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利用层层自组装(LbL)技术并结合共价交联方法制备出一种稳定的有机-无机复合多层膜结构,探究其在蛋白酶固定等领域的应用。研究了一种纳米带覆盖层,其不仅可以固定SiO2颗粒、磁性粒子和多肽等物质,而且保留了渗透小分子的能力。此外,LbL术也被用于制备含聚丙烯酸/聚丙烯胺盐酸盐(PAA/PAH)的介孔二氧化硅(MP SiO2)核壳结构纳米颗粒,并研究纳米粒子在药物缓释及磁共振领域的应用。(1)MP SiO2作为多层膜的无机层,可以保持多层膜的形貌不受强酸、强碱及强氧化性等不利环境的破坏。该方法不直接交联相邻层中的纳米颗粒和高分子,从而避免了纳米颗粒或聚合物表面改性的繁琐过程。得益于MP SiO2的多孔结构,负载的模型药物亚甲基蓝可以延迟释放55 h。该方法有效地保留了蛋白质的催化功能,该结构足以承受发泡催化反应,可以重复使用及固定蛋白酶。蛋白质的时空保留可以通过改变覆盖层的数量来调整。蛋白质的多层膜可以用于构建催化活性的接口和作为集成运动器件来推动一个宏观浮动装置。(2)嵌入共价交联的多层膜中的MP SiO2可以保留FITC(异硫氰酸荧光素)标记的多肽,多肽的时空保留可随着多层膜的数量变化而改变。客体分子如含有酪氨酸和金刚烷修饰的多肽的释放速度可以通过MP SiO2纳米粒子和透明质酸-环糊精的多层薄膜的层数来控制。层层自组装技术用来调节金刚烷和环糊精之间主客体相互作用力的大小。调控效果取决于多层膜的复合变化方式及双层膜的数量。构建MP SiO2纳米粒子和透明质酸-环糊精的多层膜以负载荧光染料和多肽。当薄膜层数增加的时候,分子的释放速度也变慢。激光扫描共聚焦显微镜可以辅助获得FITC的扩散系数。可以应用复合膜来增加不同种类分子的负荷并且作为叠膜来延迟药物释放速率。(3)单层高分子薄膜盖子足以阻止罗丹明6G释放。四层高分子多层膜盖可以阻止更小分子的释放,比如Magnevist。通过调节多层薄膜盖的层数来控制不同大小的分子释放。超声技术或者高强度聚焦超声技术可以破坏多层膜盖。在薄膜盖破裂之前,关闭超声探针,药物分子释放一段时间后将停止释放。