熒光微球分析技術(shù)屬于化學(xué)材料發(fā)展結(jié)果,可用于細(xì)胞表面抗原的檢測(cè)、退行性神經(jīng)病變示蹤物、吞噬功能的檢測(cè)、血流分析、敏感性診斷試劑等,本文介紹了熒光微球分析技術(shù)以及熒光微球吞噬實(shí)驗(yàn)的操作步驟。 熒光微球分析 技術(shù)簡(jiǎn)介 熒光微球分析技術(shù)是近年來(lái)化學(xué)材料科學(xué)活躍發(fā)展 的產(chǎn)物,各種大小(0.2~10μm)可產(chǎn)生熒光和色彩的人工微球應(yīng)運(yùn)而生,目前各種材料人工合成、多種顏色和規(guī)格的熒光微球有2大類,一種是表面不帶修飾基團(tuán)的微球,另一種是攜帶各種化學(xué)修飾基團(tuán),包括羧基化修飾、氨基修飾、巰基或醛巰基修飾等的微球。 蘇州介孔微球
利用超細(xì)的固體顆粒可以代替表面活性劑穩(wěn)定地存在于油/水界面,能阻止分散的油(水)微滴再次凝聚為大液滴而分相,起到了穩(wěn)定乳液的作用。Yin等用溫和的Pickering乳液聚合法一步制備PS/Fe3O4高磁性微球。用溴化十六烷基三甲銨(CTAB)改性的Fe3O4粒子作為穩(wěn)定劑(錨定在聚合物外層),完全疏水的油酸改性的Fe3O4粒子則被包埋在微球中。
Liu等首先利用無(wú)皂乳液法制備油酸包裹的Fe3O4納米粒子,再利用種子乳液聚合法制備了P(MMA-DVB(二乙烯基苯)-GMA)/Fe3O4磁性復(fù)合微球,***在微球表面接枝聚酰胺(PAMAM)(圖1)。所得的接枝聚酰胺磁性高分子微球的比飽和磁化強(qiáng)度為4.9A·m2/kg,遠(yuǎn)低于純磁性納米粒子,分析可能是微球的殼層比較厚所致.
亞微米(50~500nm)液滴構(gòu)成的穩(wěn)定的液/液分散體系稱為細(xì)乳液,在穩(wěn)定的細(xì)乳液聚合中,細(xì)乳液液滴是主要的成核點(diǎn)即聚合場(chǎng)所,聚合前液滴的數(shù)目和大小在聚合過(guò)程中基本保持不變,決定了**終的乳膠粒的數(shù)目和尺寸,不像常規(guī)聚合由聚合動(dòng)力學(xué)決定。Zhang等[14]通過(guò)細(xì)乳液聚合法制備P(St-MMA)/Fe3O4復(fù)合微球,磁性微球的比飽和磁化強(qiáng)度達(dá)到51.0A·m2/kg,磁性Fe3O4納米粒子的含量達(dá)到61.5wt%。
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一個(gè)乒乓球直徑40毫米,重量2-3克。如果把乒乓球做到直徑40納米微球,由于1毫米是106納米,
因此一個(gè)普通乒乓球就可以做出1018個(gè)直徑40納米微球。其表面積有5000多平米,相當(dāng)與5個(gè)足
球場(chǎng)大小,同樣重量的40納米微球與40毫米乒乓球相比表面積增加了1012倍,因此納米微球
表面吸附能力也增加了1012倍。當(dāng)尺寸變小,表面吸附能力大幅度增加還是一個(gè)物理量變的過(guò)程,
而某些物質(zhì)小到一定程度時(shí),其性能還會(huì)出現(xiàn)質(zhì)的變化。比如說(shuō)量子點(diǎn)就是有一類物質(zhì)當(dāng)尺寸小到
納米尺度時(shí),這些物質(zhì)就會(huì)發(fā)生質(zhì)的變化,由原本不發(fā)光的物質(zhì)變成會(huì)發(fā)光的物質(zhì),而且發(fā)光的顏
色或波長(zhǎng)與尺寸還有關(guān)系。因此只要控制這些物質(zhì)的尺寸就可以控制這類物質(zhì)的發(fā)光波長(zhǎng)。材質(zhì)不
變,只依靠尺寸的變化就可以改變其性能的巨大變化就是納米技術(shù)領(lǐng)域興起的重要原因之一。另外
一個(gè)案例也可以說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。一個(gè)普通塑料(聚苯乙烯)組成的微球,當(dāng)其尺寸與光的波長(zhǎng)相當(dāng)
如何制作納米微球呢? 離子交聯(lián)法是制作納米微球的基本方法之一,適用于以殼聚糖、海藻酸鈉等 為材料的納米微球。其主要原理是作為***載體的材料通過(guò)離子交聯(lián)法從乳 液中析出,同時(shí)通過(guò)氫鍵相互作用和疏水相互作用將***包埋在載體中,從 而制備成載藥微球。該方法制備條件溫和,整個(gè)過(guò)程不使用對(duì)人體有害的試 劑,也成為載藥微球的理想制備方法之一。 納米微球的典型制備方法還有“乳化-溶劑揮發(fā)法”和“微流控法”?!叭?化-溶劑揮發(fā)法”是將模型***先溶解于有機(jī)溶劑中,然后滴加到含有表面活 性劑的水相中,在均質(zhì)機(jī)的高速剪切下形成油相/水相型乳液,再通過(guò)常壓或減 壓方式除去乳液分散相中的揮發(fā)性有機(jī)溶劑,使納米粒硬化,***通過(guò)冷凍干 燥從水性混懸液中收集納米粒?!拔⒘骺胤ā笔且环N在微米尺度的通道中操 控兩種或幾種互不相溶的微小體積液體,連續(xù)、可控地生產(chǎn)具有高度單分散尺 寸的單乳液滴和多重乳液液滴的技術(shù)。
如何精確控制和大規(guī)模化生產(chǎn)裸眼看不到的納米微球并賦予這些材料的功能, 以滿足現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)的需求是當(dāng)今納米材料科學(xué)家**重要的研究方向。納米微球 的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題和研究方向如下: 1) 納米微球粒徑大小徑及粒徑分布精確控制關(guān)鍵技術(shù): 納米微球的應(yīng)用非常***,不同的應(yīng)用需要不同性能的微球,很多**應(yīng)用都 對(duì)微球的粒徑大小和均一性都有極高的要求,如液晶間隔物微球和導(dǎo)電金 球都要求能精確控制粒徑大小(平均粒徑精度控制在50納米以下),粒徑分 布滿足變異系數(shù)小于3%,. 因此不同材料組成的納米微球的精確粒徑大小和分 布本領(lǐng)域首要解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題 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(huì)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。蘇州介孔微球
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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(wèn)題。 4) 納米微球規(guī)?;a(chǎn)工藝技術(shù): 很多科研院所開(kāi)發(fā)出的納米微球合成方法都只能局限于實(shí)驗(yàn)室的制備,一旦放 大生產(chǎn)就往往重復(fù)不出來(lái),因此技術(shù)無(wú)法轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品。如何解決從實(shí)驗(yàn)室到大規(guī) ?;a(chǎn)的工程轉(zhuǎn)化也是關(guān)鍵問(wèn)題之一。 ***,微球應(yīng)用開(kāi)發(fā)牽涉到很多交叉領(lǐng)域的技術(shù),需要不同領(lǐng)域的**緊密合作 才能開(kāi)發(fā)不同領(lǐng)域應(yīng)用的微球產(chǎn)品。 蘇州介孔微球
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