介孔二氧化硅的应用课件

1、介孔二氧化硅纳米粒子序言Preface介孔Si02纳米粒子(mesoporous silica nanoparticles，MSN)具有在250 nm范围内可连续调节的均一介孔孔径、规则的孔道、稳定的骨架结构、易于修饰的内外表面和无生理毒性等特点，非常适合用作药物分子的载体同时，MSN具有巨大的比表面积(900 m2/g)和比孔容(0.9cm3/g)。1 介孔二氧化硅的制备2 介孔二氧化硅的表征3 可控药物传输系统4 介孔二氧化硅的应用介孔二氧化硅的制备溶胶凝胶法2022/9/185同济大学 材料科学与工程学院微波合成法利用微波加热的主要原理：就是令其极性分子溶剂快 速吸收微波，温度快速上升。

2、按照物理学理论，分子可分为极性分子和非极性分子 两大类，其中极性分子的正、负电荷的中心不重合，因而极性分 子具有永久偶极矩，分子在外加电场下，使原来无序的极性分子变成一定顺序的排 列方式，这就产生了偶极极化，因为微波产生的交变电场是具有高速的变向性，这 就使得偶极转向极化速度慢而没有能够迅速跟上交变电场导致滞后于电场，最后使 得纳米材料的里面结构损耗，而且还导致少量的微波转化成了热能加热了纳米材料。微波合成与水热合成的主要区别是：加热方式不同最常用的还是溶胶凝胶法2022/9/187同济大学 材料科学与工程学院介孔二氧化硅的表征TEMTEM是观察有序纳米介孔材料的最有效的方式，如使用 TEM

3、直接介孔孔径的大小，孔径和一维孔道的长程结构，此外，掺杂引 起的孔隙结构的变化，反应在 TEM 就是出现无序结构。2022/9/1810同济大学 材料科学与工程学院低温氮吸附仪测定介孔二氧化硅的比表面积、 孔径分布及吸脱附等温线。2022/9/1811同济大学 材料科学与工程学院可控药物传输系统MSN的靶向功能生物相容性研究药物控释MSN的细胞内吞药物负载药物传输机制介孔二氧化硅2022/9/1814同济大学 材料科学与工程学院MSN药物传输系统的药物负载载药过程通常是将载体浸泡在高浓度的药物溶液中，然后分离、干燥。MSN的孔径大小决定了能够进入孔道内的药物分子的大小。载体对药物的吸附能力决定

4、了载药能力。2022/9/1815同济大学 材料科学与工程学院2022/9/1817同济大学 材料科学与工程学院MSN的细胞内吞研究发现非噬菌类真核细胞可以内吞尺寸达500nm的乳胶粒子，内吞效率随着粒子尺寸的减小而增加。MSN与磷脂之问有较强的亲和力。体外细胞试验结果表明MSN可以有效地被各种哺乳动物细胞内吞。网格蛋白介导的内吞作用是非官能化MSN和绝大多数官能化MSN进入细胞的主要途径。叶酸改性的MSN则是通过叶酸受体介导的内吞作用进入细胞。胺和胍基官能化的MSN则可能是通过一种与网格蛋白和细胞质膜微囊无关的内吞机制进入细胞。不同官能团修饰MSN的外表面，还可以控制MSN的吸收效率和吸收机

5、制。外表面的官能化对MSN进入细胞的途径有很大影响2022/9/1818同济大学 材料科学与工程学院2022/9/1819同济大学 材料科学与工程学院MSN药物传输系统的药物控释2022/9/1820同济大学 材料科学与工程学院MSN药物传输系统的药物控释2022/9/1821同济大学 材料科学与工程学院介孔二氧化硅的应用药物可控释放体系Victor Lin首先合成了2-丙基二硫胺乙胺修饰的MSNs,采用巯基乙酸修饰的CdS纳米粒子连接于孔道口，作为孔道的“开关”。CdS上的巯基基团与孔表面的2-丙基二硫胺乙胺共价化合形成氨基骨架，将药物分子和神经传递素封存于孔道内。当加入还原试剂二硫化物时，

6、连接CdS和孔道之间的键断开，CdS纳米球脱离，“开关”打开，药物释放。2022/9/1824同济大学 材料科学与工程学院基因载体Victor Lin等报道了以MSNs为载体，进行的基因转染研究工作。首先合成了含有(3-异氰基丙基)三乙氧基硅烷，并在MSNs的孔道内组装了荧光剂。将第二代聚酞胺-胺型树枝状高分子G2-PAMAM引入材料中。作为孔道“门” ，G2-PAMAM上大量的氨基与(3-异氰基丙基)三乙氧基硅烷上的异氰基作用将荧光剂固定在孔道内，同时充分结合质粒DNA，pEGFP-C1。MSNs携带pDNA透过细胞膜进入细胞中，将DNA释放并在细胞中表达出绿色荧光蛋白。2022/9/182

7、5同济大学 材料科学与工程学院中空介孔二氧化硅壳纳米材料的应用中空介孔二氧化硅壳纳米材料是指内部中空，而外壳为介孔二氧化硅的一种纳米材料。除了具有一般中空材料密度小、比表面积大等特点之外，二氧化硅壳层上的介孔还为其它物质进出粒子内部空腔提供了通道。加之纳米材料的特性，使得其在吸附、生物传感、酶稳定剂、选择性分离、药物载体及缓释方面显示出了独特的发展潜力。相比于介孔二氧化硅材料，中空介孔SiO2壳纳米材料具有更低的表观密度、更大的物质存储空间和可持续释放的性质，在生物医学上得到了广泛的关注。其中最重要的就是药物的装载与运输。2022/9/1827同济大学 材料科学与工程学院中空介孔二氧化硅壳纳米材料的应用苏忠民课题组报导了一种新型的中空介孔二氧化硅纳米材料，这种材料同时具有光动力疗法和化学疗法两种功效。以立方PbS为核，包裹一层连有荧光剂FITC的介孔二氧化硅，用于荧光成像。继续包裹一层连有光敏剂血卟琳(HP)的介孔SiO2。由于HP在紫外照射下产生毒