静电自组装技术及其在医药领域的应用进展(2)
素及Fe3+/硫酸葡聚糖/Fe3肝素多层膜。体外实验表明，两种多层膜均可延长血液凝固时间，明显减少血小板、白细胞及蛋白的粘附，减少了激活凝血系统的可能性，且无明显的细胞毒性。引入硫酸葡聚糖可明显增加多层膜的亲水性、稳定性和血液相容性，可作为临床体外血液循环装置的理想材料。
袁伟永等将聚酯片基材浸入乙二胺异丙醇溶液中氨基化，利用静电自组装技术制造肝素/壳聚糖多层膜，无论以壳聚糖或肝素作为多层膜最外层，均呈现良好的抗凝血性，推测由于最外层的穿插导致表面存在一定量的肝素。体外抗菌测试表明，当多层膜最外层为壳聚糖层时，接种大肠杆菌24 h后只有3%左右的细菌存活，表明多层膜有良好的抗菌活性。
侯越等利用交联剂1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺交联静电自组装肝素/壳聚糖多层膜。通过石英晶体微平衡.分散技术模拟冠状动脉血液流速，发现交联后的多层膜在pH 7.4的生理环境下稳定性良好，交联后的多层膜还可显著促进内皮细胞黏附与生长。
, 百拇医药
3.4制造生物传感器
Tsai等利用胆酸钠悬浮透析法制备葡萄糖氧化酶一单层碳纳米管悬浮液。然后用静电自组装技术在金电极表面成功地制备了葡萄糖氧化酶一单层碳纳米管/聚乙烯吡啶多层膜，并以此作为葡萄糖生物传感器。实验表明，此多层膜对葡萄糖的灵敏性高，可用于制作微型葡萄糖生物传感器。
Soumetz等将石英晶体在硫酸中活化后，将聚阳离子聚二甲基二烯丙基氯化铵，聚阴离子聚苯乙烯、基质金属蛋白酶.1抗体，通过层层静电自组装技术制各(聚二甲基二烯丙基氯化铵/聚苯乙烯)，/(聚二甲基二烯丙基氯化铵/基质金属蛋白酶-1抗体)生物膜传感器。抗原抗体反应表明，此生物传感器可靠性较高，通过固定化酶作用延长酶的生物活性保存时间，可发展为快速检测及量化血液lgG等临床指标的工具。
李黎等利用静电自组装技术将壳聚糖、酪氨酸酶固定到高纯度铂丝表面，再以全氟磺酸树脂膜修饰，成功制备新型多巴胺传感器。检测结果表明，此传感器的线性范围为5×10～5×10mol/L，R2=0.996 1，有良好的选择性、稳定性和重现性，可用于在体监测多巴胺的浓度。
, 百拇医药
3.5基因传输系统
Yamauchi等用静电自组装技术制备了阳离子脂质和质粒DNA(pDNA)组成的多层有序支架。实验证明，该支架具有辅助基因传输的作用，pDNA可以从静电自组装多层膜提供的表面有效地传输到内皮细胞，并且此多层膜还可以保护pDNA不被核酸酶消化。
Wang等用静电自组装技术制备的无机锆Zr4+和pDNA多层膜，在几种螯合剂溶液中浸泡后会崩解释放pDNA，pDNA保持了完整性和转录活性，转染人胚肾细胞后，可以表达增强绿色荧光蛋白。实验中多层膜崩解可能是由于pDNA中的磷酸盐基与zr4+之间的配位/静电相互作用分裂造成的。控制螫合剂种类、浓度和离子强度可以准确控制多层膜中tpDNA的释放速率，从而用作基因传输系统。
3.6在生物发酵技术领域的应用
Bettina等将着色菌属装入胶囊，用静电自组装技术在胶囊表面制备聚二烯丙基二甲基氯化铵/聚谷氨酸及聚丙烯酸/聚苯乙烯多层膜。实验表明，此多层膜并不影响着色菌的表面电势和对硫化物的吸收。但随自组装多层膜层数的增加，可在着色菌与微环境之间形成明显的物理屏障，可用于制造具有代谢活性的纳米工程菌，用于生物发酵和制备新型传感器。
4展望
近年静电自组装技术制备多层膜发展迅速，在医药领域的应用越来越广泛，从新型微胶囊到神经修复材料、血液相容性材料以及生物传感器等均有广泛应用。尽管它有很多优点，但自组装过程易受pH值、温度、离子强度等影响，且组装过程检测对仪器的要求高，费用昂贵，使其应用受到限制。如何降低检测成本，提高自组装膜的稳定性，调整膜的组成、结构以能和期望的功能相匹配，是今后静电自组装技术在医药领域应用的研究热点。, 百拇医药(张 哲 崔慧斐)
袁伟永等将聚酯片基材浸入乙二胺异丙醇溶液中氨基化，利用静电自组装技术制造肝素/壳聚糖多层膜，无论以壳聚糖或肝素作为多层膜最外层，均呈现良好的抗凝血性，推测由于最外层的穿插导致表面存在一定量的肝素。体外抗菌测试表明，当多层膜最外层为壳聚糖层时，接种大肠杆菌24 h后只有3%左右的细菌存活，表明多层膜有良好的抗菌活性。
侯越等利用交联剂1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺交联静电自组装肝素/壳聚糖多层膜。通过石英晶体微平衡.分散技术模拟冠状动脉血液流速，发现交联后的多层膜在pH 7.4的生理环境下稳定性良好，交联后的多层膜还可显著促进内皮细胞黏附与生长。
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Tsai等利用胆酸钠悬浮透析法制备葡萄糖氧化酶一单层碳纳米管悬浮液。然后用静电自组装技术在金电极表面成功地制备了葡萄糖氧化酶一单层碳纳米管/聚乙烯吡啶多层膜，并以此作为葡萄糖生物传感器。实验表明，此多层膜对葡萄糖的灵敏性高，可用于制作微型葡萄糖生物传感器。
Soumetz等将石英晶体在硫酸中活化后，将聚阳离子聚二甲基二烯丙基氯化铵，聚阴离子聚苯乙烯、基质金属蛋白酶.1抗体，通过层层静电自组装技术制各(聚二甲基二烯丙基氯化铵/聚苯乙烯)，/(聚二甲基二烯丙基氯化铵/基质金属蛋白酶-1抗体)生物膜传感器。抗原抗体反应表明，此生物传感器可靠性较高，通过固定化酶作用延长酶的生物活性保存时间，可发展为快速检测及量化血液lgG等临床指标的工具。
李黎等利用静电自组装技术将壳聚糖、酪氨酸酶固定到高纯度铂丝表面，再以全氟磺酸树脂膜修饰，成功制备新型多巴胺传感器。检测结果表明，此传感器的线性范围为5×10～5×10mol/L，R2=0.996 1，有良好的选择性、稳定性和重现性，可用于在体监测多巴胺的浓度。
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3.5基因传输系统
Yamauchi等用静电自组装技术制备了阳离子脂质和质粒DNA(pDNA)组成的多层有序支架。实验证明，该支架具有辅助基因传输的作用，pDNA可以从静电自组装多层膜提供的表面有效地传输到内皮细胞，并且此多层膜还可以保护pDNA不被核酸酶消化。
Wang等用静电自组装技术制备的无机锆Zr4+和pDNA多层膜，在几种螯合剂溶液中浸泡后会崩解释放pDNA，pDNA保持了完整性和转录活性，转染人胚肾细胞后，可以表达增强绿色荧光蛋白。实验中多层膜崩解可能是由于pDNA中的磷酸盐基与zr4+之间的配位/静电相互作用分裂造成的。控制螫合剂种类、浓度和离子强度可以准确控制多层膜中tpDNA的释放速率，从而用作基因传输系统。
3.6在生物发酵技术领域的应用
Bettina等将着色菌属装入胶囊，用静电自组装技术在胶囊表面制备聚二烯丙基二甲基氯化铵/聚谷氨酸及聚丙烯酸/聚苯乙烯多层膜。实验表明，此多层膜并不影响着色菌的表面电势和对硫化物的吸收。但随自组装多层膜层数的增加，可在着色菌与微环境之间形成明显的物理屏障，可用于制造具有代谢活性的纳米工程菌，用于生物发酵和制备新型传感器。
4展望
近年静电自组装技术制备多层膜发展迅速，在医药领域的应用越来越广泛，从新型微胶囊到神经修复材料、血液相容性材料以及生物传感器等均有广泛应用。尽管它有很多优点，但自组装过程易受pH值、温度、离子强度等影响，且组装过程检测对仪器的要求高，费用昂贵，使其应用受到限制。如何降低检测成本，提高自组装膜的稳定性，调整膜的组成、结构以能和期望的功能相匹配，是今后静电自组装技术在医药领域应用的研究热点。, 百拇医药(张 哲 崔慧斐)