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辅助多孔介质乳化合成功能水凝胶微粒
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尽管在水凝胶微粒（hmp）的合成方法上已经取得了显著的进步，包括通过物理交联、化学交联以及生物相容性材料的引入等多种手段来提高hmp的性能和适用性，但是合成具有特定功能的蛋白质-聚合物杂化hmp仍然面临着较大的挑战。多孔介质乳化技术旨在结合蛋白质的独特生物活性与高分子材料的良好机械性能及稳定性，从而创造出既能够保持生物分子活性又具备优异物理化学性质的新型复合材料。然而，在实际操作过程中存在着诸多难题需要克服，比如如何有效控制蛋白质与聚合物之间的相互作用以避免变性或失活；怎样精确调控hmp内部结构以实现对营养物质、药物等物质的有效负载与释放；以及如何优化制备条件以保证最终产品的安全性和有效性等问题。 受多孔介质乳化启发，以色列理工学院材料科学与工程系的团队开发了一种多孔介质乳化辅助水凝胶微粒合成（apme-hms）体系。该技术通过在三维多孔结构中进行非混相乳化，以实现最优的hmp生产效果。利用apme-hms系统，成功制备了不同尺寸的反应性牛血清白蛋白（bsa）与聚乙二醇二丙烯酸酯（pegda）水凝胶微粒。该方法不仅能保持蛋白质的结构完整性和功能活性，还可用于形成细胞色素c (cyt c) - pegda hmps，以便检测各种浓度水平的过氧化氢（h2o2）。值得注意的是，apme-hms系统能够在极短时间内（约几分钟内），使用少量体积（≈50 μl）及较低浓度条件下高效地合成出hmps，并且在此过程中仍能很好地保留蛋白质原有的结构和功能特性，充分展示了该系统的高度灵活性和实用性。以此为基础该团队通过聚乙烯（pe）作为多孔介质，将其放置在一个装有矿物油和交联试剂前体的收集管内。通过依次加入含有水凝胶混合物和矿物油的不混相，并将整个组件置于离心状态下，可以在试件的多孔介质中形成水/油（w/o）液滴，进而在集油相中生成hmp。通过调整w/o比例和离心力等参数，成功合成了不同尺寸和分布的功能性杂交牛血清白蛋白（bsa）和聚乙二醇二丙烯酸酯（pegda）hmps。 文章来源： aided porous medium emulsification for functional hydrogel microparticles synthesis - khairallah - 2024 - advanced materials - wiley online library 银杏叶科研平台为广大科研工作者提供水凝胶及微球定制化服务，欢迎咨询！    |
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