一、 微球的国内外发展状况
纳米微球的精l确制备和应用是当今世界前沿、交叉的新兴学科,涵盖了材料、高分子、有机、分析、生物技术、医l药工程、电子等众多领域。纳微米球材料的性能取决于微球基质组成,粒径大小和分布,形态,表面功能基团等。
随着21世纪电子信息、生物制药、能源、环境和的高速发展,对纳米微球材料的性能和制备技术也提出了越来越高的要求,包括对纳微米粒子大小的精l确性、粒径分布的均一性、形态、孔道结构的精l确调控,以及材料的组成、表面功能化的控制等等。粒径、形态、结构、材料组成可精l确调控的纳微米球材料是电子信息、生物制药、能源、等产业的核心材料。掌握了这些核心材料往往也就控制了战略性新兴产业的制高点。因此欧美日等发达***都从战略的高度投入了大量人力物力,致力于纳微米材料的研制,以求占有核心产业的控制权。我国在纳米科技领域的研究虽然起步较早,基础研究也取得了很好的成绩,如我国在纳米技术领域发表的文章数量已多年位居世l界第l一,但我国在纳米微球的应用和产业化研究却严重滞后,因此国内l科研院所的研就成果往往只能停留在实验室阶段无法成功地产业化。目前几乎所有,高附加值纳米微球材料都由国外垄断,如用于液晶显示的间隔微球,导电金球,光扩散微球基本由日本垄断,而用于生物制药的分离纯化介质微球,用于分析检测的色谱柱硅胶填料微球, 则由欧美垄断。
一、 纳米微球的应用领域
纳米微球的应用极其广泛,几乎渗透到所有的产业:无论是新医l药,平板显示,食品安全检测,医l疗诊断,还是水处理,节能环保,石油化工,安全等都离不开***纳微米球材料。
在制药领域: 纳米孔道结构的微球材料具有极高的比表面积(1克微球材料的比表面积相当于一个足球场的面积),因此具有极强的吸附性能,如果在微球表面键合特殊功能基团使它可以选择性吸附某些物质,这一特性使得纳米微球材料成为所有生物药和天然药分离纯化过程中不可缺少的材料,另外气相和液相色谱是当今医l药分析检测l常用的方法,而色谱核心的材料就是微球材料。在药l物制剂领域,微球也是理想的药l物缓控释的载体,当有效组份负载在空心或多孔的纳米微球载体中可以使药l物在***里缓慢释放,以减小药l物的毒负作用,增加药l物的有效性。由磁性材料组成的多孔微球可作为靶向释药系统的载体,在外加磁场的作用下,将药l物载至预定区域,可使免l疫磁性微球上的抗l***药l物更易与***细胞接触,提高了杀伤***细胞的效果。
微球在生命科学领域:
纳微已开发出粒径范围从纳米到微米级各种规格磁性球形颗粒(磁珠)。这些磁珠可广泛应用于生命科学领域如核酸, 抗l体, 细胞的分离和检测。磁性纳米微球也被用作靶向释药载体,可大幅度提高药l物的疗l效并降低药l物的毒负作用.
微球在催化领域:
纳微开发的纳米磁性微球可用于酶和催化剂载体, 由于纳米级磁性微球具有极高的比表面积和超顺磁性能,在外界磁场作用下可以达到快速分离和回收催化剂目的,在无磁场条件下又可以达到快速分散的目的,使得催化剂可以多次重复使用,降低使用成本并提高目标产品的纯度。
微球在体外诊断领域:功能化微球如磁性微球,多色荧光编码微球和乳胶微球可广泛地应用于免l疫分析。磁性微球(磁珠)在免l疫检测、核酸提取、细胞分离等多方面有广泛应用。目前国产化磁珠已可以用于核酸提取等要求较低的应用,但用于化学发光的高l端磁珠完全垄断于国外,高l端磁珠的主要生产厂家有美国Thermofisher,德国Merck,日本JSR等公司提供。荧光编码微球又称液相芯片或悬浮阵列技术,是由美国Luminex公司开发出的多通道免l疫检测技术。该技术可实现多样品或多标靶的高通量检测广泛地用于临床诊断。其中液相生物芯片的核心技术就是荧光编码微球技术。
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