磷脂組裝體的電形成法制備及其藥物磁性控釋研究.pdf

1、細胞的所有重要功能幾乎都與生物膜相關(guān)，有關(guān)生物膜的研究已成為生物學的重要研究內(nèi)容和研究方向。磷脂的雙層膜結(jié)構(gòu)是研究生物膜的很多特性，如生物膜的側(cè)向流動性、曲率、相分離、膜蛋白重組、膜滲透等的良好模型。磷脂組裝體在復合納米材料制備及納米復合材料的藥物釋放領(lǐng)域具有重要應用前景。但目前利用電場誘導磷脂組裝體的形成研究還有待深入探索，磁熱和磁振蕩效應對磁性磷脂載藥體的藥物釋放作用仍不很明確。因此，本文首先將光刻技術(shù)與電化學相結(jié)合，制備出不同尺寸

2、的共平面叉指微電極；其次，利用叉指微電極，分別制備出磷脂囊泡和磷脂管，并對其形成過程進行研究；最后結(jié)合磁性納米粒子，制備兩種不同的磁性載藥磷脂囊泡體系，并在理論上和實驗上詳細研究兩種不同體系在外磁場觸發(fā)下的藥物釋放行為。
　　將光刻技術(shù)與電化學相結(jié)合，制備電極寬度50~200μm范圍的共平面叉指微電極，制備過程中曝光時間、超聲時間、腐蝕時間等優(yōu)化的參數(shù)分別為2s，7s和40s。原子力顯微鏡測定結(jié)果顯示電極厚度為160nm，表面粗糙

3、度與原ITO相比無明顯變化。
　　利用叉指微電極，分別對交變電場下的磷脂分子形成磷脂囊泡和磷脂管的組裝行為進行研究。各種磷脂(DOPC、egg PC、DPPC等)在電極寬度為50~200μm，溶液高度為1~2mm，電場振幅為1~10V及頻率為1~10kHz等條件下均可有效形成磷脂囊泡和磷脂管。繪制了交流電場下的egg PC磷脂囊泡形成的電場振幅與頻率相圖，為制備特定尺寸的磷脂囊泡來的電場條件選擇提供指導。電場誘導形成的磷脂管最大長

4、度可達200μm，穩(wěn)定性良好。利用Comsol軟件對叉指微電極的電場分布進行了仿真模擬，結(jié)合實驗結(jié)果，提出叉指微電極間較大的側(cè)向電場分量(Ex)是磷脂管生長的主要驅(qū)動力，也是電場下調(diào)控磷脂囊泡和磷脂管組裝形態(tài)的關(guān)鍵因素。
　　采用共沉淀法分別合成并表征了檸檬酸鹽和APTES修飾的羧基Fe3O4納米粒子和氨基Fe3O4納米粒子。利用電形成法制備出Fe3O4納米粒子分別在磷脂囊泡內(nèi)部和吸附在其表面的兩種磁性載藥磷脂囊泡體系。羧基熒光素

5、為藥物模型和臨床的抗癌藥物阿霉素在磁場觸發(fā)下的藥物釋放結(jié)果表明，兩種磁性載藥磷脂囊泡內(nèi)的藥物釋放過程均表現(xiàn)出與磁場施加的同步特性。羧基納米粒子包封在內(nèi)部的磁性載藥體系中，藥物釋放率會隨著施加頻率與納米粒子濃度的增大而增大。對于氨基納米粒子吸附在磷脂囊泡表面的磁性載藥體系中，其藥物釋放率隨著施加頻率的增加，釋放率呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，在2kHz具有最大釋放率。結(jié)合仿真模擬及實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)得出對于Fe3O4納米粒子包封在內(nèi)部的磁性載藥體系

6、，磁熱效應對藥物釋放起主要作用，而對于Fe3O4納米粒子吸附在表面的磁性載藥體系中，磁熱效應和磁震蕩協(xié)同作用促使內(nèi)部的藥物釋放。兩種體系中表現(xiàn)出不同藥物釋放機制。進一步開展載藥磁性囊泡的體外細胞毒性(HeLa cells)實驗，結(jié)果表明這種磁響應性藥物載體可在外部非侵入性交變磁場的觸發(fā)下促使細胞死亡。
　　共平面叉指微電極突破了磷脂囊泡電形成法時傳統(tǒng)“對電極”體系的限制，創(chuàng)造了一種新電極體系來實現(xiàn)磷脂囊泡的制備。利用叉指微電極，建