前段時間科技日報(bào)總編劉亞東列出包括芯片，飛機(jī)發(fā)動機(jī)等在內(nèi)的35項(xiàng)中國給人卡脖子的技術(shù)， 其中微球材料也是其中之一。大多數(shù)人可能很容易理解芯片和飛機(jī)發(fā)動機(jī)的技術(shù)難度及其重要性 ，但很少人可以理解微球?yàn)槭裁匆策@么重要這么難做。我們所熟知的宏觀球體如籃球，乒乓球， 玻璃珠是如此之普通，而微球只不過是把這些球體做到足夠“小”而已，為什么中國這么一個 大的一個***卻做不了。其實(shí)很多技術(shù)的難度都是因?yàn)椤靶 痹斐傻摹Ｐ酒噪y做就是因 為里面的結(jié)構(gòu)要精細(xì)控制到納米尺寸。乒乓球可以很容易通過模具做出來，而要把乒乓球做到 納米和微米范圍的尺度其實(shí)難度是很大的。在微觀尺度下，大家習(xí)以為常的宏觀工具和制作技 術(shù)已完全不適用，需要全新的技術(shù)手段，使得宏觀很容易的事情在微觀變成高不可攀的技術(shù)難 題。當(dāng)然也正是因?yàn)樾?，讓微球材料性能得到大幅度的提升，比如說微球表面效應(yīng)和體積效應(yīng)，一個乒乓球直徑40毫米，重量2-3克。北京口碑好微球
微球是直徑在納米和微米尺度范圍的球型粒子。球形物體是自然界存在**穩(wěn)定的物質(zhì)形態(tài)， 它是三維幾何空間理想的對稱體，也是單位體積中所有立體形態(tài)中面積**小的。自然界大 到星球如地球，小到籃球，乒乓球，玻璃珠等都是球體。 地球直徑是1.28萬千米，而籃球 直徑是0.25米，1納米等于十億分之一米，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲橫切面的六萬分之一，如果拿 納米的微球與籃球相比，就相當(dāng)于籃球與地球之比例。 如此之小的納米微球材料卻是現(xiàn)代 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)?？诒梦⑶蛑圃鞆S家
2） 納米微球的孔徑大小,孔徑分布和比表面精確調(diào)控關(guān)鍵技術(shù): 在很多應(yīng)用領(lǐng)域，不僅要嚴(yán)格控制微球材料、粒徑大小、分布和機(jī)械強(qiáng)度， 還要調(diào)控微球的比表面積、孔道結(jié)構(gòu)等,如用于生物分離和分析的微球介質(zhì)和 色譜填料，微球粒徑大小、均一性、納米孔道結(jié)構(gòu)都會影響生物分子分離和 分析效果，因此如何調(diào)控微球孔道結(jié)構(gòu)，比表面積也是關(guān)鍵技術(shù)之一。 3） 納米微米球表面改性和功能化技術(shù): 不同的應(yīng)用需要不同的表面功能基團(tuán),如用于診斷的熒光和磁性微球一般都需 要有表面活性基團(tuán),使得抗體及生物分子可以鏈接到微球表面.因此微球表面功 能化或改性以滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求是一重要技術(shù)問題。
2.3.2懸浮聚合
懸浮聚合法是單體小液滴懸浮在水中的聚合方法，在磁性粒子、穩(wěn)定劑和表面活性劑存在下、靠油溶性引發(fā)劑的作用使一種或幾種單體在磁性粒子表面聚合可將磁性粒子包裹在聚合物中。與乳液聚合相比，懸浮聚合單體液滴粒徑通常是微米級別的。Li等[17]合成一種新型的核殼式P(DVB-MAA)/Fe3O4納米復(fù)合微球，可作為分散模式的磁介導(dǎo)微觀粒子的固相萃取吸附劑。Fe3O4納米粒子通過溶劑熱法制備，P(DVB-MAA)通過懸浮聚合合成，微球的平均粒徑在300~700nm，微球殼層的P(DVB-MAA)厚度在10nm左右。該微球可用于水中微量的有機(jī)污染物的快速、高靈敏檢測。
2.3分散聚合
分散聚合是懸浮聚合的一種，也是一種特殊的沉淀聚合，反應(yīng)之前單體、溶劑、穩(wěn)定劑、引發(fā)劑等是均一的混合體系，當(dāng)反應(yīng)開始，聚合物達(dá)到一定分子量之后，聚合物逐漸從反應(yīng)體系中沉淀出來。Zhang等合成了Fe3O4含量高達(dá)70wt%、且分布比較均一的P(St–GMA)/Fe3O4的納米復(fù)合微球。由于只有當(dāng)磁性粒子在反應(yīng)初期成核過程中捕獲，并聚合增長才能得到復(fù)合微球，因此此方法的磁含量往往不高，且該法需使用的溶劑多為有機(jī)溶劑，聚合物與有機(jī)溶劑的親和性導(dǎo)致聚合物沉淀出時鏈長較長，粒徑較大，限制了其應(yīng)用。
納米微球的應(yīng)用極其范圍廣，幾乎滲透到所有的產(chǎn)業(yè)：無論是新醫(yī)藥，平板顯示，食品 安全檢測，醫(yī)療診斷，還是水處理，節(jié)能環(huán)保，石油化工，**安全等都離不開先進(jìn) 納微米球材料。 在制藥領(lǐng)域: 納米孔道結(jié)構(gòu)的微球材料具有極高的比表面積(1克微球材料的比表面積相 當(dāng)于一個足球場的面積)，因此具有極強(qiáng)的吸附性能，如果在微球表面鍵合特殊功能基 團(tuán)使它可以選擇性吸附某些物質(zhì)，這一特性使得納米微球材料成為所有生物藥和天然 藥分離純化過程中不可缺少的材料，另外氣相和液相色譜是當(dāng)今醫(yī)藥分析檢測**常用 的方法，而色譜**的材料就是微球材料。在醫(yī)藥制劑領(lǐng)域，微球也是理想的醫(yī)藥緩 控釋的載體，當(dāng)有效組份負(fù)載在空心或多孔的納米微球載體中可以使醫(yī)藥在人體里緩 慢釋放，以減小醫(yī)藥的毒負(fù)作用，增加醫(yī)藥的有效性。由磁性材料組成的多孔微球可 作為靶向釋藥系統(tǒng)的載體，在外加磁場的作用下，將醫(yī)藥載至預(yù)定區(qū)域，可使免疫磁 性微球上的***醫(yī)藥更易與*細(xì)胞接觸，提高了殺傷*細(xì)胞的效果?？诒梦⑶蛑圃鞆S家
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這些熒光微球正廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)研究的多個領(lǐng)域中，如： (1)細(xì)胞表面抗原的檢測，包括CD4/CD8表面抗原的***計(jì)數(shù);細(xì)胞表面低豐度表達(dá)受體的分析;骨髓移植受體內(nèi)供體紅細(xì)胞的檢測;白色***抗原檢測等。 (2)退行性神經(jīng)病變示蹤物，熒光微球具有***、與神經(jīng)細(xì)胞結(jié)合時間長以及受注射部位影響極小的特點(diǎn)。 (3)吞噬功能的檢測，0.6～2.0μm大小的熒光微球適合于這一類的研究，如分析大鼠中性粒細(xì)胞、人橫紋導(dǎo)管細(xì)胞、小鼠腹膜巨噬細(xì)胞、人多核白細(xì)胞的吞噬功能或不同調(diào)理素調(diào)理作用對吞噬功能的影響等。 (4)血流分析，10-15 μm大小7種顏色的熒光可供研究組織中局部血流情況，如**脈管血流速率、視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜循環(huán)、肺泡微管的功能直徑定位等。 (5)敏感性診斷試劑，如替代一些已開展應(yīng)用的微球診斷試驗(yàn)：膠乳凝集試驗(yàn)、微球捕獲ELASA、雙位點(diǎn)夾心法等，它較傳統(tǒng)比色方法更為靈敏;另有新近誕生的流式微球分析技術(shù)(Cytometric Bead Array CBA)通過將不同熒光強(qiáng)度的聚苯乙烯微球包被上多種高特異性的單克隆抗體，在微球“三明治”平臺上進(jìn)行可溶性蛋白的檢測，由此而使得1份微量標(biāo)本可同時1次定量分析多種可溶性蛋白，**節(jié)約了樣本量和操作時間，靈敏度也較傳統(tǒng)的ELISA北京口碑好微球
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