杆菌状载甲氨喋呤纳米团簇的制备、表征及性能研究任务书.docx

杆菌状载甲氨喋呤纳米团簇的制备、表征及性能研究任务书
任务书
一、任务背景
团簇是由几个或者更多的原子、分子集合而成的微观粒子，具有准量子特性、能级分立等独特的物性表现。近年来，随着纳米科技的发展，团簇材料在催化、电物性能和生物医学等领域得到了广泛关注和应用。尤其在肿瘤治疗方面，纳米团簇材料因其特异性、高效性、低毒性和可重复性等优势被视为一种具有潜在用途和重要应用前景的材料。载药纳米团簇作为一种高效的肿瘤治疗材料，具有良好的生物相容性、靶向性和对肿瘤组织的穿透性等特征，成为当前研究的热点。
在纳米团簇材料中，载体的选择和设计对团簇材料的性能和应用具有重要影响。杆菌状纳米载体由于其良好的生物相容性、可控的形貌和尺寸、较高的负载性能、可重复的制备等特点，成为了载药纳米团簇的理想选择。甲氨喋呤作为一种广谱抗癌药物，具有较强的细胞毒性和治疗活性，被广泛应用于肿瘤治疗领域。因此，以杆菌状载体为基础，制备甲氨喋呤纳米团簇，具有重要的实际应用和研究价值。
二、任务目标
本项目旨在通过合成杆菌状纳米载药载体，制备甲氨喋呤纳米团簇，并对其进行表征和性能研究，探究其在肿瘤治疗中的应用前景，具体目标如下：
1.合成杆菌状纳米载药载体，并表征其结构、形貌、尺寸等物理化学性质；
2.利用单分散乳液聚合法，含药物反应组分，制备甲氨喋呤纳米团簇；
3.对甲氨喋呤纳米团簇进行形貌、粒径、组成等表征，确定其药物释放性能和生物毒性；
4.对纳米团簇进行体内外生物学实验，探究其在肿瘤治疗中的应用潜力和效果。
三、实验流程
1.杆菌状纳米载药载体的制备和表征
材料：十二烷基硫酸钠（SDS）、辛醇、氨水、硫酸、氢氧化钠（NaOH）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、十一烯酸、荧光素等。
步骤：
（1）将SDS、十一烯酸、MMA、荧光素等溶于含有0.2%辛醇的水中，加入氨水调节pH值至10，搅拌30min。
（2）向搅拌均匀的混合物中加入氢氧化钠（5M）、乳化剂、钠返液剂等材料。
（3）加入硫酸，平衡搅拌30min。
（4）将乳液聚合反应30min，沉淀纯化后得到杆菌状载药载体
（5）通过透射率电镜和FT-IR等技术手段，在形貌、尺寸，结构和表面性质等方面对载体进行表征。
2.制备甲氨喋呤纳米团簇
材料：PEG400、荧光素、甲氨喋呤。
步骤：
(1)将PEG400溶解于溶剂中。
(2)将荧光素和甲氨喋呤分别溶解于PEG400中，按照一定质量比例混合。
(3)将质量比例为1:10的PEG400溶液加入到载体水溶液中，通过撞击机械破碎或超声打散将其散布在水溶液中，得到纳米颗粒混合物。
(4)将混合物在凝胶柱中进行柱层析，分离得到含有甲氨喋呤的纳米团簇。
(5)利用LPS法处理纳米团簇进行提纯，再次柱层析分离得到纯净的甲氨喋呤纳米团簇。
3.固定载药释放性能测定
(1)采用离子选择性电极对纳米团簇中的甲氨喋呤含量进行测定。
(2)通过动态光散射法、Zeta电位粒度分析仪对纳米团簇的粒径分布和稳定性进行测定。
(3)通过紫外分光光度计（UV-vis）等手段监测甲氨喋呤在体外的释放量和速率。
4.生物毒性实验
(1)采用MTT法对载药团簇的细胞毒性进行评估。
(2)通过小鼠模型进行体内毒性研究，探究其组织相容性和体内毒性。
五、预期结果
1.成功制备出结构和形貌稳定、尺寸均一的杆菌状载药载体；
2.成功制备出甲氨喋呤纳米团簇，并确定其药物释放性能和生物毒性；
3.在细胞和动物模型中对纳米团簇的生物毒性和抗肿瘤效果进行评估；
4.本研究结果将为开发基于杆菌状载体的纳米团簇材料提供一定的科学依据，同时为其在肿瘤治疗领域的应用提供一定的基础和参考。
六、文献参考
1.Yang,J.;Cao,L.;Wu,T.;Shi,W.;Jing,L.;Liu,X.;Wang,L.;Liu,T.;Yin,F.;Gao,F.;Zhao,Y.Keratin-BacteriaNetworksasEnvironmentally-FriendlyPlatformsforDevelopingPhotothermalTherapeutics.J.Mater.Chem.B2020,8,718-729.
2.Sun,Z.;Li,X.;Hu,J.;Chen,H.;Wang,J.;Huang,X.;Zhang,X.FacilePreparationofMultifunctionalBacterialMagneticParticlesforFluorescenceImagingandTargetedDrugDelivery.Polym.Chem.2015,6,8759-8765.
3.Pang,Y.;Ma,Q.;Sun,Z.;Chen,H.;Huang,X.;Zhang,X.NovelPEGylatedMagneticBacter