利用超細的固體顆粒可以代替表面活性劑穩定地存在于油/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度為4.9A·m2/kg,遠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)液滴構成的穩定的液/液分散體系稱為細乳液,在穩定的細乳液聚合中,細乳液液滴是主要的成核點即聚合場所,聚合前液滴的數目和大小在聚合過程中基本保持不變,決定了**終的乳膠粒的數目和尺寸,不像常規聚合由聚合動力學決定。Zhang等[14]通過細乳液聚合法制備P(St-MMA)/Fe3O4復合微球,磁性微球的比飽和磁化強度達到51.0A·m2/kg,磁性Fe3O4納米粒子的含量達到61.5wt%。
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納米微球的應用極其***,幾乎滲透到所有的產業:無論是新醫藥,平板顯示,食品 安全檢測,醫療診斷,還是水處理,節能環保,石油化工,**安全等都離不開先進 納微米球材料。 在制藥領域: 納米孔道結構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 當于一個足球場的面積),因此具有極強的吸附性能,如果在微球表面鍵合特殊功能基 團使它可以選擇性吸附某些物質,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今醫藥分析檢測**常用 的方法,而色譜**的材料就是微球材料。在***制劑領域,微球也是理想的***緩 控釋的載體,當有效組份負載在空心或多孔的納米微球載體中可以使***在人體里緩 慢釋放,以減小***的毒負作用,增加***的有效性。由磁性材料組成的多孔微球可 作為靶向釋藥系統的載體,在外加磁場的作用下,將***載至預定區域,可使免疫磁 性微球上的******更易與*細胞接觸,提高了殺傷*細胞的效果。 南京銷售粒徑70nm-30um微球
包埋法方法簡單,由于適用的多為水溶性天然高分子,因此其生物相容性好,表面富含多種功能基團,容易直接偶聯生物大分子,但是其主要缺點是制備的微球粒徑分布寬,形狀不規則,磁粒子在不同微粒內含量不均一,各微球磁響應能力差別大,在外環境中易發生磁泄漏。而且包覆的殼層中難免會有些乳化劑之類的雜質,使其在生物醫用等領域的應用受到一定的限制。
2.2原位法
原位法是一種制備彌散型結構磁性高分子復合微球的方法,該方法主要步驟如下:首先制備出多孔型高分子微球,然后通過磺化或硝化處理,使高分子微球能與鐵、猛、鈷等金屬離子具有親和性,***將制備的微球中加入鐵鹽,在堿性條件氧化沉淀鐵離子,使得磁性粒子在高分子微球的孔中生成,**終得到磁性復合微球。Ugelstad等釆用此法制備出磁性高分子微球且開發了一系列已商品化的產品(Dynabeeds),并在微生物免疫學、分子生物學和**等領域具有廣泛應用。
如何制作納米微球呢? 離子交聯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***載體的材料通過離子交聯法從乳 液中析出,同時通過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,整個過程不使用對人體有害的試 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-溶劑揮發法”和“微流控法”。“乳 化-溶劑揮發法”是將模型***先溶解于有機溶劑中,然后滴加到含有表面活 性劑的水相中,在均質機的高速剪切下形成油相/水相型乳液,再通過常壓或減 壓方式除去乳液分散相中的揮發性有機溶劑,使納米粒硬化,***通過冷凍干 燥從水性混懸液中收集納米粒。“微流控法”是一種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、可控地生產具有高度單分散尺 寸的單乳液滴和多重乳液液滴的技術。
在酶催化領域:微球作為酶固定的載體可以保持酶的高度專一性和催化效率;提高酶的穩 定性和壽命;減小酶對產品的污染;實現生產連續化和酶的循環使用。微球也可以用于催 化劑的載體使得催化劑易于回收使用。 在化工領域:微球已***地添加到油漆、涂料、造紙、塑料以改善產品的抗刮性,提高產 品的耐磨性,及光學性能。 總之納米微球材料應用非常***,幾乎滲透到所有的領域,納米材料科學家不斷地開發出 新技術來賦予納米微球新的光,電,磁,等各種功能, 使它為人類創造無限可能,以滿足現代產 業關鍵材料和技術的需求。 廣東專業粒徑70nm-30um微球
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寸的單乳液滴和多重乳液液滴的技術。
前段時間科技日報總編劉亞東列出包括芯片,飛機發動機等在內的35項中國給人卡脖子的技術,
其中微球材料也是其中之一。大多數人可能很容易理解芯片和飛機發動機的技術難度及其重要性
,但很少人可以理解微球為什么也這么重要這么難做。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。其實很多技術的難度都是因為“小”造成的。芯片之所以難做就是因
為里面的結構要精細控制到納米尺寸。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難度是很大的。在微觀尺度下,大家習以為常的宏觀工具和制作技
術已完全不適用,需要全新的技術手段,使得宏觀很容易的事情在微觀變成高不可攀的技術難
題。當然也正是因為小,讓微球材料性能得到大幅度的提升,比如說微球表面效應和體積效應,
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