微通道受限空间内制备超分子凝胶微粒及其在电场中的释药行为研究

本申请将设计生物相容性好的氨基酸衍生物凝胶因子，以5-氟尿嘧啶和替加氟等抗癌药物作为模型药物，利用微流控技术在微通道中制备体积和形状可控的超分子水凝胶微粒控释制剂，为载药超分子凝胶微粒的制备提供一种新方法。同时，由于制备过程中凝胶因子的自组装发生在纳升级的受限空间中，因此，本申请将以超分子水凝胶体系为研究对象，揭示小分子在受限空间中的自组装过程与其产物超分子的结构和性能间的关系，探讨超分子体系的微观结构与宏观性能间的关系。另外，由于超分子凝胶能对环境刺激因素做出响应，故本申请还将通过对载药超分子凝胶微粒在电场中的刺激响应行为的研究来探寻调控超分子水凝胶载药、释药性能的新方法，探索更适用于人体的抗癌药物控制释放体系。.本研究将为进一步精确地把握外界条件对小分子自组装的影响，设计并制备出结构可控、能满足在分子识别、传感器等其它领域特殊应用的功能材料提供理论依据和新的途径。

在本项目的资助下，项目负责人和课题组成员完成了（1）设计、合成凝胶因子；（2）制备疏水和亲水界面微通道；（3）凝胶因子在微米级空间中的自组装行为；（4）制备凝胶微球；（5）载药凝胶微粒的药物释放研究；（6）制备负载抗体分子的凝胶微球;(7)测试细胞和负载抗体分子的凝胶微球的结合能力；（8）利用微通道包埋细胞；（9）细胞微胶囊的冷冻存储；（10）利用微通道制备细胞传感器微胶囊；（11）细胞传感器微胶囊的冷冻存储等主要研究工作。其主要研究结果如下：（1）凝胶因子的自组装行为由于空间限制而改变其微观形貌以及热学、药物释放等性能；（2）利用微通道可以调控载药凝胶微粒的粒径，从而调节药物释放速率；（3）凝胶微球能有效地负载和固定抗体，使抗体能够更好地和细胞结合；（4）利用微通道能较好地控制微胶囊中细胞的个数，制备细胞传感器微胶囊；（5）凝胶微胶囊能对细胞起到一定的冷冻保护作用。.本项目的研究成果将为进一步精确地把握外界条件对小分子自组装的影响，设计并制备出结构可控、能满足在分子识别、传感器等其它领域特殊应用的功能材料提供理论依据和新的途径。