杨冬

    生物医用无机纳米颗粒的表面修饰研究进展

    杨冬

    710021 西安，未央大学园区陕西科技大学化学与化工学院，Email：sea-echo@163.com

    纳米材料由于其极小的尺寸，拥有许多常规材料所不具备的优良特性，如光学性能、电磁学性能、热力学性能、量子力学性能等，使其在诸多领域尤其是在生物医学领域具有广阔的应用前景。生物医用无机纳米颗粒是指纳米级的无机纳米核分散于溶剂中所形成的胶体分散系统。无机核的组成包括贵金属(如 Au、Ag、Pt、Pb 等)，半导体材料(如 CdSe、CdS、ZnS、TiO2、PbS 等)，磁性材料(如Fe2O3或 Co 纳米颗粒)以及复合材料(如 FePt、CoPt 等)。依据其组成材料的不同，纳米颗粒可具有一系列独特性质，诸如高电子密度、强光学吸收性质、磷光或荧光性质及具有磁矩等。

    无机纳米颗粒在生物医用方面具有广泛的应用，包括基因载体[1]、示踪及标记因子[2]、治疗载体[3]及核磁共振对比剂[4]等。由于纳米颗粒过剩的表面自由能，在溶液中极易形成团聚体，失去纳米特性，因此适用于生物医用的无机纳米颗粒需要如下特性：生物相容性、单分散性及有效的表面功能化。对于体内应用，如蛋白荧光染色剂或透射电镜(TEM)成像，无机纳米颗粒除需具备超出传统系统的优点外，还需要具有最小的毒性[5]。而体外应用时，无机纳米颗粒常与血液蛋白发生非特异相互作用，并且无论逃避还是促进网状内皮系统吸收，都需要依据无机纳米的应用目的，进行有效的表面修饰及功能化，使其有效达到目标靶位[6]。对于生物医用无机纳米颗粒而言，其表面组成决定了颗粒与周围介质的相互作用，且最终将影响到胶体颗粒的稳定性。能否可以在生理条件下或较宽 pH 值范围内保持稳定性，颗粒表面是否携有功能性分子来有效防止提前释放，同时增加其特异性输送至靶点位置等，这些应用的实现都需要无机纳米颗粒具有合适的表面特性，因而其表面修饰及功能化是必不可少的前提和步骤[7]。

    1 无机纳米颗粒的制备

    针对无机纳米颗粒的制备，国内外研究学者进行了大量卓有成效的工作，各种具有不同粒径、形状、组成及物化特性的无机纳米颗粒已经被合成出来，包括 Au[8]、Ag[9-10]、Pt[11]、Fe3O4[12]、Fe2O3[13]、SiO2[14]和 CdTe[15]等。按照制备过程中涉及到的溶剂体系，无机纳米颗粒的制备方法大体上可以分为水相合成、有机相合成及其他方法。

    水相合成出来的材料具有良好的生物相容性，可直接生物医用 ......