毒性与生物相容性，但文献数量有限，且尚未对介孔二氧化硅纳米颗粒的生物相容性得出全面认识，本文就介孔二氧化硅纳米颗粒生物相容性的研究进展做一综述。
1 资料和方法1.1 资料来源 由第一作者检索PubMed 、EMBASE 、万方、CNKI 、维普、中国生物医学文献数据库2001-01/2011-12文献。
英文关键词为“mesoporous silica nanoparticles 、mesoporous silica 、biocompatibility 、toxicity ”，中文关键词为“纳米介孔二氧化硅、介孔二氧化硅、生物相容性、毒性”。
1.2 纳入与排除标准纳入标准：纳入研究介孔二氧化硅纳米颗粒生物相容性的细胞学试验和动物试验及综述。
排除标准：排除与介孔二氧化硅纳米颗粒生物相容性差、内容陈旧的文献。
1.3 数据提取 使用上述关键词检索数据库，共计检索结果181条。
排除与研究目的相关性差及内容陈旧、重复的文献146篇，纳入35篇符合标准的英文文献进行综述。
2 结果2.1 介孔二氧化硅纳米颗粒的细胞毒性 2.1.1 介孔二氧化硅纳米颗粒出入细胞的途径 介孔二氧化硅纳米颗粒主要通过内吞作用被细胞摄取，而且这种内吞作用受到介孔二氧化硅纳米颗粒表面修饰基团、颗粒表面带电荷情况、表面活性剂去除方式及介孔二氧化硅纳米颗粒尺寸等因素的影响。
介孔二氧化硅纳米颗粒与磷脂具有高度亲和性，因而其可以被吸附在细胞表面并通过内吞作用被多种细胞摄取。
目前尚未发现介孔二氧化硅纳米颗粒的特异性受体，Witasp 等[17]发现巨噬细胞内吞介孔二氧化硅纳米颗粒并不依赖于血清因素。
Chung 等[15]观察证实介孔二氧化硅纳米颗粒是通过网格蛋白介导的内吞作用进入细胞的；内吞作用可以被代谢抑制物和低温抑制，提示介孔二氧化硅纳米颗粒的内吞过程是能量依赖的[18-20]。