由于化石資源的過度開發(fā)以及人們對環(huán)境問題的日益關注,利用可再生的生物基材料替代傳統(tǒng)的石油基材料已經引起人們的高度重視。纖維素作為世界上儲量最豐富的生物基材料,具有可再生、廉價、環(huán)境友好、生物可降解等優(yōu)點,在造紙、食品以及生物領域得到了廣泛的應用。隨著納米技術在生物質精煉方向的迅速發(fā)展,研究人員發(fā)現利用纖維素制備得到的納米纖維素材料除具有纖維素的性質之外,還具有比表面積大、彈性模量高、生物相容性好、質輕等諸多優(yōu)異特性。其中,納米纖維素基水凝膠因其較好的生物相容性、生物可降解性以及優(yōu)異的力學穩(wěn)定性而成為生物醫(yī)學應用領域（例如藥物緩釋、傷口愈合、組織工程支架等）的重要材料。本論文以納米纖維素材料的生物應用為核心,致力設計和構造具有藥物緩釋功能的納米纖維素基復合水凝膠載體材料,高效的利用納米粒子聚多巴胺（PDA）和多孔聚多巴胺（MPDA）進行藥物負載,同時利用PDA和MPDA本身的光和pH敏感特性,實現了藥物在近紅外光和不同pH條件下的可控釋放。主要內容如下:首先,首次制備了多重響應型的具有藥物緩釋功能的PDA/TOCNFs平面復合凝膠膜材料。PDA一方面作為藥物負載粒子對藥物鹽酸四環(huán)素進行負... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：171 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

石墨烯和氧化石墨烯基納米材料的應用[5]

提高了此復合物的穩(wěn)定性，然后將阿霉素負載到修飾后的納米復合物上（圖1-2C）。實驗結果發(fā)現該納米復合物可以實現在磁場下靶向給藥和光熱治療，并且該納米復合物具有較好的生物相容性。Zhang 等[9]首先制備了納米氧化石墨烯，然后用磺酸基修飾納米氧化石墨烯，目的是保持其在溶液中的穩(wěn)定性（圖 1-2D）。隨后將葉酸與納米氧化石墨烯采用共價鍵結合，使其對 MCF-7 細胞具有一定的靶向性。然后將兩種抗癌藥物（阿霉素和喜樹堿）通過 π-π 共軛和疏水作用力負載到納米復合物上。實驗結果發(fā)現負載藥物的納米復合物對 MCF-7 細胞具有特異性靶向作用，其可以應用于癌癥的治療。因此，GO 在藥物緩釋領域具有較好的應用價值。圖 1-2 （A）甲醇修飾的納米石墨烯的表征和藥物緩釋行為；（B）氧化石墨烯和鹽酸阿霉素水凝膠的形成；（C）氧化石墨烯-氧化鐵雜化納米復合物-聚乙二醇制備的示意圖；（D）葉酸-納米氧化石墨烯的制備的示意圖[6-9]Figure 1-2 (A)

（a）聚多巴胺（PDA）貽貝能夠牢牢的粘附在各種材質上，即使是在潮濕的環(huán)境下也可以實現粘附作用[10]（圖 1-3b）。研究表明[11]，多巴胺和賴氨酸修飾的蛋白質是粘附在材料表面最主要的原因。PDA 與多巴胺有類似的結構，最早人們在 2007 對 PDA 作為一種新型的涂層材料進行研究（圖 1-3a）。由圖 1-3a 還可以看出，PDA 的制備及其在各方面的應用越來越受到人們的廣泛關注。PDA 就像貽貝一樣，它可以很容易地吸附在幾乎所有類型的無機和有機材料表面上，包括超疏水的材料表面。此外，PDA 是天然黑色素的主要成分，在光學、電學和磁學上表現出天然黑色素的許多特點，并且它具有優(yōu)異的生物相容性。PDA 上含有大量的豐富的官能團（例如鄰苯二酚、胺和亞胺等），這些官能團可以作為 PDA 改性的結合位點，還可以對過渡金屬離子進行螯合，最終實現對材料的表面修飾。由于這些獨特的性質，使得 PDA 在化學、生物、醫(yī)藥、材料、應用工程與技術領域具有廣泛的應用前景[12]。


本文編號：3229275