壳聚糖基复合纳米凝胶的高效制备及生物医学应用初探

发布时间：2020-05-19 16:11

【摘要】：纳米凝胶作为一种纳米尺度的凝胶体系,基于其良好的亲水性和结构稳定性,在生物显影、药物输运及生物分子检测等领域具备广阔的应用前景。以壳聚糖这类天然来源的生物大分子制备纳米凝胶将有利于赋予纳米凝胶良好的生物相容性和生物功能性。本研究以壳聚糖为主要组成基元,利用壳聚糖羟基碳上引发的单体自由基共聚合,在聚合过程中由合成高分子接枝链的疏水自组装诱导纳米尺度聚集体的形成,并通过引入具备肿瘤还原环境响应性的交联剂,得到了肿瘤环境响应的“壳聚糖-合成高分子”共聚物纳米凝胶。通过对这种“聚合诱导自组装”高效制备壳聚糖纳米凝胶的机理研究,证实了所得纳米凝胶粒径、形貌的可控性。改变纳米凝胶合成所用单体,以五种不同疏水性的丙烯酸酯为原料制备纳米凝胶,通过对制备所得纳米凝胶的粒径,结构及形貌表征,研究单体疏水性对壳聚糖基纳米凝胶制备的影响,并证实了“聚合诱导自组装”法对不同单体的适用性。进一步地,利用近红外荧光分子和磁共振(MRI)显影分子的标记制备了荧光/MRI显影多功能复合纳米凝胶。选用具有代表性淋巴管内皮细胞(LECs)和人乳腺癌细胞(MCF-7)等研究纳米凝胶的细胞毒性和细胞吞噬行为并表征纳米凝胶对于生物分子显影负载能力。结果显示,该纳米凝胶具有较低的细胞毒性。小鼠体内淋巴结显影证明纳米凝胶能准确定位淋巴结并在淋巴结部位高效成像。以上都证明该复合功能化壳聚糖纳米凝胶在医疗诊断、药物运输和生物显影等领域具有潜在的应用价值。
【图文】：

甲壳素,壳聚糖,结构示意图

聚糖简介壳聚糖的基本性质壳素，，又名壳多糖、甲壳质、化学名为(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-一种广泛分布于自然界的天然高分子多糖。甲壳素存在于低等植物是真菌、藻类细胞壁的主要组成成分，是除了纤维素外最丰富的天但是甲壳素不溶于水，也不溶于一般的溶剂，且甲壳素不熔化，加热至会开始分解，这些性质都限制了甲壳素的实际应用。若将甲壳素中，就得到了壳聚糖。由于其糖链上存在着游离氨基，使其表现为阳而与甲壳素不同的是，壳聚糖可以溶解大多数稀的酸性的溶液中，如苯甲酸等[3]，从而提高了其应用价值。

压光,凝胶,方式

图 1-2 以压光印刻的方式制备纳米凝胶[16]Fig. 1-2 The PRINT way for nanogel fabrication1.3.2 物理自组装法以亲水性的高分子为基体，可以由多种方法制备得到纳米凝胶。其中的一种方法就是物理交联法。物理交联法中包括了氢键作用、静电吸引、晶体间相互作用、亲疏水作用力、络合作用以及有温度变化引起的溶胶凝胶转变、受体配体作用和自组装方式等多种形式[15]。以这种方式制备的凝胶可以在外界环境变化的情况下，纳米凝胶可以发生可逆转变，变为与之相对应的前驱体。但以该方法制备纳米凝胶的稳定性较差，会由于溶液的 pH 值、粒子强度以及环境温度的变化而发生变化，且难以控制制得纳米凝胶的粒径[18]。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB383.1;TQ427.26

【参考文献】