反蛋白石結構水凝膠微載體的制備及其生物分析應用.pdf

1、隨著生命科學等相關產業的迅猛發展，出現了大批新型的生物醫學制品，為了更好地研究生物系統中各成分的功能及生物分子之間的相互作用，高效易行的生物分析技術是必不可少的。生物分析技術是研究和發展生命科學的本質性工具，也是生物制品能否市場化應用的檢驗標準，除了已廣泛應用的熒光標記分析，電化學分析以及酶聯免疫分析技術等，新開發的納米粒、納米線和光子晶體等材料，在生物分析領域也具有極大的應用前景。其中反蛋白石結構的光子晶體因其編碼穩定性、折射率易調節

2、、三維互相貫穿的孔隙結構、較低的彎曲度以及較大的比表面積等優點，逐漸被廣泛的應用到生物分析領域。但目前開發的大多數反蛋白石材料功能單一，只能實現簡單的多元生物分子檢測，或者細胞在其表面和內部的培養，而對于其在生物分子的控制釋放及細胞尺度的生物檢測等方面的應用仍有待探索，因此制備具有多功能且適用于生物醫學檢測的反蛋白石材料仍然面臨極大的挑戰。本論文的研究工作主要就是利用功能性水凝膠為材料，通過模版復制技術制備具有不同功能的反蛋白石微載體，

3、并將它們應用到藥物釋放和細胞檢測中。具體工作如下:
　　(1)反蛋白石結構水凝膠微載體的制備:利用玻璃微流控裝置，搭建液滴模版發生裝置，制備出尺寸可控，單分散性高的光子晶體微球。再以微球做為模版，在納米粒子孔隙之間填充功能性水凝膠，利用氫氟酸溶液全部或者部分除去模版，分別得到反蛋白石結構的微載體和核殼型結構的微載體。
　　(2)基于反蛋白石結構水凝膠微載體的藥物釋放與監控:以光子晶體微球為模版，N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM

4、)水凝膠為填充材料，制備了一種具有溫度響應性能的反蛋白石結構的藥物載體，利用微載體隨溫度變化發生體積相變化的特征實現藥物的控制釋放。當溫度高于其最低臨界溫度時，水凝膠劇烈收縮，藥物分子會被擠壓釋放出來，并且根據反蛋白石材料的光學特性，可以通過觀測反射峰的變化，實現對藥物釋放過程的實時監控。
　　(3)基于反蛋白石結構水凝膠微載體的血液細胞捕獲及檢測:制備了一種基于反蛋白石水凝膠微載體的懸浮陣列用于血液細胞的多元捕獲與分離。這種反蛋