空心结构介孔氧化硅颗粒的可控制备与药物输运

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技术项目简介
该项目属于新材料领域、低维无机非金属材料学科。在癌症等重大疾病的化学治疗中,疗效低、毒副作用大是致命缺陷。药物输运系统(DDS)是最有希望解决这一缺陷的方案之一,其中载体是DDS的关键。传统的有机载体存在化学和生物稳定性较低、结构与形貌不易调控等问题。介孔氧化硅纳米颗粒(MSNs)具有优异孔道结构、高的生物安全性和稳定性及易表面改性等特点,是最有希望能大幅提高化疗疗效、降低药物毒副作用的载体材料之一。但是,能满足静脉药物输运且具有高药物载量MSNs的可控制备及药物输运控制足新型DDS构建中急待解决的难题。该项目通过对MSNs进行空心化设计,赋予其高药物装载量和内腔功能化等优点;基于模板法与化学自组装原理发展创新合成方法,得到尺寸与结构可调、单分散等可满足静脉注射要求的空心结构介孔氧化硅纳米颗粒(HMSNs);发展创新的pH响应机制,实现药物的控制释放,为提高药效、降低毐副作用奠定基础;通过DDS的磁性功能化设计构建新的纳米诊疗平台,实现对肿瘤等疾病的诊疗一体化。重要科学发现:1.发展出壳层具有贯通孔道HMS.Ns的创新合成方法:提出微乳液软模板协同组装机理,采用硅源自模板和有机软模板方法,国际上最早合成得到壳层具有贯通介孔结构的HMSNs;提出氧化硅刻蚀化学原理,发展出“基于结构差异选择性刻蚀”创新方法,制备得到系列壳层具冇贯通孔道,尺寸、形貌与分散性均一可控的HMSNs,满足药物输运对载体粒径、单分散性和生物相容性的要求。介孔药物载体研究先驱M.Vallet-Regi教授认为“无规则形貌介孔氧化硅的药物装载能力相对低、药物释放不稳定,解决这一问题的主要途径足通过合成壳层具有贯穿孔道的纳米空心结构介孔氧化硅球来完成”。2.提出基于HMSNs的药物响应控制释放新策略:发现以HMSNs为新型药物载体,药物装载最达1000mg/g以上,是当时介孔材料药物装载量的最高值;提出介孔孔道表而功能化改性方法,实现基于HMSNs的药物缓释性能调控;提出聚电解质分子基于静电作用在HMSNs表面层层自组装的策略,实现药物的pH值和离子强度响应可控释放,为实现药物的定点释放提供可行的依据。意大利科学家M.Pagliaro认为“Shi和同事通过介孔空心球外的聚电解质多层的包覆,展示了一种溧亮的药物控释解决方案”。3.构建磁性功能化HMSNs的纳米诊疗一体化平台:采用创新的多层包裹-刻蚀等方法,国际上最早成功制备出内核为磁性颗粒的HMSNs。这种磁功能化的HMSNs兼具磁共振成像和药物输运功能,为实现肿瘤的诊疗一体化提供了新的思路和方法。澳大利亚两院院士Max Lu教授认为:“刻蚀方法是制备铃铛型磁性介孔氣化硅纳米结构最直接的合成方法”。8篇代表性论文他引总计1843次,其中7篇他引超百次,单篇最高他引651次;20篇主要论文他引2643次,其中6篇入选ESI高被引论文。在“mesoporous silica nanoparticles and drug delivery”领域该项目发表的论文数最和研究论文引用率均为国际上域高(Web of Sciences,2001-2014)。相关工作入选2005年度两院院士评选的中国十大科技进展1人获国家杰出吉年科学基金、2人获中科院院长特别奖并分获中科院和上海市优秀博士论文。
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关键词:芯片组,显存,动态调整,集成显卡
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