一、 什么是微球?
微球是直径在纳米和微米尺度范围的球型粒子。球形物体是自然界存在稳定的物质形态,它是三维几何空间理想的对称体,也是单位体积中所有立体形态中面积l小的。自然界大到星球如地球,小到篮球,乒乓球,玻璃珠等都是球体。 地球直径是1.28万千米,而篮球直径是0.25米,1纳米等于十亿分之一米,相当于一根头发丝横切面的六万分之一,如果拿纳米的微球与篮球相比,就相当于篮球与地球之比例。 如此之小的纳米微球材料却是现代产业发展的重要基础。
一、 纳米微球的关键产业化技术
如何精l确控制和大规模化生产裸眼看不到的纳米微球并赋予这些材料的功能,以满足现代产业的需求是当今纳米材料科学家l重要的研究方向。纳米微球的关键技术问题和研究方向如下:
1) 纳米微球粒径大小及粒径分布精l确控制关键技术:
纳米微球的应用非常广泛,不同的应用需要不同性能的微球,很多高l端应用都对微球的粒径大小和均一性都有极高的要求,如液晶间隔物微球和导电金球都要求能精l确控制粒径大小l(平均粒径精度控制在50纳米以下),粒径分布满足变异系数小于3%,. 因此不同材料组成的纳米微球的精l确粒径大小和分布本领域首要解决的关键技术问题.
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。
高l端微球材料的重要性
微球是直径在纳米和微米尺度范围的球型粒子。微球材料所具有的小尺寸效应、表面效应、及其优异的光、电、磁、力学、机械等性能而被广泛地用于现代工业生产中。高l端微球是生物制药、电子信息、医l疗器械等现代产业发展不可或缺的材料。可以这么说,没有高l端微球材料就无法生产出用于治l疗用的生物药,没有微球也无法生产手机电脑用的液晶显示屏, 微球还是体外诊断、食品安全检测、环境监测、***质量检测、实验室分析检测、血液净化、药l物制剂、酶催化、石油化工、核工业、半导体工业、等领域的关键支撑材料。
***微球材料制备技术壁垒高,中国长期依赖进口,而且不同应用领域的不同性能微球材料在全世界范围内往往处于高度垄断局面。因此,科技日报把***微球材料制备技术列为与芯片、飞机发动机等并列的35项限制中国产业发展的卡脖子关键技术之一。
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