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基于天然相变材料的多功能热敏脂质体:近红外光触发药物释放及多模态成像引导的癌症联合治疗
摘要: 响应环境刺激实现按需药物释放的多功能诊疗纳米平台(NPs)极具应用前景。本研究将近红外吸收染料吲哚菁绿(ICG)与抗肿瘤药物阿霉素(DOX)高效共包载于基于天然相变材料(PCM)的热敏脂质体中。通过叶酸和共轭钆螯合物修饰脂质体壳层,在维持纳米粒尺寸的同时增强了主动靶向性和磁共振(MR)性能。这种负载ICG/DOX并偶联钆螯合物的温敏脂质体纳米平台(ID@TSL-Gd NPs)展现出近红外光触发的药物释放特性及显著的化疗、光热治疗、光动力治疗协同效应。得益于ICG、DOX与钆螯合物的共包载,ID@TSL-Gd NPs可实现三模态成像(荧光/光声/磁共振成像,FL/PAI/MRI)引导的联合肿瘤治疗(化疗/光热治疗/光动力治疗,Chemo/PTT/PDT)。尾静脉注射后,ID@TSL-Gd NPs有效富集于小鼠皮下HeLa肿瘤部位,通过精准影像引导的近红外光触发光疗与化疗显著抑制肿瘤生长,且未观察到肿瘤复发和副作用。该ID@TSL-Gd NPs实现了多模态影像引导的癌症联合治疗,为提升肿瘤诊疗水平提供了极具潜力的平台。
关键词: 多模态成像、脂质体、热敏性、联合治疗、相变材料
更新于2025-11-21 11:08:12
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制备一种以卟啉为核、四条PNIPAM-b-POEGMA臂构成的星形共聚物用于光动力治疗
摘要: 通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合反应,合成了一系列以5,10,15,20-四(4-羟基苯基)-21H,23H-卟啉(THPP)为核、四条聚(N-异丙基丙烯酰胺)-b-聚(寡聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯)(PNIPAM-b-POEGMA)为臂的热敏性星形共聚物THPP-(PNIPAM-b-POEGMA)4。不同分子量的THPP-(PNIPAM-b-POEGMA)4的低临界溶解温度(LCSTs)分别为37.5°C、39.9°C和41.9°C,这取决于共聚物的亲水性POEGMA含量。在LCSTs以上,共聚物可形成胶束结构。MTT研究表明,THPP-(PNIPAM-b-POEGMA)4和THPP对HeLa细胞和L929细胞均无显著细胞毒性。且在光照条件下,THPP-(PNIPAM-b-POEGMA)4表现出光动力活性,其对HeLa细胞的光毒性比THPP更强。
关键词: 卟啉,热敏性,可逆加成-断裂链转移(RAFT),THPP-(PNIPAM-b-POEGMA)4,光动力疗法
更新于2025-09-23 15:22:29
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光诱导药物递送植入物涂层的开发
摘要: 已开发出一种用于医疗设备(如植入物)的薄表面涂层,该涂层通过近红外光(NIR)作为外部刺激实现局部药物释放。该递送系统由掺入金纳米棒(GNRs)的薄聚(N-异丙基丙烯酰胺)-共-丙烯酰胺(PNIPAAm-AAm)聚合物层组成。选择GNRs的长径比使其能够吸收近红外光,从而匹配组织低吸收的生物窗口,局部加热聚合物层以启动药物释放。因此,可实现从体内组织表面由体外调控的受控药物递送。通过系统改变PNIPAAm-AAm共聚物的组成,找到了适合体内应用的相变温度。差示扫描量热法(DSC)分析表明,含10%丙烯酰胺的PNIPAAm-AAm具有42°C的合适相变温度。扫描电子显微镜(SEM)显示,表面涂层由200nm均匀聚合物层构成。结合原位近红外照射的耗散型石英晶体微天平(QCM-D)分析显示出频率的显著偏移,这归因于照射时从表面释放的质量。该质量释放与使用酚作为模型药物通过紫外/可见光谱确定的药物释放曲线高度吻合。此外,通过释放抗生素万古霉素来根除培养中的表皮葡萄球菌,证明了该递药系统的概念可行性。
关键词: 热敏性、药物递送、控制释放、聚N-异丙基丙烯酰胺、植入物涂层
更新于2025-09-23 15:22:29
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利用氧化石墨烯薄膜实现自供电红外探测
摘要: 水与氧化石墨烯(GO)之间的相互作用,包括水的吸附与解吸,已被广泛用于展示湿气-电能转换(MEET)。通过利用红外(IR)光激发具有含氧基团(O-group)梯度分布的氧化石墨烯薄膜发生水解吸,研究者展示了一种可将红外光转化为电信号的自供电红外探测方法。该方法的温度灵敏度达到4.2毫开尔文。通过对材料和结构进一步优化,此类自供电红外探测器的性能还可继续提升。该探测机制涉及红外/热效应对蒸汽分子与固体材料间相互作用的影响,在热探测、热能转换及化学传感领域也具有潜在应用价值。
关键词: 热敏性、氧化石墨烯、湿气-电能转换、自供电、红外检测
更新于2025-09-23 15:19:57
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具有可控相变聚集行为的温敏与光敏共聚物合成
摘要: 通过简便的一锅法,采用开环反应和随后的自由基聚合,合成了两种丙烯酸酯类热敏共聚物(PMP/PEP)以及一种丙烯酸酯与丙烯酰胺类热/光双敏共聚物(PMABz)。PMP和PEP的最低临界溶解温度(LCST)随结构单元含量变化,并可通过巯基乙醇调控分子量轻松调节至18–35°C。PMABz的异构化可通过交替照射365 nm(产生顺式构型)和254 nm(产生反式构型)光实现可逆调控。由于更高的亲水性,顺式PMABz的LCST(40.3°C)显著高于反式PMABz(37.8°C)。此外,在加热过程中,聚集态PMABz的粒径可从665 nm(顺式构型)调控至996 nm(反式构型)。淬灭PMABz溶液后,其颗?;岢氏忠堵鲎椿蛑锌杖萜鞯戎馗赐及?,显示出潜在应用价值。
关键词: 制备、光敏性、热敏性、聚集、颗粒、聚合物
更新于2025-09-12 10:27:22
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具有特异性识别和热敏性的糖基化卟啉核PAMAM树枝状聚合物的点击合成
摘要: 糖基卟啉树状大分子因其独特的物理化学性质(如荧光特性和水分散性)受到越来越多的关注。它们还作为有前景的光动力治疗(PDT)光敏剂,并用于糖蛋白相互作用研究。本研究通过点击反应合成了不同代数的卟啉核树状大分子——由糖基化硅氧烷-聚酰胺-胺型树突(PP-Si-PAMAM-Dm-Lac,m=1、2和3)构成的多功能靶向光敏剂。采用1H NMR、GPC、FT-IR、UV-vis和荧光分析对PP-Si-PAMAM-Dm-Lac结构进行表征。该糖基卟啉树状大分子不仅具有高荧光量子产率和单线态氧生成效率,还能特异性识别凝集素并展现显著的温度响应特性(20–80°C)。这些特性证实了糖基化硅氧烷-聚酰胺-胺型树突通过简便的点击合成策略获得多功能性,有望作为肿瘤选择性光敏剂(PS)应用于PDT,同时适用于更大温度窗口的高灵敏度荧光探针开发。
关键词: 热敏性、糖基化卟啉、树枝状大分子、光动力疗法、特异性识别
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于4H-SiC肖特基二极管的极端温度传感器高温工作极限评估
摘要: 我们基于肖特基二极管(SD)建立了用于计算二极管温度传感器(DTS)参数的简化理论模型。所考虑的二极管的电流流动机制以过势垒热电子发射为主导。确立了此类DTS的基本电物理参数之间的定性关联,推导出了DTS极限高温参数的表达式。通过采用镍/碳化硅(4H型)肖特基接触的DTS测试样品验证了理论结果。研究表明,该类DTS的物理高温工作极限(>1250K)超过了基于硅、砷化镓、铝镓砷p-n结的商业DTS,且基于SD的DTS本身展现出显著更低的能耗。
关键词: 宽带隙、热敏性、高温、肖特基二极管、温度传感器、半导体、热极限
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于氟碲酸盐玻璃中Sm3+发射的光学温度传感器
摘要: 研究了掺杂2.5 mol% Sm3?离子的氟碲酸盐玻璃可见光发光的温度依赖性,旨在将其用作高温传感探针。为此,在300至650 K温度范围内测量了从?G?/?到?H_J(J=5/2、7/2、9/2、11/2)能级跃迁的发射强度。通过荧光强度比技术校准了发射光谱的变化。测得热灵敏度的最高温度值为640 K,处于其他基质玻璃的范围内。通过拟合不同峰值发射之间的强度比绘制了校准曲线。最后提出了Sm3?光学温度传感器的示意图并计算了灵敏度值。此外,采用SEM-EDX、拉曼光谱和XRD对氟碲酸盐玻璃进行了结构表征,以推断Sm3?离子的局域环境。同时根据吸收光谱计算了Judd-Ofelt参数,并推导出分支比和跃迁概率。
关键词: 材料表征、Sm3?、热敏性、光纤温度传感器、碲酸盐玻璃
更新于2025-09-04 15:30:14
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混合小尺寸与大尺寸上转换纳米晶体的电致变色开关器件
摘要: 智能、便携、柔性与透明集成电子及光电子技术的迅猛发展,目前已成为纳米科学与纳米技术的重要驱动力之一。一种极具前景的方案是将透明导电电极材料(如银纳米线AgNWs)与上转换纳米粒子(UCNPs)相结合。本研究开发了基于聚甲基丙烯酸甲酯与银纳米线复合透明纳米薄膜、并覆盖不同尺寸及组分UCNPs的电致变色器件。通过结合银纳米线网络中热耗散的电控特性与UCNPs的尺寸依赖性热学性质,制备出可覆盖色度图广泛区域的可调谐电致变色透明器件。作为示例,研究展示了混合大尺寸(>70 nm)β-NaYF4:Yb,Ln与小尺寸(<15 nm)NaGdF4:Yb,Ln@NaYF4核壳结构UCNPs(Ln = Tm, Er, Ce/Ho)的器件,既可通过Er3+ 2H11/2和4S3/2 → 4I15/2发射谱线强度比监测粒子的温度依赖性发光,又能外控银纳米线网络的电流流动。此外,通过定义包含大小尺寸UCNPs跃迁强度比的新热计量参数,获得了5.88% K?1(339 K时)的相对热灵敏度,较现有报道值提升六倍。
关键词: 电致变色材料、上转换纳米晶体、热敏性、透明导电电极材料、银纳米线
更新于2025-09-04 15:30:14
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通过将阿霉素(DOX)和锌酞菁(ZnPC)封装于原位形成的温敏聚合物水凝胶中,增强膀胱肿瘤的光/化疗联合疗效
摘要: 背景:经尿道膀胱肿瘤切除术后通常推荐化疗作为膀胱癌的常规治疗手段。然而研究表明,单纯化疗难以有效降低膀胱癌的进展率。将化疗药物与光动力疗法(PDT)这一新兴的局部治疗方式联合应用,可能成为对抗膀胱癌的有效策略。本研究报道了基于阿霉素(DOX)的化疗与基于锌酞菁(ZnPC)的PDT通过原位形成的温敏共聚物水凝胶联合应用的研究。材料与方法:通过聚合ε-己内酯、1,4,8-三氧杂[4.6]螺[9]十一烷-2-酮和聚乙二醇合成共聚物(简称PCL-PTSUO-PEG),采用纳米沉淀技术制备温敏纳米颗粒(TNPs),加热TNP溶液至37℃后形成温敏水凝胶。检测了水凝胶的粒径、形貌及动态粘度,研究了TNP/DOX/ZnPC的体外释药特性,在5637细胞中考察其细胞摄取、细胞抑制及活性氧生成情况,并在荷5637细胞裸鼠模型中评估其体内抗肿瘤活性。结果:TNP/DOX和TNP/ZnPC的平均粒径分别为102nm和108nm,37℃加热5分钟后形成均匀的浅红色和深绿色水凝胶。TNP包载的ZnPC可显著提高其水溶性至1.9mg/mL。当TNP中DOX与ZnPC质量比约为1:5时,细胞抑制效果最佳(细胞存活率为18.5%)。TNP/DOX/ZnPC产生较高水平的活性氧(为游离ZnPC的4.8倍,TNP/ZnPC的1.6倍)。该复合物仅使肿瘤相对生长8倍且对小鼠无明显毒性。结论:本研究所报道的温敏水凝胶作为DOX与ZnPC光/化疗联合治疗膀胱癌的原位形成基质具有良好应用前景。
关键词: 化疗、光动力疗法、热敏性、膀胱癌、联合治疗、水凝胶
更新于2025-09-04 15:30:14