上海騰拔質(zhì)構(gòu)儀用于測(cè)定微球力學(xué)性能

傳統(tǒng)的農(nóng)藥使用過(guò)程中存在溶劑污染環(huán)境， 有效成分流失快， 藥效差等弊端， 研究表明通過(guò)藥物載體方式可明顯延長(zhǎng)農(nóng)用品作用時(shí)間、提高利用效率，進(jìn)而降低其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。殼聚糖（CS）作為一種來(lái)源廣泛、無(wú)毒、可自然降解的天然高分子材料，其球狀凝膠具有制備簡(jiǎn)單、粒徑可控、表面化學(xué)鍵豐富等優(yōu)勢(shì)， 被廣泛應(yīng)用于藥物吸附和輸送。然而，CS 水凝膠鏈的柔度有限，導(dǎo)致其在應(yīng)用過(guò)程中存在拉伸性能低， 機(jī)械穩(wěn)定性差等問(wèn)題。研究發(fā)現(xiàn)，引入無(wú)機(jī)填料可極大的改善CS 凝膠微球的性能。與其他無(wú)機(jī)填料相比，酵母菌（YS）作為一種單細(xì)胞真核微生物， 由于其細(xì)胞壁的存在使得酵母細(xì)胞呈中空態(tài)，這可以提高CS 基水凝膠的保水性；此外，酵母細(xì)胞壁具有很大的力學(xué)強(qiáng)度，可緩解單純CS 水凝膠干燥引起的嚴(yán)重收縮； 更重要的是YS 表面的?OH、?COOH、?NH2 等官能團(tuán)會(huì)使其與CS 之間的化學(xué)連接更強(qiáng)， 因?yàn)樗鼈儠?huì)形成更多的氫鍵和范德華力。在前期研究工作中，F(xiàn)eng 等人已將酵母菌（YS）引入聚糖水凝膠微球，有效增強(qiáng)了微球的力學(xué)性能， 且實(shí)現(xiàn)了在不同pH 下對(duì)腐殖酸的控制釋放，進(jìn)一步采取各種響應(yīng)手段，達(dá)到精確可控是急需的研究方向。

引入納米顆粒可賦予聚合物水凝膠的功能特性， 在碳納米顆粒中， 石墨烯和氧化石墨烯(GO)的復(fù)合水凝膠具有高強(qiáng)度和其他物理特性從而被廣泛應(yīng)用，如Omid i 等

將功能性石墨烯和CS 交聯(lián)形成對(duì)pH 和溫度雙敏感的水凝膠， 然而過(guò)程中用到的化學(xué)交聯(lián)劑具有一定的毒性， 且殘留的交聯(lián)劑容易泄露，使其應(yīng)用受到了限制；WANG 等[ 9 ]將功能化氧化石墨烯引入CS 水凝膠中極大地改善了CS 水凝膠的力學(xué)性能，然而，氧化石墨烯價(jià)格昂貴。因此選擇成本低的制備材料及對(duì)環(huán)境友好的制備方法對(duì)材料的實(shí)際應(yīng)用具有

重要意義。

納米金剛石（DND）是一種納米級(jí)碳同素異形體，由sp3 碳金剛石核和重建的sp2 碳表層構(gòu)成，其可以通過(guò)聲子散射/晶格振動(dòng)的形式吸收紫外、可見(jiàn)以及近紅外區(qū)域的光并轉(zhuǎn)化成熱，具有優(yōu)異的光熱性能，近年來(lái)在醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)、電子和催化領(lǐng)域備受關(guān)注。但目前有關(guān)DND 應(yīng)用于可控藥物釋放領(lǐng)域的報(bào)道還比較少，本文將DND 引入YS-CS 微球，DND 的加入使得光轉(zhuǎn)換為熱，進(jìn)而在可控藥物釋放領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

基于此， 本文采用堿凝膠法， 制備了酵母-殼聚糖（YS-CS）基體，通過(guò)進(jìn)一步引入光熱材料DND，獲得DND/YS-CS 微球。據(jù)此賦予YS-CS 微球良好的光熱刺激響應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)光熱控制的藥物釋放， 研究結(jié)果對(duì)高性能功能性光熱凝膠的開(kāi)發(fā)利用，以及農(nóng)藥的智能輸送有著重要的發(fā)展?jié)摿Α?/span>