载药纳米颗粒的发展前景
dpa纳米球载药原理

dpa纳米球载药原理
纳米球载药原理是一种新型的药物传递系统,它利用纳米尺度的球形颗粒作为
药物的载体,以便将药物准确地运输到目标组织或细胞内。
这种技术有着广泛的应用前景,可以提高药物的生物利用度、降低毒副作用,并实现药物的定向释放。
纳米球作为药物载体的优势在于其微小的尺寸和可调控的表面特性。
纳米尺度
的颗粒可以在体内实现更高的渗透性和浸润性,有助于药物更好地进入组织和细胞内部。
此外,纳米球的表面可以进行化学修饰,使其具有特定的亲和性,从而实现药物的靶向递送。
在纳米球载药系统中,药物可以以吸附、包封或共价结合等方式与纳米球相结合。
这种结合可以保护药物免受生理环境的损害,提高药物的稳定性。
通过调整载药量和封装方式,可以控制药物在纳米球内的释放速率和途径,实现药物的持续释放或刺激响应性释放。
此外,纳米球本身还可以通过改变表面性质、引入靶向分子或其他功能性分子,实现对药物释放的精准控制。
例如,通过修饰纳米球表面的配体,可以使纳米球更具亲和性地结合到靶细胞表面,从而实现药物的局部传递和集中作用。
这种靶向递送可以提高药物的治疗效果,减少对健康组织的影响。
总体而言,纳米球载药原理通过利用纳米尺度的球形颗粒作为药物的载体,可
以提高药物的递送效率,实现药物的靶向递送和精准控制释放。
这种技术有望在多个领域得到应用,为药物治疗带来前所未有的进步。
无机纳米粒子材料在生物医学领域应用前景展望

无机纳米粒子材料在生物医学领域应用前景展望随着科技的不断发展,纳米材料已经成为生物医学研究领域中备受关注的热点之一。
无机纳米粒子材料由于其独特的物理化学性质,以及可控性和可调性等优势,被广泛应用于生物医学领域。
本文将探讨无机纳米粒子材料在生物医学领域的应用前景,并展望其在该领域的发展趋势。
无机纳米粒子材料具有多种形态,如金属纳米粒子、氧化物纳米粒子、化合物纳米粒子等。
这些材料具有高比表面积、尺寸效应、光学特性等特点,使其成为生物医学研究的理想候选材料。
目前,无机纳米粒子已经在多个生物医学应用领域取得了良好的效果。
首先,在生物成像方面,无机纳米粒子材料表现出了优异的光学性能。
金属纳米粒子具有表面等离子共振现象,可以通过调节其形状、尺寸和组合来控制其光学吸收和散射特性,从而实现对细胞和组织的高分辨率成像。
而氧化物纳米粒子则具有良好的荧光性能,可以作为荧光探针应用于分子成像。
通过将无机纳米粒子与生物标记物结合,可以实现对细胞、组织和器官等的精准成像。
其次,在药物传递方面,无机纳米粒子材料具有良好的载药能力和控制释放性能。
金属纳米粒子可以通过表面修饰实现对药物的吸附和包封,从而提高药物的溶解度和稳定性,延长药物的血浆半衰期。
同时,通过改变纳米粒子的粒径、表面电荷和材料组成等参数,可以实现对药物的缓释和靶向释放,提高药物的疗效和减轻副作用。
此外,由于其小尺寸和表面活性,无机纳米粒子还可以通过穿过生物屏障,实现对药物的有效输送和靶向治疗。
此外,在生物传感和诊断领域,无机纳米粒子材料也有着广泛的应用前景。
金属纳米粒子在化学传感器和生物传感器中具有良好的催化性能和增强效应,能够实现对生物分子的高灵敏度和高选择性检测。
氧化物纳米粒子则可以通过改变其导电性能和光电性能,实现对生物分子的电化学和光谱分析。
这些无机纳米粒子材料的应用可以有效地促进早期疾病的快速诊断和监测,为治疗和预防提供指导。
然而,当前无机纳米粒子材料在生物医学领域的应用也面临着一些挑战。
如何利用纳米颗粒进行药物传递

如何利用纳米颗粒进行药物传递纳米颗粒在药物传递中的应用具有巨大潜力。
随着纳米科技的不断发展和突破,纳米颗粒作为一种载药平台,已经成为当前药物传递领域的研究热点之一。
纳米颗粒可帮助将药物精确地传递到靶点,提高药物的疗效,减少副作用。
本文将详细介绍纳米颗粒在药物传递中的应用原理、制备方法以及在疾病治疗方面的应用。
纳米颗粒在药物传递中的应用原理主要包括靶向性、控释和保护药物的作用。
首先,纳米颗粒可以选择性地靶向到疾病组织或细胞。
这是通过在纳米颗粒表面修饰特定的配体或具有特定亲和性的抗体实现的。
这种靶向性可以提高药物到达病变组织的浓度,减少对健康组织的损伤。
其次,纳米颗粒可以实现药物的控制释放。
纳米颗粒中的药物可以以缓慢、稳定的方式释放出来,延长药物在体内的作用时间,提高药效。
这种控释性质可以根据药物的特性和病情的需要进行调节,以达到最佳治疗效果。
此外,纳米颗粒还能保护药物,防止其被体内的酶或免疫系统降解。
药物可以被包裹在纳米颗粒的内部,有效地避开生物周遭环境的影响,保持药物的活性。
这也有助于减少药物的剂量,降低药物的毒副作用。
纳米颗粒的制备方法多种多样,常见的方法包括溶剂凝胶法、热压法、溶液法和电沉积法等。
其中,溶剂凝胶法是一种常用的制备方法,它可以使粒径和形状可调控。
通过调节制备条件,如溶胶浓度、溶剂选择和处理时间等,可以获得具有高负载量、低漏药率和稳定性能的纳米颗粒。
纳米颗粒的应用领域非常广泛,包括肿瘤治疗、心血管疾病治疗和传染病治疗等。
在肿瘤治疗方面,纳米颗粒可以选择性地积累在肿瘤组织中,提高药物浓度,减少对正常组织的损伤。
此外,纳米颗粒还可以增强药物的透过性,提高口服药物的生物利用度。
在心血管疾病治疗方面,纳米颗粒可以作为药物的载体,靶向输送抗血小板药物和抗炎药物。
这种治疗方式可以减轻动脉粥样硬化斑块的形成,防止心血管疾病的进一步发展。
此外,纳米颗粒还可以用于造影剂的传递,提高医学影像诊断的准确性。
纳米药物的制备及其性能研究

纳米药物的制备及其性能研究纳米药物是一种通过制备纳米级粒子的方式,将药物有效地传递到人体内部,提高药物的疗效及减少副作用的新型药物。
随着纳米技术的进一步发展,纳米药物的制备及性能研究逐渐成为了热门方向。
本文将从纳米药物的制备方法、性能特点等方面来探讨这一话题。
一、纳米药物的制备方法1、纳米粒子反应法纳米粒子反应法是目前最为常见的制备纳米药物的方法之一。
具体操作过程为,将原材料加入到溶剂中制成溶液,并加入还原剂和助剂进行反应,在反应器中搅拌磁力。
最终形成的纳米粒子具有非常小的粒径,可用于制备纳米药物。
2、纳米颗粒载药法纳米颗粒载药法是一种将药物通过物理或化学交联的方式与纳米颗粒结合起来,从而形成纳米药物的方法。
这种方法制备出的纳米药物具有较高的药物载荷量,可提高药物在人体内的传输效率,并减少药物的副作用。
3、纳米微囊法纳米微囊法是一种通过将药物包裹在微囊内,从而制备出纳米药物的方法。
这种方法制备出的纳米药物具有较高的稳定性和生物安全性,并可通过微调微囊尺寸等参数来控制药物的释放速率和传输途径。
二、纳米药物的性能特点1、高穿透性尺寸较小的纳米药物具有较高的穿透性能,能够更快更准确地到达药物作用点。
这使得纳米药物在癌症治疗和血液病治疗等领域具有较高的应用价值。
2、较高的生物安全性由于纳米粒子在药物传输过程中很容易与生物体积分,并且大小与人体细胞相当,因此在制备纳米药物时,往往会考虑其生物相容性,并加入适当的助剂来提高生物安全性。
3、控制药物释放的能力通过微调微囊尺寸等参数,可以控制纳米药物的释放速率。
这对于长效药物和不易口服的药物来说,意义非常重要。
4、提高药效和减轻副作用针对一些难以靶向获得的组织和细胞,纳米药物可通过纳米粒子的重新装配和表面修饰来提高对这些组织和细胞的识别能力,从而提高药效并减少副作用。
三、纳米药物的应用前景纳米药物的应用前景非常广泛,涉及的领域包括癌症治疗、血液病治疗、神经系统疾病治疗等等。
载药纳米颗粒的制备及其体外释放研究

载药纳米颗粒的制备及其体外释放研究1. 引言随着医学和药物科学的不断进步,利用纳米技术来提升药物传递系统已成为一个热门领域。
载药纳米颗粒是一种能够包裹药物并将其精确传递到特定部位的纳米材料。
本文将探讨载药纳米颗粒的制备过程以及体外释放特性。
2. 载药纳米颗粒的制备2.1 材料选择制备载药纳米颗粒的第一步是选择适当的材料。
常用的载体材料包括聚合物、金属、无机材料等。
这些材料都具有优异的生物相容性和药物包裹能力。
2.2 制备方法载药纳米颗粒的制备方法多种多样,常见的方法包括溶剂挥发法、乳化法、共沉淀法等。
这些方法可根据药物的特性和需求进行选择。
2.3 表征技术制备完毕后,需要对载药纳米颗粒进行表征。
常用的表征技术包括动态光散射、透射电子显微镜等。
这些技术可以帮助我们了解载药纳米颗粒的粒径、形状以及稳定性。
3. 载药纳米颗粒的体外释放3.1 体外释放试验为了评估药物在载药纳米颗粒中的释放性能,需要进行体外释放试验。
将载药纳米颗粒置于适当的释放介质中,并通过取样分析来研究药物的释放速率和动力学。
3.2 影响因素载药纳米颗粒的体外释放受到多种因素的影响,包括载药纳米颗粒的性质、药物的性质、载药量以及环境因素等。
了解这些因素对体外释放的影响,有助于优化载药纳米颗粒的设计和性能。
4. 应用前景和展望载药纳米颗粒作为一种先进的药物传递系统,在医学领域具有广泛的应用前景。
通过精确控制药物的包裹和释放行为,可以提高药物的疗效,并减少副作用。
未来的研究中,可以进一步优化载药纳米颗粒的制备方法,改进药物的包裹和释放特性,以实现更精准的治疗效果。
5. 结论本文介绍了载药纳米颗粒的制备过程以及体外释放的研究。
载药纳米颗粒作为一种具有潜力的药物传递系统,可以在药物治疗领域发挥重要作用。
深入研究载药纳米颗粒的制备和释放特性,有助于改进现有的治疗方式,为临床医学带来更大的突破和进展。
注:本文采用学术论文的格式进行写作,以符合题目要求。
纳米技术应用现状与前景

纳米技术在医药和医用材料中应用现状与前景一、引言(一)纳米技术的特点与发展前景纳米科技的迅速发展将极大地促进科学技术的重大发展和革新,引发信息技术、生物技术、生态环境技术等领域的技术革命和跨越式发展,并将可能带动下一次的工业革命。
纳米科技将可能与生物技术一道促进新兴产业的发展,是未来高技术产业的制高点和国民经济的动力源泉。
据权威的研究报告显示,2000年纳米技术对全世界GDP的贡献为4000亿美元,预测2010年纳米技术对美国GDP的贡献将达到10000亿美元,日本纳米技术的国内市场规划也将达到273000亿日元。
因此,纳米科技的发展将在21世纪对社会、经济发展、国家安全以及人们的生活和生产方式带来巨大的影响。
1、国际纳米科技发展新特点自2001年以来,各国政府在实施国家纳米科技的发展战略和计划中取得了宝贵的经验,进一步明确了纳米科技发展的战略图,建立了国家层面的协调与指导机构,整合了研究队伍、建立了公共研究与开发平台。
通过执行国家级的纳米科技计划和重大项目,纳米科技的研究与开发工作取得了重要的进展,研究成果引起了大企业或公司的密切关注,为主导将来的产品市场,大企业或公司加强了与产品有关的应用研究,非政府投资基金与风险基金在纳米科技研发和有关企业的投资大大增加。
在全世界的范围内,国际合作有所加强,发达国家仍然是纳米科技发展的主要力量。
2、国际上纳米科技发展的新趋势可总结为以下几点政府投入明显增加。
美欧和亚太地区各国政府在2002年投入纳米科技的研究经费与2001年相比平均增长40%。
为有效地使用研究经费,协调各部门的研究项目,有些国家建立了官方的指导、协调机构或采取立法的形式,规定了后三年内的政府投入,如美国参议院在2003年3月通过立法规定了美国在2003-2005年期间,政府在纳米科技的总投入为23.6亿美元。
3、国际纳米生物医药科技发展重点从2000年开始的美国国家纳米技术行动计划,是美国将纳米科学技术提升到革命性高度的重要标志,除了用于航空、航天遥测制导领域,纳米生物技术是重点研究领域,其中将纳米生物医药列为了突破重点。
2024年纳米药物市场调查报告

2024年纳米药物市场调查报告1. 引言本报告旨在对纳米药物市场进行全面的调查和分析,以了解其发展现状、市场规模和前景。
纳米技术在药物领域的广泛应用为药物的研发和治疗提供了新的突破口,因此纳米药物的市场前景备受关注。
2. 市场概述纳米药物市场是指应用纳米技术开发制备的药物产品的市场。
纳米技术的应用使药物在尺寸和性能上得到了显著改善,具有更好的药效和较少的副作用。
目前,纳米药物市场呈现出快速增长的趋势,并在各个领域得到广泛应用。
3. 市场规模和发展趋势根据市场调查数据显示,纳米药物市场的规模从2015年的100亿美元增长至2019年的250亿美元,年均增长率达到20%。
市场规模的增长主要受益于纳米技术的不断进步和医药行业的发展。
预计未来几年,纳米药物市场将继续保持较高的增长率。
4. 市场分析4.1 纳米药物的应用领域纳米药物的应用领域包括肿瘤治疗、心血管病治疗、神经系统疾病治疗等。
其中,肿瘤治疗是纳米药物市场的主要应用领域,其应用占据了市场的50%以上。
4.2 纳米药物的主要产品纳米药物市场的主要产品包括纳米颗粒、纳米粒子、纳米胶囊等。
这些产品通过纳米技术的应用,能够提高药物的载药能力和溶解性,增加药物的稳定性,并能够针对性地释放药物。
4.3 市场竞争格局纳米药物市场竞争激烈,主要企业包括美国的Abraxis BioScience和Alnylam Pharmaceuticals,瑞士的Roche,德国的Merck等。
这些企业在纳米药物研发和生产方面占据主导地位,并通过技术创新和市场扩张来保持竞争优势。
5. 市场前景与挑战纳米药物市场具有广阔的发展前景,随着技术进步和医药行业的不断发展,纳米药物的应用将得到进一步扩展。
不过,纳米药物的研发和生产仍然面临一些挑战,如制备工艺的困难、品质控制的问题等。
解决这些问题是纳米药物市场发展的关键所在。
6. 结论纳米药物市场在技术进步和市场需求的推动下保持了快速增长,发展前景广阔。
纳米载药系统在医药领域中的应用进展

于纳米粒具有在肿瘤 中聚集 的倾 向, 能从肿瘤部位有 隙漏 的 内皮 组织 血 管 中溢 出 而滞 留在 肿瘤 内 , 也有 些 纳 米粒 对肿 瘤 的血 管壁 有 生 物 黏 附性 _ , 4 因此用 作 抗 J
癌 药物 载 体 是 纳 米 粒 最 有 价 值 的应 用 之 一 。研 究 表 明, 纳米 载药 系 统 在肝 癌 靶 向治 疗 、 胃癌 治疗 、 口腔 癌 靶 向治 疗 、 头颈部 肿瘤 的治 疗 、 巴转 移瘤 的治 疗 、 淋 腹
腔 化疗 等方 面能 够发 挥重要 作用 。
在具体药物方面 , 氟尿嘧啶、 5一 紫杉醇、 姜黄素等 均 已通过化学修饰被包裹于不同载体材料 中制成纳米 粒, 形成一种新的药物释放体系来提高生物利用度 、 降 低其毒副作用、 增强其靶向性和控释性 。研究表 明 J , 5 氟尿嘧啶纳米级载药系统良好的控释性和靶向性 , 一 可增加药物与 胃肠道液体的有效接触面积 , 已显现 并
材料作 为载体 , 与药物一起制成 的粒径为 1 0 m的药物输送 系统 。因其具 有靶 向性 、 ~10n 缓释性 、 载体材料可生 物降解等 显 著优 点 , 因此具有 广阔的应用前景 , 已成为 国内外 医药领域 的重要研究 方向之一 , 已在近年来 的研究 中取得 了飞速的 并
发 展。本文通过查 阅国内外文献 , 对载药纳米粒 的特点 及其 在医药领 域 中的应用 进行综述 , 以期 为医药领 域 中更 多纳米
1 1 提 高 药物 的靶 向 性 和缓 释 性 载 药 纳 米 粒 可 作 些 特殊 部位 的病 变 。 .
为 异物 而被 巨噬 细胞 吞 噬 , 达 网状 内 皮 系 统 分 布 集 15 提 高药 物 的稳定性 药物 经 过 载体 的包 裹形 成 到 . 中 的肝 、 等靶 部 位 和 连 接 有 配 基 、 体 、 脾 抗 酶底 物所 在 了较为 封 闭的环 境 , 以增 强 药 物对 外 界 因素 的稳 定 可
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几种新型无机纳米药物载体的研究进展
学院: 专业: 学号: 姓名: 日期: 摘要:无机纳米药物载体系统作为新型的药物投递和控制释放系统受到国内外学者的广泛关注,本文主要介绍磁性纳米粒、载药纳米羟基磷灰石、量子点几种新型无机载药纳米粒子的典型制备工艺及存在的问题,并展望了这几种载药纳米粒子的发展前景。 关键词:磁性纳米粒 载药纳米羟基磷灰石 量子点 前言:
常见的纳米药物载体主要包括无机纳米药物载体和有机高分子纳米药物载体.其中,高分子纳米粒子作为药物载体研究得比较早,目前已有少量基于高分子纳米载体的药物得到欧美一些国家药监部门批准用于临床治疗[1].这是因为高分子纳米粒子生物相容性好,毒性小,药物可通过物理包覆或者化学键合的方式结合到高分子纳米粒子中,其释放后高分子载体可通过降解排出体外[2].常见的
无机纳米药物载体包括磁性纳米粒子、介孔二氧化硅、纳米碳材料、量子点等这些无机纳米药物载体,在实现靶向性给药、控释和缓释药物以及癌症靶向治疗等方面表现出良好的应用前景.[3]与高分子纳米粒子相比,无机纳米粒子不仅尺寸、形貌可控性好比表面积
大,而且独特的光、电、磁性质赋予其具有潜在的成像显影、靶向输送和协同药物治疗等功能,使其更适于在细胞内进行药物输送[4].
本文主要介绍Fe3O4磁性纳米粒、载药纳米羟基磷灰石、量子点几种新型载药纳米粒子的典型制备工艺及存在的问题,并展望了这几种载药纳米粒子的发展前景。
1.Fe3O4磁性纳米粒 生物医学领域使用磁性纳米粒子主要就是由于其具有特殊的磁性能,通常是以磁性纳米粒子(如铁、铁氧化物、镍、钴等)为核、有机物或无机物为壳,通过表面修饰包覆或组装等作用形成的具有独特功能的复合粒子。纳米磁靶向药物载体作为一种新型药物载体,能在特定的导向机制下,将药物高效的运输到靶器官,使药物在局部发挥作用,大大地降低了药物对全身的毒副作用[5]。
磁性纳米粒子因其良好的超顺磁性可使其在外磁场的作用下方便地进行磁性分离和导向,而且由于磁性纳米粒子能够在磁场中不被永久磁化,因此在体内既安全又易于控制。除此,磁性纳米粒还具有悬浮稳定性、功能基团特性、生物相容性、生物可降解性及磁性荧光双功能性等优点。
具有磁性的材料有很多种,包括金属合金(Fe,Co,Ni)、氧化铁( -Fe2O3,Fe3O4)、铁氧体(CoFe2O4,BaFe12O19)、氧化铬(CrO2)及氮化铁(Fe4N)等,其中Fe3O4 (Magnetite)是应用最多的磁性颗粒。Fe3O4磁性纳米粒子粒径一般分布在1-100 nm 左右,纳米尺寸的颗粒具有既不同于原子也不同于块体材料的物理和化学性能[6],磁性纳米粒子的量子尺寸效应和表面效应使磁性能发生了显著的变化。当纳米粒子的粒径d<16 nm,各向异性减小到与热运动能相比拟,易磁化方向作无规律的变化,便产生了超顺磁性[7-8]。且Fe3O4 已被证明无毒且具有生物相容性[9],基于独特的物理、化学、热学和磁性能,超顺磁氧化铁纳米粒子有很大的潜能应用于多种生物医药领域,如细胞标记、靶向及作为
细胞生态研究的工具进行细胞分离和净化等细胞治疗;组织修复;药物传输;核磁共振成像;癌细胞的高热治疗等[10-11]。因此Fe3O4 成为生物医学领域研究最多也是最有前景的磁性纳米材料。
1.1 制备方法
Fe3O4
磁性纳米粒子的制备方法主要分为干法和湿法。这里主要
介绍目前研究比较广泛的共沉淀法来制备纳米Fe3O4磁性纳米[12-14]。
其反应原理为: Fe2++ 2Fe3+ + 8OH- → Fe3O4 +4H2O 通常是把 Fe2+和Fe3+的盐溶液以一定的比例混合后,用过量的NH4OH或NaOH在惰性气氛、一定温度和 PH值下高速搅拌进行沉淀反应,然后将沉淀洗涤、过滤、干燥,制得一定尺寸的Fe3O4纳米粒子(如图1-1 所示[15])。 共沉淀法具有合成工艺简单、实验条件温和、杂质含量和副产物低的优点,实验可重复性很好。而且该法得到的Fe3O4纳米粒子表面吸附了大量的-OH,可以通过与Si-OH或-COOH等官能团反应实现磁性纳米粒子的表面修饰和功能化。但该方法合成出的纳米粒子很难达到单分散状态,需进行表面修饰提高纳米粒子的分散性。
1.2 存在问题及展望 超顺磁性纳米颗粒在外加磁场的作用下可具有靶向性,且四氧化三铁的晶体对细胞无毒,其作为基因载体及药物载体被广泛应用于医学研究,为肿瘤的治疗开辟了新的途径。但对于外置磁场,如何全面的避开内皮吞噬系统的吞噬,防止治疗过程中药物性血栓的生成等尚存在不足 [16]。
2.载药纳米羟基磷灰石 由于纳米羟基磷灰石药物载体具有生物相容[17-18] 、生物降解性 、生物稳定性、 吸附性能、抗肿瘤活性等特性,目前国内外已有学者在这方面做了深入研究[19-22]。结果显示纳米羟基磷灰石药物载体对一些物质具有很强的吸附和承载能力.作为载体可以与蛋白质药物、核酸以及化疗药物结合进行靶向治疗,将大大增加局部药物浓度及作用时间,化疗药还可减少对全身器官的损害。
2.1制备方法 目前HAP的制备方法有很多种,通常分为两类:液相合成和高温固相合成。纳米HAP合成均为液相合成,主要包括水热法、溶胶一凝胶法、化学沉淀法、微乳液法、模板法、超声波合成法等,这里主要介绍溶胶一凝胶法的制备过程。
溶胶~凝胶法是将金属醇盐或无机盐经水解直接形成溶胶或经解凝形成溶胶,然后使溶质聚合凝胶化,再将凝胶干燥、焙烧去除有机成分,最后得到无机材料.其优点是在低黏度的液体状态下混合原料,实现原子或分子级的均质化.它能严格控制化学计量比、工艺简单、烧结温度低、产物粒径小且分布均匀.目前已有一些学者在这方面做了有益的尝试 [23-25]。
2.2存在问题及展望 纳米HAP作为一种新型的生物无机材料,对其制备方法的研究已取得较快的发展,对这种新型载体的功能行为、作用机理和导入或进入细胞的方式进一步研究,对如何增强HAP纳米粒子靶向性的深入探讨都会为给药技术创造更好的发展机会。载药纳米微粒可靠的生物安全性,超微小的粒径,结构灵活的成分配比和可控的降解速度使其具有广泛的应用前景。
3.量子点 量子点(quantum dots,QDs)又称半导体纳米微晶,是由II-VI族或III-V族元素组成,经特定激发波激发后可发射荧光的纳米颗粒。量子点三个维度的尺寸都在100 nm以下,外观恰似一个极小的点状物,其内部电子在各方向上的运动都受到局限。量子点的特殊结构导致其具有表面效应、量子尺寸效应、介电限域效应和宏观量子隧道效应,从而展现出许多不同于宏观块体材料的物理化学性质和独特的发光特性。
量子点载体水溶性量子点表面可以静电或共价结合的方式与生物活性分子连接,构成集标记和运载为一体的载体系统。Derfus等[26]将肿瘤靶向物质F3肽和沉默基因(silencing genes)siRNA(small interfering RNA)结合在量子点上,用于siRNA的肿瘤细胞靶向运送和荧光示踪。周丽佳] [27]构建了siRNA与量子点的复合物,并作用于K562细胞,不仅可起到细胞标记作用,且作为载体,可成功将siRNA转导入K562细胞。Li等[28]将量子点作为DNA载体,可选择性在细胞内释放DNA。表面带有正电荷的CdTe量子点可与DNA结合,当与一定浓度的GSH接触时,GSH可置换出量子点表面的配体,引起DNA的释放。结果表明,根据机体中细胞内外GSH浓度的明显差异,量子点载体可高效地将DNA转入细胞内释放,且保持DNA的生物活性。 3.1量子点的制备 量子点的制备主要有有机相合成法和水相合成法。与有机相合成法相比,水相合成法的原料来源方便,实验操作简单条件温和,具有简单、绿色且廉价等特点.水相合成的量子点尺寸小,其表面键合的配体含有羧基和氨基等官能团,因此具有非常好的水溶性,可以采用静电吸附或共价偶联等方法直接与生物分子连接,可以获得不同用途的量子点[29-30]。水相合成法主要包括传统水相合成法、水热法、微波辅助水热合成法、光辅助合成法、超声辅助合成法及生物仿生合成法等。
水热合成法法是将反应液装入密闭容器(如水热反应釜)中,使用高温(100℃以上)加热,使容器中产生高压以致液体变为超流体状态,可加快反应速度。Zhao等[31]采用水热合成法制备了以N-乙酰-L一半胱氨酸为稳定剂的量子点,提高了反应速度,并成功合成出可发射近红外荧光的CdTe量子点,其荧光量子产率为45%~62%。
3.2 存在的问题及展望 量子点作为具有稳定荧光性质和结构可塑性的新型纳米材料,在化学、生物学及药学等诸多学科的应用中已取得进展。但量子点的组成元素对机体有潜在毒性,且关于量子点对机体的长期毒性和生物降解性的机制和影响尚不明了,这些都限制其在活体成像中的应用。另外量子点进行基团修饰后如何分离纯化并保持其发光强度和稳定性等问题也须进步探索。解决这些问题与量子点功能改造相关,可扩展量子点的应用范围。
4.其它 唐芳琼的研究小组在具有中空介孔结构的“夹心二氧化硅”纳米颗粒的制备方面取得了重要突破,他们设计了具有“三明治”结构的有机无机杂化二氧化硅纳米材料,通过自主研发的可控制备生长技术,经过一步法成功合成出一系列尺寸和结构可控的“三明治”复合颗粒,进一步采用刻蚀剂刻蚀掉中间层,得到具有中空结构,有可移动内核和外壳的夹心二氧化硅纳米颗粒(Silica Nanorattle)。