《聚焦超聲回響性動態聚合物/介孔二氧化矽複合粒子》是依託四川大學，由夏和生擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：聚焦超聲回響性動態聚合物/介孔二氧化矽複合粒子
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：夏和生
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
靶向治療和藥物可控釋放是化學科學、生物材料、藥物科學領域研究工作者共同面臨的難題。一個重要的目標即是實現藥物定時、定量、定位的控制釋放，提高藥物的長期使用效率即長效性。本項目擬設計大分子鏈中含超音波力化學回響基團的系列新型動態聚合物，表征產物結構。在載藥無機納米介孔二氧化矽存在下，實現動態聚合物與無機納米粒子的接枝或包覆，製備穩定的無機納米介孔二氧化矽-動態聚合物複合體系。考察聚焦超聲參數對介孔二氧化矽表面動態聚合物分子鏈結構的影響，研究聚焦超聲定位降解的空化機制以及定位降解特徵。研究超聲場對動態化學鍵分解和形成平衡過程影響，建立反應動力學模型。研究複合粒子裝載藥物或螢光分子的超聲釋放動力學。實現聚焦超音波遠程控制載藥無機納米介孔二氧化矽-動態聚合物複合粒子的藥物釋放，建立超音波調控的藥物釋放物理和化學分子機制。評價聚焦超聲控制藥物釋放的生物安全性和藥效.
結題摘要
高頻聚焦超聲(HIFU)是通過特殊換能器將超音波聚焦於特定位置的高頻聲波，能夠形成焦點處聲強較高而其他區域強度很低的超聲焦域。聚焦超聲具有良好的穿透性、定位性和能量沉積性，已經在臨床上被用於腫瘤治療。同時，超聲這種刺激手段由於其局部較強的熱作用，在形狀記憶自修復聚合物，誘導聚合反應等領域也具有獨特的優勢和良好的套用前景。 隨著納米技術的發展，智慧型有機無機複合納米粒子受到了人們廣泛的關注。其中介孔二氧化矽納米粒子（MSN）具有生物相容性好、比表面積和孔容大以及表面易於改性等優點，非常適合用作藥物分子的運輸載體。在這種研究背景下，我們以MSN粒子為基本出發點，對其進行藥物負載，再利用具有生物環境刺激回響（pH）或超聲刺激回響的聚合物殼層作為“開關”，製備了聚多巴胺包覆MSN的核殼結構粒子，實現超聲和pH的雙重回響性藥物釋放。在最近的研究中，我們也製備了具有可逆超聲動態回響的介孔二氧化矽/海藻酸鈉複合納米載體，實現在超聲刺激下快速釋放，超聲停止後“零釋放”的on/off動態釋放行為。 近年來，關於通過外部刺激來控制電子轉移過程，研究者已經開發了各種可轉換的受控自由基聚合方法。這些方法使得可逆失活自由基聚合反應，具有對反應動力學、組成、結構和功能的空間以及時間的控制。我們藉助超聲手段，在水中使用低濃度的銅絡合物（sono-ATRP）或在有機溶劑中添加壓電材料（mechano-ATRP）成功實現原子轉移自由基聚合（ATRP）。最近，我們在此基礎上進一步改進，在碳酸鈉的存在下，丙烯酸甲酯在DMSO中可以實現快速的sono-ATRP反應（2小時內轉化率為80％），所得產物具有可控的分子量和低分散度（Mw / Mn ＜1.2），同時，製備工藝更加簡單實用。另一方面，我們也積極探索超聲在動態自修復材料方面的套用，期望延長材料的機械性能和壽命。我們成功製備了基於Diels-Alder 動態鍵的PDMS-PCL自修復材料，基於多巴胺的可熔融加工自修復PVA材料，均實現了很好的室溫自修復性能。
