地区：上海市 宝山区
关键词：钦州学院
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000001833
成果描述：
| 课题来源与背景：近年来，人们受海洋贝类生物分泌出粘附性蛋白质粘附于不同材质表面现象的启发，并对它们这种粘附不同物质表面特性进行模拟，研究出材料表面的仿生修饰方法。多巴胺可以通过氧化自聚合形成聚多巴胺，聚多巴胺能表现出粘附性蛋白质类似的粘附特性。因此，利用多巴胺化合物可以在多种不同形状以及各种材质表面实施仿生修饰形成聚多巴胺。并且，聚多巴胺中含有大量的活性官能团，为进一步的化学反应提供有利条件。研究的目的与意义：该课题拟对海洋贝类生物在不同物质表面粘附特性的模拟，采用多巴胺氧化自聚合技术，在聚合物胶粒表面仿生修饰上均匀的粘附性聚多巴胺层，并通过聚多巴胺层的炭化过程，最终对炭材料孔壁厚度实现有效控制。而且，聚合物胶粒模板尺寸的调控可以实现对3DOM炭材料孔径大小的控制。主要论点和论据：实际实施过程中，发现用多巴胺仿生修饰后聚合物胶粒模板组装煅烧后，聚合物胶粒和多巴胺一起碳化，不能移除，从而不能形成有序多孔结构，进而无法实现3DOM炭材料的制备与功能化的目标。因此改用壳聚糖修饰介孔二氧化硅纳米粒子和用银纳米粒子修饰聚苯乙烯微球两条途径同时修正研究内容，并一举获得成功。制备得到了两个体系的功能性复合粒子，并在药物控释和检测等方面具有显著的功能和效果。提出一种直接合成pH响应型壳聚糖包裹介孔二氧化硅纳米粒子（MSNs）的方法。这些MCM-41型MSNs能够用作纳米胶囊来容纳客体分子。随后，将3-缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷（GPTMS）作为连接MSNs与壳聚糖的桥梁。由于壳聚糖具有pH响应性和生物相容性等特征，课题组进行了负载和释放抗癌药物盐酸阿霉素的体外实验。壳聚糖包裹的MSNs（CS-MSNs）表现出优异的环境响应性。随着介质pH值降低，药物释放程度响应提高。由于壳聚糖优异的生物相容性，CS-MSNs在MTT实验中显示出比无壳聚糖包裹的MSNs更低的生物毒性。延长释放时间或者增加载药量，CS-MSNs在体外杀灭MCF-7乳腺癌细胞的能力明显提高。这些结果表明，CS-MSNs有希望用于癌症治疗。其次建立了一种在磺化聚苯乙烯微球表面修饰银纳米粒子的方法（记为SPS@Ag复合微球），其中聚乙烯即吡咯烷酮（PVP）起着还原剂和稳定剂的双重作用。首先，通过在浓硫酸中磺化单分散聚苯乙烯（PS）微球得到磺化聚苯乙烯（SPS）微球，并作为模版核。通过负电荷-SO3H基团和正电荷[Ag(NH3)2]+之间的静电吸引，银前驱体[Ag(NH3)2]+离子容易地被吸附到SPS微球表面。这些[Ag(NH3)2]+离子原位还原成金属银纳米粒子，同时被PVP保护起来，形成稳定的SPS@Ag复合微球。反应中无需再加入还原剂或稳定剂。而且，通过调节[Ag(NH3)2]+离子浓度，可以轻易调控银纳米粒子的尺寸SPS微球表面覆盖度。制得的SPS@Ag复合微球是表面增强拉曼光谱（SERS）的理想活性基质，并且能够提高对大肠杆菌（革兰氏阴性菌）和金黄色酿脓葡萄糖球菌（革兰氏阳性菌）的抗菌性能。创新点：提出了一种直接合成pH响应型壳聚糖包裹介孔二氧化硅纳米粒子（MSNs）的方法，制备得到的产物有希望用于癌症治疗。建立了一种在磺化聚苯乙烯微球表面修饰银纳米粒子的方法，制备得到的产物能够提高对大肠杆菌（革兰氏阴性菌）和金黄色酿脓葡萄糖球菌（革兰氏阳性菌）的抗菌性能。社会经济效益：通过该项目的研究，发表SCI论文2篇。 |
