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基于柱[5]芳烃的刺激响应性超分子纳米药物载体的构筑的开题报告
一、研究背景与意义
近年来，利用分子自组装的超分子化学策略构筑纳米尺度的精细结构已成为热门研究领域。超分子自组装的基本原理是通过相互作用力引导分子自行组装成为统一的超分子结构体系，这一过程具有可控性、灵活性、智能性等优点，并且在材料科学、药物化学、生物学等多个领域具有广泛应用。
药物纳米载体是指将药物分子通过物理或化学方法修饰成为纳米尺寸的结构，以达到提高生物利用度、控制释药速度、提高药效等目的。目前最常见的药物纳米载体包括纳米粒子、纳米孔、脂质体、聚合物micelle等。然而，这些载体的制备过程中常常涉及到复杂的化学反应或物理制备，不仅加大了成本，而且在药物释放后的环境中，无法形成稳定的纳米结构，容易崩解，药效降低。
因此，开发一种基于超分子化学的不依赖于复杂化学反应的可控制备纳米粒子药物载体，有望提高药效和生物利用度，成为未来的主要研究方向之一。
二、研究内容
本研究将基于柱[5]芳烃（pillar[5]arene）构建超分子纳米药物载体。柱[5]芳烃是一种多孔有机分子，在水溶液中可自组装形成胶束或纳米粒子，具有优异的药物载体性能。借助于柱[5]芳烃的刺激响应性质，该纳米载体可以实现用不同的刺激条件切换药物释放行为，大大提高药物释放的控制性和生物利用度。
具体实验步骤如下：
1.合成柱[5]芳烃及其衍生物。
2.调节柱[5]芳烃和药物之间的相互作用力，将药物分子包封在柱[5]芳烃的内部形成纳米粒子结构。
3.分析柱[5]芳烃纳米载体的超分子结构和药物载体性能，包括颗粒大小、稳定性、药物包裹率和释放动力学等。
4.利用柱[5]芳烃的刺激响应性，如温度、pH值等外界刺激，调控药物载体的释放行为，研究其释放速率和控制性能。
5.结合体内外实验研究柱[5]芳烃纳米载体的生物相容性和药效学特性。
三、研究难点
1.药物分子在柱[5]芳烃的内部包封过程中，如何控制药物分子的方向与数量，以保证有效地利用载体空间，达到提高药物包裹率的目的。
2.利用柱[5]芳烃的刺激响应性可以调控纳米粒子结构的变化，但需要确定响应条件和响应机制，以达到控制药物释放速率和持续性的目的。
3.纳米载体的生物相容性和药效学特性会受到多种因素的影响，需要复杂的实验测试和数据分析才能全面评估其性能。
四、研究意义
1.本研究的柱[5]芳烃纳米粒子药物载体具有可控制备、稳定性高、刺激响应性强等特点，有望成为未来纳米药物载体的重要研究方向。
2.该药物载体在刺激响应性方面具备多种调控策略，可以实现空间和时间上的精细控制，提高药物的生物利用度和药效。
3.通过研究柱[5]芳烃纳米载体的生物相容性和药效学特性，可以为相关药物的开发提供有价值的参考和支持。
五、参考文献
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3.ZhangP,etal.SupramolecularNanostructuresBasedonPillar[n]arenesforDrugDeliveryandSensingApplications.AdvMater.2018;30(30):1707365.