包埋法方法简单,由于适用的多为水溶性天然高分子,因此其生物相容性好,表面富含多种功能基团,容易直接偶联生物大分子,但是其主要缺点是制备的微球粒径分布宽,形状不规则,磁粒子在不同微粒内含量不均一,各微球磁响应能力差别大,在外环境中易发生磁泄漏。而且包覆的壳层中难免会有些乳化剂之类的杂质,使其在生物医用等领域的应用受到一定的限制。
2.2原位法
原位法是一种制备弥散型结构磁性高分子复合微球的方法,该方法主要步骤如下:首先制备出多孔型高分子微球,然后通过磺化或硝化处理,使高分子微球能与铁、猛、钴等金属离子具有亲和性,***将制备的微球中加入铁盐,在碱性条件氧化沉淀铁离子,使得磁性粒子在高分子微球的孔中生成,**终得到磁性复合微球。Ugelstad等釆用此法制备出磁性高分子微球且开发了一系列已商品化的产品(Dynabeeds),并在微生物免疫学、分子生物学和**等领域具有广泛应用。
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一个乒乓球直径40毫米,重量2-3克。如果把乒乓球做到直径40纳米微球,由于1毫米是106纳米,
因此一个普通乒乓球就可以做出1018个直径40纳米微球。其表面积有5000多平米,相当与5个足
球场大小,同样重量的40纳米微球与40毫米乒乓球相比表面积增加了1012倍,因此纳米微球
表面吸附能力也增加了1012倍。当尺寸变小,表面吸附能力大幅度增加还是一个物理量变的过程,
而某些物质小到一定程度时,其性能还会出现质的变化。比如说量子点就是有一类物质当尺寸小到
纳米尺度时,这些物质就会发生质的变化,由原本不发光的物质变成会发光的物质,而且发光的颜
色或波长与尺寸还有关系。因此只要控制这些物质的尺寸就可以控制这类物质的发光波长。材质不
变,只依靠尺寸的变化就可以改变其性能的巨大变化就是纳米技术领域兴起的重要原因之一。另外
一个案例也可以说明这个问题。一个普通塑料(聚苯乙烯)组成的微球,当其尺寸与光的波长相当
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PMMA的透光率较高 可见光:PMMA是目前比较好良的高分子透明材料,透光率达到92%,比玻璃的透光度高。 紫外光:石英能完全透过紫外线,但价格高昂,普通玻璃只能透过0.6%的紫外线。PMMA能有效滤除波长小于300nm的紫外光,但300nm至400nm之间滤除效果较差。部分制造商在PMMA表面进行镀膜,以增加其滤除300nm至400nm紫外光的效果和性质。另一方面,在照射紫外光的状况下,与聚碳酸酯相比,PMMA具有更佳的稳定性 红外线:PMMA允许小于2800nm波长的红外线(IR) 通过。更长波长的IR,小于25,000nm时,基本上可被阻挡。存在特殊的有色PMMA,可以让特定波长IR透过,同时阻挡可见光(应用于远程控制或热感应等)。 PMMA的玻璃转化温度为大约105°C。
聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate),简称PMMA),又称做压克力、亚克力(英文Acrylic)或有机玻璃、Lucite(商品名称),在中国台湾称做压加力,在香港多称做阿加力胶,具有高透明度,低价格,易于机械加工等优点,是平常经常使用的玻璃替代材料。聚甲基丙烯酸甲酯的单体为甲基丙烯酸甲酯(MMA,压克力单体)。 聚甲基丙烯酸甲酯经常用作玻璃的替代品,两种物质的性质分别如下: 物理性质 PMMA的密度比玻璃低:PMMA的密度大约在 1.15-1.19 g/cm3,是玻璃(2.40-2.80 g/cm3)的一半、金属铝(属于轻金属)的43%。
如何制作纳米微球呢?
离子交联法是制作纳米微球的基本方法之一,适用于以壳聚糖、海藻酸钠等
为材料的纳米微球。其主要原理是作为***载体的材料通过离子交联法从乳
液中析出,同时通过氢键相互作用和疏水相互作用将***包埋在载体中,从
而制备成载药微球。该方法制备条件温和,整个过程不使用对人体有害的试
剂,也成为载药微球的理想制备方法之一。
纳米微球的典型制备方法还有“乳化-溶剂挥发法”和“微流控法”。“乳
化-溶剂挥发法”是将模型***先溶解于有机溶剂中,然后滴加到含有表面活
性剂的水相中,在均质机的高速剪切下形成油相/水相型乳液,再通过常压或减
压方式除去乳液分散相中的挥发性有机溶剂,使纳米粒硬化,***通过冷冻干
燥从水性混悬液中收集纳米粒。“微流控法”是一种在微米尺度的通道中操
控两种或几种互不相溶的微小体积液体,连续、可控地生产具有高度单分散尺
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2.3.2悬浮聚合
悬浮聚合法是单体小液滴悬浮在水中的聚合方法,在磁性粒子、稳定剂和表面活性剂存在下、靠油溶性引发剂的作用使一种或几种单体在磁性粒子表面聚合可将磁性粒子包裹在聚合物中。与乳液聚合相比,悬浮聚合单体液滴粒径通常是微米级别的。Li等[17]合成一种新型的核壳式P(DVB-MAA)/Fe3O4纳米复合微球,可作为分散模式的磁介导微观粒子的固相萃取吸附剂。Fe3O4纳米粒子通过溶剂热法制备,P(DVB-MAA)通过悬浮聚合合成,微球的平均粒径在300~700nm,微球壳层的P(DVB-MAA)厚度在10nm左右。该微球可用于水中微量的有机污染物的快速、高灵敏检测。
2.3分散聚合
分散聚合是悬浮聚合的一种,也是一种特殊的沉淀聚合,反应之前单体、溶剂、稳定剂、引发剂等是均一的混合体系,当反应开始,聚合物达到一定分子量之后,聚合物逐渐从反应体系中沉淀出来。Zhang等合成了Fe3O4含量高达70wt%、且分布比较均一的P(St–GMA)/Fe3O4的纳米复合微球。由于只有当磁性粒子在反应初期成核过程中捕获,并聚合增长才能得到复合微球,因此此方法的磁含量往往不高,且该法需使用的溶剂多为有机溶剂,聚合物与有机溶剂的亲和性导致聚合物沉淀出时链长较长,粒径较大,限制了其应用。
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