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随着社会的发展和科技的进步,人们对一些疾病的诊断和治疗已经不满足于宏观的形态学水平(如组织或器官等),还逐渐地延伸到微观的生物学领域,如细胞、基因等。作为一种新颖的纳米级或微米级运载体,生物分子微胶囊近年来备受关注,特别是在生物领域和医药领域,这不仅因为生物分子微胶囊具有良好的生物相容性和可降解性,而且与其他的微胶囊相比,生物分子微胶囊的囊壁上依然保留着大量的活性基团,可以进一步被赋予一些新的特性,例如靶向性、温度响应性、p H响应性,等等。本论文在利用超声化学法制备生物分子微胶囊的基础上,设计和制备了一系列的多功能载药微胶囊,并阐述了它们的成囊机理;同时,本论文还对多功能载药微胶囊的形态和性能进行了系统的研究。1.采用超声化学法合成了牛血清白蛋白(BSA)微胶囊。通过研究一些合成条件,如超声输出模式、超声功率、超声时间、BSA浓度等,得到了粒径小且分布均一的BSA微胶囊。通过掺杂荧光探针,对BSA微胶囊的结构和形貌进行了表征,证明BSA微胶囊是一个以BSA分子为壳、油相为核的球形复合囊泡。此外,还探究了BSA微胶囊的稳定性,证明BSA微胶囊对疏水性药物具有良好的承载能力和保护作用。2.以Fe3O4磁性纳米粒子(Fe3O4 MNPs)为基体,BSA分子为修饰剂,成功地合成了具有核壳结构的BSA@Fe3O4 MNPs,并通过超声化学法,进一步将BSA@Fe3O4 MNPs制备成具有磁性囊壁的BSA@Fe3O4微胶囊(BSA@Fe3O4MCs)。通过对BSA@Fe3O4 MNPs和BSA@Fe3O4 MCs大小和形貌的表征,证明了具有磁性囊壁的BSA@Fe3O4 MCs是通过处于油水界面的BSA@Fe3O4 MNPs共价交联形成的;通过磁分离实验,证明了BSA@Fe3O4 MCs具有极好的磁性;此外,通过对荧光染料的装载,证明了BSA@Fe3O4 MCs具有良好的药物承载力。3.基于超声化学法,成功地制备了一种既有靶向性又有还原响应性的多功能药物运载体——叶酸(FA)修饰的磁性BSA微胶囊(FA-MBMCs)。FA-MBMCs不仅具有符合血液循环的粒径需求和生物相容性,还具有稳定、高效的载药能力,可以长时间封存药物。而且,作为一种药物运载体,FA-MBMCs展示了良好的磁响应性和分子靶向能力,这使得它们既可以依靠自身的磁性有目的地定向移动,也可以通过叶酸的分子靶向性选择性地攻击肿瘤细胞。此外,FA-MBMCs还显示了极好的还原响应性,说明其在肿瘤细胞的药物控释方面应具有极大地可行性。4.设计和制备了一种新颖的具有磁性/分子双靶向性的叶酸-半胱氨酸-Fe3O4微胶囊(FA-Cys-Fe3O4 MCs)。研究表明,FA-Cys-Fe3O4 MCs具有以下几个特点:1)由于Fe3O4 MNPs和FA分子被固定在FA-Cys-Fe3O4 MCs的囊壁上,所以FA-Cys-Fe3O4 MCs表现出了极好的磁靶向能力和分子靶向能力;2)作为一种药物运载体,FA-Cys-Fe3O4 MCs呈现出很强的载药能力,可以稳定地储存内部的药物,防止其泄露;3)因为FA-Cys-Fe3O4 MCs的形成主要是依靠Cys分子之间的巯基交联作用,所以FA-Cys-Fe3O4 MCs具有一定的还原响应性,可以有效地控制其内部药物的释放。5.在超声化学法制备BSA@Fe3O4 MCs的基础上,成功地构筑了一种新型的具有磁性/分子双靶向性、还原/温度双响应性的多功能蛋白质微胶囊——叶酸修饰的BSA@Fe3O4微胶囊(FA-BSA@Fe3O4 MCs)。光学显微镜显示,FA-BSA@Fe3O4 MCs在水环境中分散均匀且具有良好的微观形貌;SEM和TEM证明,FA-BSA@Fe3O4 MCs的囊壁上含有大量的Fe3O4 MNPs;磁分离实验和磁滞曲线表明,FA-BSA@Fe3O4 MCs具有很好的磁性;对香豆素6的负载实验说明,高剂量的疏水性药物可以随着油凝胶装载到FA-BSA@Fe3O4 MCs中;细胞内吞实验表明,FA-BSA@Fe3O4 MCs具有一定的分子靶向能力,可以选择性地结合肿瘤细胞;细胞的毒性测试表明,FA-BSA@Fe3O4 MCs对细胞是无毒的;此外,FA-BSA@Fe3O4 MCs在不同条件下的释放结果说明,FA-BSA@Fe3O4 MCs拥有很好的还原/温度双响应性,可以有效地控制药物的释放。6.利用超声化学法成功地制备了一种能够负载亲水性药物(HDs)的多功能BSA纳米囊(HD-Loaded MBNCs)。作为一种亲水性囊泡,HD-Loaded MBNCs展现了很好的粒径分布和大小形貌;作为一种运载体,HD-Loaded MBNCs呈现了极好的磁响应能力,能够依赖外界磁场定向地移动;作为一种药物系统,HD-Loaded MBNCs表现出一定的还原响应性,可以实现亲水性药物的可控释放;另外,细胞内吞实验表明,HD-Loaded MBNCs还可以通过FA分子的靶向能力选择性地结合肿瘤细胞。