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致力于磁性纳米粒子及其复合微凝胶的多功能化研究,设计合成了多糖修饰的磁性纳米粒子、pH/温度响应的磁性复合微凝胶、pH/温度响应的荧光磁性复合微凝胶以及pH响应的荧光磁性复合微凝胶,并对这些磁性功能材料在固定化酶、药物控制释放、细胞荧光标记方面的应用进行了探索。
本论文主要研究内容和结论概述如下:
(1)多糖修饰的磁性纳米粒子用于固定化酶的研究
(2)温度和pH响应磁性复合微凝胶用于药物控释的研究
(3)温度和pH响应荧光磁性复合微凝胶用于癌细胞标记的研究
(4)pH响应荧光磁性复合微凝胶用于药物控释的研究
通过质子化的壳聚糖(CS)与羧酸酸根离子稳定的Fe3O4纳米粒子和CdTe量子点静电相互作用,形成了有机/无机聚电解质复合物,并通过引发丙烯酸(AA)聚合,一步法制备了具有pH响应的荧光磁性复合微凝胶(CdTe/Fe3O4/CS/PAA)。CdTe/Fe3O4/CS/PAA粒径可通过壳聚糖中氨基葡萄糖单元与从的摩尔比(Mcs/MAA)进行调控。当Mcs/MAA由1:1.1增加到1:1.5时,CdTe/Fe3O4/CS/PAA粒径由80 nm减小至50 nm左右,而当Mcs/MAA为1:2时,复合微凝胶之间出现了团聚。与CdTe相比,CdTe/Fe3O4/CS/PAA的荧光发射峰位置出现蓝移,并在468 nm处出现新的发射峰,推测其原因可能是反应体系的酸性pH值以及反应过程中形成的PAA对CdTe荧光量子点表面作用的结果。CdTe/Fe3O4/CS/PAA磁响应强度随着Mcs/MAA的增加而增加;以头孢拉定(Cefradine)为模型药物,考察了载药CdTe/Fe3O4/CS/PAA在不同pH下的药物释放行为,当pH值为7.4时,药物累积释放率在30 min内可达到88.4%,当pH为2.0时,载药CdTe/Fe304/CS/PAA在30min内的药物累积释放速率为66.2%。此外,还采用Peppas经验式对载药CdTe/Fe3O4/CS/PAA在pH 2.0和pH 7.4下的药物释放机理进行了考察。