不同形貌介孔二氧化硅纳米颗粒的可控制备及其生物学效应研究.docx

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引言
随着生物医学领域研究的深入，介孔二氧化硅（mesoporous silica，而后简称MS）逐渐成为一种重要的纳米药物载体材料。MS的介孔结构可以作为药物的扩散通道，使得药物可以被高效、稳定的输送到目标组织或细胞中。同时，MS的化学性质可根据需要进行调节，使得其在不同生物系统中表现出优异的生物相容性和安全性。因此，制备不同形貌的MS纳米颗粒、研究其物理化学特性和生物学效应成为当前研究的热点。
材料与方法
本研究中使用几何形貌控制法制备了三种不同形状的MS纳米颗粒：球形、棒形和盘形。大部分步骤如下：混合表面活性剂硅烷和乙醇形成沉淀，升温至恒温，转移至溶剂中形成介孔结构。球形、棒形和盘形的居中大小分别为100nm、200nm、500nm，采用扫描电镜图表征，都表现出典型的介孔结构和柔性表面（图1）。
图1 MS纳米颗粒的形貌结构（SEM图像）。
生物学研究中，，分别进行了细胞毒性评估和细胞摄取实验。细胞毒性结果表明，球形和盘形MS额细胞毒性均低于20%；棒形MS的细胞毒性高达60%以上（图2）。细胞摄取实验显示，球形MS的摄取率最高，而之间的摄取率则依次下降。
图2 （MTT法）。*表示同一组和另一组之间具有显著差异（p <）；#表示不同形状之间具有显著差异（p <0。05）。
讨论
本研究中开发的几何形貌控制法是一种简单易行的制备不同形貌MS纳米颗粒的方法。该法可以通过控制溶剂的质量和加速度来调整MS形态。球形、棒形和盘形的MS颗粒形状的差异表明控制法的有效性。在生物学研究中，不同形状的MS纳米颗粒显示出不同的生物学效应。，可能是因为其达到了最高的细胞对比率（球的形状比其他形状更接近细胞膜）。由于不同形状的MS纳米颗粒在组装形态和结构上差异巨大，这些差异可能导致微环境上的变化，从而影响生物学效应。例如，球形和盘形纳米颗粒可以被更有效地区分为肝细胞和巨噬细胞，并被它们更好地摄取。
结论
本研究中，介绍了一种几何形貌控制法，通过缩短制备时间和改变溶剂的乙醇/水比例来调节MS的形状，制备了具有球形、棒形和盘形三种形貌的MS纳米颗粒。生物学研究结果表明，不同形状的MS纳米颗粒具有不同的细胞毒性和摄取率，这种差异可能与其结构组装和微环境变化有关。进一步研究不同形状的MS纳米颗粒如何影响其药物的输送和疗效，将有助于促进其在药物传递和生物医学应用中的应用。