相對(duì)于傳統(tǒng)多孔緩釋材料,納米材料具有較大的比表面積和較完美的形態(tài),顯示出聲、光、電、磁和熱等多種新特性。納米材料與聚合物材料的結(jié)合是實(shí)現(xiàn)材料功能化的又一突破。所制備的復(fù)合材料有效結(jié)合聚合物和納米材料的優(yōu)點(diǎn),從而在生物醫(yī)學(xué)、功能包裝、環(huán)保等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。同時(shí),納米材料與智能響應(yīng)聚合物的結(jié)合可有效解決當(dāng)前緩釋材料無法智能化調(diào)控等關(guān)鍵問題,是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。
智能化多響應(yīng)納米緩釋材料的構(gòu)建及智能響應(yīng)機(jī)理
近日,廣東省科學(xué)院生物與醫(yī)學(xué)工程研究所(以下簡稱省科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)所)謝東團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種智能化多響應(yīng)性納米緩釋材料,并實(shí)現(xiàn)了在目標(biāo)物捕捉與智能釋放方面的應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn),通過化學(xué)接枝改性手段可賦予納米材料多響應(yīng)性能力,該材料對(duì)環(huán)境因素的變化(如溫度、pH等)表現(xiàn)出智能響應(yīng)的行為。團(tuán)隊(duì)通過在不同溫度及pH條件下對(duì)該材料進(jìn)行了緩釋實(shí)驗(yàn),并采用Higuchi和Ritger-peppas模型分別擬合目標(biāo)物釋放曲線。結(jié)果表明,在不同溫度下目標(biāo)物釋放數(shù)據(jù)使用Higuchi模型擬合良好,該緩釋模型與復(fù)合材料系統(tǒng)的釋放行為有關(guān);同時(shí),在40°C和pH 4.3的特殊條件下,Korsmeyer-Peppas模型顯示出相對(duì)較好的線性關(guān)系,呈現(xiàn)了共聚物隨溫度及pH值變化后的響應(yīng)行為。
智能化多響應(yīng)納米緩釋材料緩釋機(jī)理分析
該研究表明,多響應(yīng)納米緩釋材料可作為一種環(huán)境友好材料使用,解決了納米緩釋材料緩釋行為不可逆不可控的難題。該材料可廣泛應(yīng)用于智能緩釋包裝和環(huán)境污染治理等領(lǐng)域。相關(guān)成果發(fā)表于《INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOLOGICAL MACROMOLECULES》(化學(xué)高分子科學(xué)中科院1區(qū)top期刊,IF=8.025)。省科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)所李圓副研究員為論文第一作者,謝東高級(jí)工程師為論文唯一通訊作者。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、廣東省科學(xué)院千名博士(后)人才引進(jìn)項(xiàng)目等資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.10.188
(省科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)所/供稿)