多巴胺仿生修饰超顺磁性纳米颗粒作为基因载体的可行性研究
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生物医学中超页磁性纳米粒的关键理化性质及其的应用超顺磁性纳米粒以生物相容性的材料作为搞合剂,以药物、蛋白、质粒等功能基团进行链接或载带,超顺磁性纳米粒在临床治疗领域应用广泛,女疾病诊断、药物靶向治疗、基因转染、医学成像、热疗和放疗等领域。
此外,超顺磁性纳米粒也用于细胞分离和分类及蛋白质分离纯化和核酸的提取等领域。
超顺磁性纳米粒是一种堪称理想的靶向药物纳米载体,通过靶向部位药物浓度的增高,提高治疗的有效性同时减少了不良反应,开辟了高选择性的治疗癌症的方法,是一种高效、经济、安全的纳米载体,将广泛应用于各种临床治疗手段。
标签:超顺磁性纳米粒;理化性质;生物医学;磁性靶向给药系统;磁热疗;造影剂磁性纳米粒子能在外加磁场作用下定向快速运动,从而可进一步缩短药物定向富集的时间,并且在交变磁场作用下,可以产生热效应,同时控制靶向药物的释放,被认为是一种比较理想的药物载体,在药物输运和定向治疗等方面具有巨大的应用潜力[1]。
超顺磁性氧化铁纳米粒(super-paramagneticironoxidenanoparticles,SPION)为近年来国内外靶向药物和医用纳米材料领域研究的最新进展,目前主要用于医学成像和疾病诊断、药物靶向治疗、肿瘤细胞的富集和分离等领域。
所谓”超顺磁性”一词引申自原子物理学中”原子自旋-自旋祸合”这一普遍物理学现象,是指某些具有磁性的颗粒,在晶粒尺寸足够小时,其热能κT(其中κ为玻尔兹曼常数,T为绝对温度)可足以引起晶粒自身在磁化方向上的波动,从而导致其磁化性质与顺磁体相似。
超顺磁性可用物理性质测量系统检测证实,当粒子的磁滞回线图显示没有剩磁及矫顽力,说明纳米粒子呈超顺磁性。
超顺磁性纳米粒子的粒径可在几纳米到几百纳米之间,除了具有一般磁性载药粒子的优点外,还具有以下优点:①比表面积大,载药率高,更易于在靶向部位浓集,实现低毒性:②链接或载带的功能基团或活性中心多,易于药物的载带和控制释放:③操作和贮存过程中不易产生磁性团聚:④不易被网状内皮系统的吞噬细胞迅速吞噬清除。
以介孔聚多巴胺为壳层的核壳结构微纳米载体的制备及其载药性能探究摘要: 近年来,微纳米材料作为一种具有广泛应用前景的新型载体材料受到了越来越多的关注。
本文以介孔聚多巴胺为壳层的核壳结构微纳米载体为探究对象,通过溶胶-凝胶法制备了此类载体,并对其载药性能进行了探究。
结果表明,该载体具有较高的载药量和控制释放性能,表现出良好的应用前景。
引言随着纳米技术的不息进步,微纳米材料作为一种新型的载体材料已经被广泛探究和应用。
微纳米载体具有较大的比表面积和良好的生物相容性,可以有效地改善药物的生物利用度和溶解度,缩减药物代谢和毒性,并提高药物的靶向性。
因此,探究具有优异载药性能的微纳米载体对于药物传递系统的进步具有重要意义。
材料与方法本探究中,我们选择介孔硅球作为核材料,以其大比表面积和良好的生物相容性为基础,将其表面修饰为聚多巴胺。
在制备过程中,我们接受溶胶-凝胶法先制备硅球,然后将其经过二甲基硅烷处理,接着使用正电离子交换的方法将聚多巴胺离子引入介孔硅球中,最终得到介孔聚多巴胺核壳结构的微纳米载体。
结果与谈论通过扫描电子显微镜(SEM)观察载体的形貌发现,所制备的介孔聚多巴胺核壳结构微纳米载体形貌匀称且颗粒大小分布较窄。
透射电子显微镜(TEM)观察结果表明,载体的壳层为连续的聚多巴胺层,核材料则为匀称排列的介孔硅球。
此外,通过N2吸附-脱附试验,测得载体的比表面积达到了XX m2/g,孔径分布主要集中在X nm左右,具备良好的药物载体性能。
为了评估介孔聚多巴胺核壳结构微纳米载体的药物释放性能,我们选择了一种常用的模型药物进行载药试验。
试验的结果表明,所制备的载体具有良好的药物吸附能力,药物负载量稳定且可控。
在体外释放试验中,载体呈现出明显的缓慢释放特性,释放速率与溶液pH值相关。
此外,我们对载体的生物相容性进行了探究,结果显示该载体对细胞具有良好的生物相容性。
结论本探究成功制备了以介孔聚多巴胺为壳层的核壳结构微纳米载体,并对其载药性能进行了探究。
聚合多巴胺修饰的紫杉醇纳米粒和纳米晶制备工艺探究摘要:本文探究了聚合多巴胺修饰的紫杉醇纳米粒和纳米晶的制备工艺。
通过控制反应条件和表面修饰,成功实现了纳米粒和纳米晶的自组装和稳定性的提高,同时得到了优异的抗肿瘤活性。
本文所探究的制备工艺为紫杉醇纳米药物的生产提供有效的品质保障,同时具有较高的应用前景。
关键词:聚合多巴胺;紫杉醇;纳米粒;纳米晶;制备工艺1. 引言随着生物医学领域的进步,纳米材料在癌症治疗中的应用逐渐引起了人们的关注。
其中,纳米粒和纳米晶在药物传递和治疗方面具有很大的潜力。
紫杉醇作为一种常用的抗肿瘤药物,其生物利用度和药效的提高对其在治疗过程中的疗效起着重要的作用。
本文通过引入聚合多巴胺修饰的方法,对紫杉醇纳米粒和纳米晶的制备工艺进行了探究,旨在提高纳米粒和纳米晶的自组装和稳定性,同时达到优异的抗肿瘤活性。
2. 试验方法2.1 紫杉醇纳米粒制备将紫杉醇和表面活性剂乳化剂加入溶液中,控制反应条件得到粒径为80-120 nm的紫杉醇纳米粒。
2.2 紫杉醇纳米晶制备将紫杉醇和表面活性剂乳化剂加入反应体系中,通过控制反应条件和表面修饰最终得到紫杉醇纳米晶。
3. 结果与分析通过粒度分析、透射电子显微镜(TEM)和荧光显微镜观察,我们可以发现,对于纳米粒和纳米晶,聚合多巴胺的表面修饰可以使它们在生物体内的自组装和稳定性得到很大的提升。
同时,我们还发现,在相同浓度下,聚合多巴胺修饰的纳米材料对癌细胞的抗肿瘤活性优于未经修饰的纳米材料。
4. 结论本文探究了聚合多巴胺修饰的紫杉醇纳米粒和纳米晶的制备工艺,结果表明,通过控制反应条件和表面修饰,可以使纳米材料在生物体内的自组装和稳定性得到很大的提升,并且在相同浓度下,聚合多巴胺修饰的纳米材料对癌细胞的抗肿瘤活性更强。
本探究为紫杉醇纳米药物的生产提供了有效的品质保障,同时具有较高的应用前景5. 谈论本探究中,我们接受了聚合多巴胺对紫杉醇纳米粒和纳米晶进行表面修饰。
多巴胺功能材料的制备方法及应用研究进展作者:唐良泽杨在君胡琬君来源:《科技风》2021年第07期摘要:近二十年来,多巴胺广泛运用于材料的合成。
本文就多巴胺参与的材料制备方法进行总结,包括多巴胺的自聚合、共价键接枝、多组分共聚、乙烯基修饰的多巴胺聚合,并简述其在材料领域的应用。
关键词:多巴胺;功能材料;合成方法多巴胺含有氨基的邻苯二酚,是脑内分泌的儿茶胺酚类神经递质[1],也是制备生物医用材料的原料。
近二十年来,多巴胺及其类似物在材料领域得到了广泛应用。
例如,赵鸣岐[2]等综述了多巴胺用于生物医用材料表面高分子涂层;Ryu[3]等综述了近十年来聚多巴胺在材料表面化学的研究;李红[4]等综述了多巴胺基纳米材料的应用;沈佳丽[5]等综述了多巴胺对骨修复材料的应用。
本文主要是对近年来多巴胺参与材料制备的方法及应用进行概述。
1 多巴胺的自聚合多巴胺在一定条件下可以发生氧化自聚合。
多巴胺能环化形成吲哚,继而通过分子间聚合化和苯基的π-π堆叠自组装[3,6]。
多巴胺的自聚合可运用于材料表面涂层修饰[7],制备光热性能的聚多巴胺纳米粒子[8-9],合成智能响应性多巴胺碳点等。
例如,Lee等[7]将陶瓷、金属等材料浸泡在多巴胺的碱性Tris水溶液中,多巴胺聚合在这些材料的表面进行涂层化修饰。
Si 等将Fe3O4微球浸入在多巴胺的碱性磷酸盐溶液中,多巴胺自聚在Fe3O4微球表面,形成核/壳结构纳米复合物。
该核/壳结构纳米复合物与金纳米粒子通过静电吸引自组装,得到超顺磁性复合材料。
这种材料可以应用于催化剂载体或药物输送领域。
Yamada等在多巴胺和壳聚糖的混合溶液中加入多酚氧化酶,多巴胺在氧化酶的作用下聚合,得到了聚多巴胺-壳聚糖复合材料。
这种复合材料用K2Cr2O7固化成为凝胶。
该凝胶对玻璃具有高黏接强度(400kPa)。
Han等用黏土纳米片诱导多巴胺氧化自聚合,得到黏土纳米片-聚多巴胺复合材料。
其再与丙烯酰胺共聚,得到持久的和可重复的黏性材料。
专利名称:一种天然生物大分子修饰的磁性多巴胺纳米管固定化酶载体的制备方法和应用
专利类型:发明专利
发明人:陈超,汤文,王平,李辉,马同昊
申请号:CN201910438224.3
申请日:20190524
公开号:CN111979219A
公开日:
20201124
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提供一种天然生物大分子修饰的磁性多巴胺纳米管固定化酶载体的制备方法和应用,通过以姜黄素作为软模板,以具有良好生物相容性的多巴胺或多巴胺仿生粘合剂螯合超顺磁性的四氧化三铁在碱性条件下氧化聚合在姜黄素表面,随后去除姜黄素模板获得杂化功能的中空磁性多巴胺纳米管,以天然大分子双醛淀粉作为交联剂和柔性间隔臂连接酶和固定化载体,获得了天然大分子双醛淀粉修饰的磁性多巴胺纳米管固定化酶载体。
本发明制备过程简单、价格低廉,合成的磁性纳米材料作为固定化酶载体,具有超顺磁性能、良好的生物相容性、可再生利用、高的酶荷载量和固定化酶活力回收等优点,适用于任何表面带大量游离氨基或者巯基的酶的固定化,是一种理想的固定化酶载体。
申请人:华东理工大学
地址:200237 上海市徐汇区梅陇路130号
国籍:CN
代理机构:上海翼胜专利商标事务所(普通合伙)
代理人:翟羽
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多巴胺功能材料的制备方法及应用研究进展多巴胺(dopamine)是一种常见的神经递质,具有多种生物学功能,如参与运动控制、情绪调节、认知功能等。
近年来,研究人员发现多巴胺具有自聚合的能力,可在中性水溶液中形成自聚合膜,这种自聚合膜具有优异的粘附性能和化学反应活性,因而被广泛应用于多种功能材料的制备中。
多巴胺功能材料的制备方法主要包括自聚合和不同功能化修饰。
其中,自聚合主要通过将多巴胺溶液撒布或浸泡在所需基底上,再通过调节温度、pH值等条件,使其发生自聚合反应,最终形成自聚合膜。
不同功能化修饰则是通过将多巴胺与其他物质(如荧光染料、金属离子等)进行化学反应,赋予其不同的功能特性。
这些方法的优势在于制备简单、操作方便,并且能够在常规条件下进行。
表面粘附是多巴胺功能材料最常见的应用领域之一、多巴胺自聚合膜具有很强的能力,能够在几乎任何表面上形成均匀且稳定的薄膜,这使得它被广泛应用于材料修饰、细胞培养和植入材料等领域。
例如,将多巴胺自聚合膜修饰到金属表面上可以提高其抗腐蚀性能和生物相容性,使其在生物医学器械方面具有潜在应用价值。
柔性材料是另一个重要的多巴胺功能材料应用领域。
多巴胺自聚合膜具有优异的粘附性能和化学反应活性,可以作为一种优良的胶黏剂用于柔性材料的制备。
例如,将多巴胺自聚合膜修饰在聚合物基底上,可以增加其表面粘附能力、拉伸强度以及耐磨性,从而提高柔性材料的性能。
生物材料是近年来多巴胺功能材料的热门应用领域之一、多巴胺自聚合膜具有良好的生物相容性和生物降解性,可以被作为一种优良的生物材料用于组织工程和药物释放等方面。
例如,将多巴胺自聚合膜修饰在人工骨髓支架表面上,可以促进骨髓细胞的附着和增殖,从而提高骨髓移植的治疗效果。
纳米颗粒是多巴胺功能材料的另一个重要应用领域。
通过在多巴胺自聚合膜中引入金属离子,可以在其表面生成金属纳米颗粒,从而制备出具有优良催化性能的纳米材料。
例如,将多巴胺自聚合膜修饰在纳米银颗粒表面上,可以提高其抗菌性能和催化活性,用于制备抗菌剂和催化剂等方面。
基于介孔聚多巴胺的微纳米药物载体的制备及其性能研究基于介孔聚多巴胺的微纳米药物载体的制备及其性能研究摘要:介孔聚多巴胺(PDA)作为一种新型的材料在生物医学领域中受到了广泛关注。
本文研究了基于介孔聚多巴胺的微纳米药物载体的制备方法以及其性能研究。
通过控制反应条件,成功制备出介孔聚多巴胺微纳米药物载体,并对其性能进行了系统性的研究。
结果表明,基于介孔聚多巴胺的微纳米药物载体具有良好的药物载荷能力和控制释放性能,对于药物的平稳释放具有较好的效果,具有广阔的应用前景。
本研究研制的介孔聚多巴胺微纳米药物载体为进一步研究和应用该材料提供了实验基础。
关键词:介孔聚多巴胺、微纳米药物载体、制备、性能研究引言随着纳米技术的发展,微纳米材料作为一种具有特殊结构和性能的新型材料,在生物医学领域中被广泛应用。
微纳米药物载体作为一种重要的应用形式,在药物传递和治疗中发挥着重要作用。
然而,目前仍然存在不同程度的问题,如药物的载荷能力、控制释放性能等。
因此,研究和开发新型的微纳米药物载体具有重要的意义。
材料与方法1. 实验材料本实验采用多巴胺、溴化十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、丙二醇、巯基聚乙二醇甲醚醇胺(mPEG-SH)、硝酸银、硝酸亚铁等为实验材料。
2. 制备方法(1)制备多巴胺载骨架:将多巴胺溶液快速滴加入CTAB溶液中,并在搅拌反应5h,沉淀后转移到真空烘箱中干燥。
(2)制备多巴胺衣膜:将CTAB包含的多巴胺载骨架与硝酸银溶液反应,得到多巴胺衣膜。
(3)得到多巴胺微胶囊:在多巴胺衣膜中,加入硝酸亚铁溶液,在搅拌下反应得到多巴胺微胶囊。
(4)修饰多巴胺微胶囊:将多巴胺微胶囊与mPEG-SH进行共混反应。
结果与讨论1. 药物载荷能力通过改变反应条件,制备出不同孔径大小的介孔聚多巴胺微纳米药物载体,并分别用多巴胺和硝酸亚铁进行药物载荷实验。
结果发现,随着孔径的增大,药物载荷能力也逐渐增强。
2. 控制释放性能通过体外释放实验,研究了不同条件下的药物释放情况。
磁性纳米颗粒在生物医学中的应用与发展趋势分析随着生物医学领域的不断发展和深入,磁性纳米颗粒作为一种新型的生物医学材料,其在生物药物传递、生物成像、生物检测等方面具有广泛的应用前景。
本文将从生物医学中的应用需求、磁性纳米颗粒的制备、特性及其在生物医学中的应用等方面分析磁性纳米颗粒在生物医学中的现状和未来发展趋势。
研究背景随着生物学、医学和材料学等学科的发展,磁性材料作为一种新型智能材料,其在医学领域有着广泛的应用前景。
作为一种特殊的磁性材料,磁性纳米颗粒因其具有的生物相容性、可调制性等独特性质,被广泛应用于生物药物传递、生物成像和生物检测等方面。
制备和特性磁性纳米颗粒的制备包括机械法、化学合成法和生物法等多种方法。
其中,化学合成法是目前应用最广泛的一种方法。
通过化学反应得到的纳米颗粒具有良好的结构、稳定性和可调制性。
在磁性纳米颗粒的制备过程中,表面修饰对其在生物医学中的应用至关重要。
表面修饰可以增加纳米颗粒的生物相容性,提高其在生物体内的稳定性和靶向性。
同时,还可以通过表面修饰实现生物标记和生物通道。
磁性纳米颗粒具有的独特性质,如超顺磁性、高饱和磁化强度和纳米尺度效应等,使其具有以下在生物医学中的重要应用:1.生物成像磁性纳米颗粒具有良好的磁敏性和生物相容性,可以在磁机场作用下产生磁共振信号,从而用于生物成像。
同时,还可以通过表面修饰实现针对生物组织和细胞的靶向性成像。
2.生物药物传递磁性纳米颗粒可以在生物体内作为载体承载药物,实现药物的靶向传递并提高药物的生物利用度。
此外,还可以通过调整磁场引导磁性纳米颗粒在生物体内的分布,实现局部治疗。
3.生物检测磁性纳米颗粒可以与生物分子(如蛋白质、核酸等)结合,实现对生物分子的检测与分析。
同时,由于其表面具有一个大量的羧基,使其具有良好的稳定性,可以通过化学反应将其与其他荧光标记分子结合,实现双模态或多模态生物检测。
未来发展趋势磁性纳米颗粒作为一种新型的生物医学材料,其在生物药物传递、生物成像和生物检测等方面具有广泛的应用前景。
超顺磁性纳米粒子的研究姜娈【摘要】近年来,超顺磁性纳米粒子以其独特的磁响应性和良好的生物相容性,越来越引起科学工作者的重视,本文专门对超顺磁性纳米粒子的制备加以论述,分别介绍沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液和反相微乳液法、水热法、多元醇还原法、化学气相沉积法、化学气相凝聚法、等离子蒸发法、机械球磨法、蒸发冷凝法和磁控溅射方法等合成磁性纳米粒子的方法及特点,概述了磁性纳米粒子的表征方法,对纳米磁性粒子的研究前景进行了展望.%In recent years, superparamagnetic nanoparticles for its unique magnetic response and biocompatibility, has drawn increasing attention of scientists. In this paper, some items about nano - magnetic particles were introduced. Firstly, the preparation methods including precipitation, sol - gel, microemulsion and reverse microemulsion method, hydrothermal method, polyol reduction method, chemical vapor deposition, chemical vapor condensation, plasma evaporation method, mechanical milling, evaporation condensation method, magnetron sputtering shooting methods and characteristics of nano-magnetic particles were introduced. Secondly, the characterization of nano-magnetic particles was described. Finally, the research prospect of nano-magnetic particles was presented.【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2011(040)003【总页数】5页(P36-40)【关键词】超顺磁性纳米粒子;制备;表征【作者】姜娈【作者单位】宝鸡文理学院应用化学研究所,陕西宝鸡,721013【正文语种】中文【中图分类】TQ5841978年由Senyei A E首先研制出来的一种新型的功能材料——磁性微球。