单分散温度/pH双重响应的Janus微/纳米凝胶的制备、组装行为及在介入栓塞材料方面的应用研究

为解决介入治疗中血管栓塞材料的导管中流动性和血管栓塞性之间的矛盾，本申请基于Janus粒子强且可控的自组装能力，设计了一种新型的生物相容性好的温度/pH双重响应的Janus微/纳米凝胶。以带组氨酸或磺胺残基的单体为pH-敏单体、丙烯酸寡聚聚乙二醇酯为温敏单体，采用微流控技术结合光原位聚合法，一步制备粒径均一且可控的、两个半球具有明显功能分区的Janus微/纳米凝胶。通过改变微通道中分散相和连续相的成分和流速等，可轻易调控共聚物组成和凝胶粒子形貌。在外界温度、pH作用下，调控Janus微/纳米凝胶水相介质中的超分子作用和拓扑结构，实现方向介导性组装。研究其分散体的溶胶-凝胶相转变行为及其调控机理，使其仅在栓塞部位的生理温度和pH条件下发生凝胶化。这种新型Janus微/纳米凝胶有望具有比常规微/纳米凝胶更低的凝胶化浓度和更窄且可控的相转变温度和pH范围。为开发新型的血管栓塞材料提供理论指导。

本项目旨在利用组装技术和微流控制备技术，制备肿瘤介入治疗用新型血管栓塞材料。围绕此研究目的，做了相关研究工作，取得如下研究成果：1）以温敏纳米凝胶为构筑单元，利用其在高浓度下的自组装，结合液滴型微流控制备技术，实现了单分散的Janus型光子晶体微凝胶的可控制备。2）以兼具聚合物柔韧性以及纳米粒子刚性的温敏纳米凝胶为增强剂，增强生物相容性好、可降解的氨基酸衍生物形成的超分子水凝胶，探讨了其增强机理。形成的杂化超分子水凝胶中药物的释放行为可通过纳米凝胶的用量和利用其温敏性进行调控。3）可控制备了多种用于血管栓塞的、单分散、粒径可控的多功能微凝胶，研究了其影像、释药和栓塞效果。结果显示，所制备的栓塞用微凝胶有助于肿瘤介入治疗中的栓塞材料的跟踪和术后复查，还可实现化疗、栓塞等多种协同治疗，改善治疗效果。特别地，微凝胶中包封的充当影像试剂的纳米材料是在制备微凝胶的过程中原位合成的，实现了影像试剂在微凝胶中的均匀分布和含量可控。其研究结果以第一作者或通讯作者分别发表在Green Chem., Lab Chip和RSC Adv.（2篇）等上，还有其它研究结果待发表。