介孔二氧化硅納米材料功能化的常用方法有兩種，共縮聚法和后嫁接法。由于介孔二氧化硅具有很多可調(diào)控的孔道，為功能化基團(tuán)(主要是硅烷偶聯(lián)劑)提供了足夠空間，因此易于硅烷偶聯(lián)劑發(fā)生縮合反應(yīng)而被修飾，形成豐富多樣的有機(jī)/無機(jī)雜化材料。此外，介孔二氧化硅在紫外區(qū)、近紅外區(qū)和可見光區(qū)能吸收光,也不能被磁場干擾，使其修飾的硅烷偶聯(lián)劑原有的光和磁的性質(zhì)能夠保持不變。因此介孔二氧化硅可以在多個領(lǐng)域應(yīng)用,如科研控制釋放、基因轉(zhuǎn)染、催化、傳感器和重金屬離子的吸附等。在血型系統(tǒng)外表面可連接葡聚糖、半乳糖胺、聚乙二醇(PEG)等功能基團(tuán)，用于科研的靶向輸送，作為基因的載體還可連接、多肽、DNA等生物大分子。在血型系統(tǒng)的介孔孔道中可以組裝科研分子、熒光劑和量子點(diǎn)等小分子物質(zhì)。因此,介孔二氧化硅的功能化更為其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用提供了較大的空間。

1 共縮聚法

又稱一步制備法,將有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑和無機(jī)硅源同時加入到介孔二氧化硅的初始反應(yīng)體系中，形成介孔結(jié)構(gòu)的同時將官能團(tuán)連接到孔道中，然后使用溶劑萃取的方法除去表面活性劑。這種方法操作簡單，官能團(tuán)能相對均勻的分布。在介孔二氧化硅的內(nèi)外表面，孔道也不會被堵塞，還可獲得負(fù)載量較高，分散均一的功能化介孔二氧化硅材料。同時,通過改變前驅(qū)體的種類和濃度，納米粒子的形態(tài)可以調(diào)節(jié)成形狀和尺寸，如球形、管狀、棒狀等。用共縮聚法分別合成了異硫氰酸熒光素(fluorcsccin iso-thiocyanate,FTIC)標(biāo)記的球形介孔二氧化硅和管形介孔二氧化硅,研究細(xì)胞和非細(xì)胞對兩種不同形狀的介孔二氧化硅攝取動力學(xué)。某研究組用共縮聚法制備了介孔二氧化硅-聚乙二醇納米粒子，作為抗痧科研多柔比星的載體，具有較高的科研靚藥量,粒子能被細(xì)胞攝取,有望成為一種科研化療載體。

2 后嫁接法

先制備脫去模板的介孔二氧化硅材料,使含有有機(jī)官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑在有機(jī)溶劑中與其進(jìn)行縮合反應(yīng)，從而獲得功能化的介孔二氧化硅。反應(yīng)通常需要氮?dú)獗Ｗo(hù)，反應(yīng)過程不會介孔孔道結(jié)構(gòu),也能很好地控制功能化程度,所以后嫁接法較常用。用此方法成功地將聚丙烯酸嫁接到介孔二氧化硅微球的外表面，將阿霉素連接到介孔二氧化硅孔道內(nèi)，結(jié)果表明，聚丙烯酸修飾的介孔二氧化硅具有很好的生物相容性，比單純的阿霉素臨床。因此，聚丙烯酸修飾的介孔二氧化硅可以作為pH響應(yīng)控制的科研輸送載體。更復(fù)雜的嫁接如多步嫁接也相繼出現(xiàn)。用多步嫁接法先將聚乙二醇嫁接到介孔二氧化硅的外表面,再將D-半乳糖胺與聚乙二醇相連而間接地將其修飾到介孔二氧化硅上，從而成功制備了科研阿霉素的載體，通過半乳糖受體介導(dǎo)的內(nèi)吞途徑進(jìn)入肝細(xì)胞。與沒有修飾的介孔二氧化硅載體相比，修飾后的載體很大地了阿霉素的細(xì)胞攝取量。因此，D-半乳糖胺修飾的聚乙二醇化的介孔二氧化硅是一種有廣闊前景的科研輸送載體。

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