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第42卷第7期         赵 婵，刘     昊，陈洁莹，等. 温度/超声双重响应型相变液滴对水凝胶结构性能的调控［J］.
                  2022年7月                     南京医科大学学报（自然科学版），2022，42（7）：948-956                        ·949 ·


                                   ［3］
                      ［2］
                为核心 ，使用白蛋白 、表面活性剂 、高分子聚合                          力学性能的影响。
                                                ［4］
                  ［5］
                         ［6］
                物 、脂质 等作为膜壳材料，在其膜壳内外可进一                           1 材料和方法
                步装载药物、蛋白等活性物质或氧化铁、金等纳米
                材料，在外界温度、超声、磁场、激光等能量介导下，                          1.1  材料
                其内核PFC 可由液态转变为气态，从而引起相变液                              1，2⁃二棕榈酰⁃sn⁃甘油⁃3⁃磷脂酰胆碱（1，2⁃
                滴结构、尺寸、超声成像能力、释药能力等一系列的                           dipalmitoyl⁃sn⁃glycerol⁃3⁃phosphatidylcholine，DPPC）、
                变化，赋予其“智能响应”能力。                                   二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺⁃聚乙二醇⁃羧基（distearoyl
                    水凝胶（hydrogel，Hy）是一类通过单体与亲水                    phosphatidylethanolamine polyethylene glycol carboxyl，
                性基团的物理和化学交联，形成的三维网络结构聚                            DSPE ⁃ PEG ⁃ COOH）、全 氟 己 烷（perfluorohexane，
                合物 ，可用于药物释放、组织工程和生物学研究                            PFH）、聚乙二醇二丙烯酸酯［poly（ethylene glycol）
                    ［7］
                等，是良好的生物医用材料 。智能响应型水凝胶                            diacrylate，PEGDA］和 N，N’⁃亚甲基双丙烯酰胺［N，
                                        ［8］
                                                            ［9］
                可以通过单体与交联方式等的改变实现其对 pH                            N’⁃methylenebis（acrylamide），BIS］（上海阿拉丁控股
                和温度   ［10］ 等的响应，进而实现逆体积转变或凝胶⁃溶                    集团有限公司）；胆固醇（cholesterol）（上海赛默飞世
                胶转变等。但目前制备智能响应型水凝胶，大多对                            尔科技中国有限公司）；三氯甲烷和甲醇（上海国药
                原材料性能要求较高、成本高、制造工艺相对复杂，                           集团化学试剂有限公司）；磷酸盐缓冲液（phosphate
                且无法控制水凝胶的孔隙数量与尺度、无法引入治                            buffered saline，PBS）（江苏凯基生物技术股份有限
                疗性气体；与此同时，提高其对外界响应的灵敏度                            公司）；苯基⁃2，4，6⁃三甲基苯甲酰基膦酸锂（lithium
                和精准度也是一大挑战。                                       phenyl ⁃ 2，4，6 ⁃ trimethylbenzoyl phosphonate，LAP）
                    相变液滴与水凝胶的结合，为水凝胶的智能调                         （江阴司特易生物技术有限公司）；细胞膜红色荧光
                控赋予了新的思路，将相变液滴作为中间媒介，通                            探针（1，1’⁃dioctadecyl⁃3，3，3’，3’⁃tetramethylindo⁃
                过外部能量场对液滴相转变阈值的精准、联合调                             carbocyanine perchlorate，DiI）和细胞膜绿色荧光探
                控，间接影响水凝胶的结构与性能。这种新思路的                            针（3，3’⁃dioctadecyloxacarbocyanine，DiO）（上海碧
                优点在于：一方面，相变液滴本身即是一种优良的                            云天生物科技有限公司）。
                诊疗一体化载体材料，在增强超声成像、药物/基因                           1.2  方法
                可控传递、高/低强度聚焦超声引导下的肿瘤消融等                           1.2.1  LPCD的制备
                方面极具潜力，相变液滴的引入不仅能赋予水凝胶                                采用薄膜水化法         ［14］ 制备 LPCD，将 DPPC、胆固
                以上诸多新功能，还可通过对相变液滴的结构设计                            醇和DSPE⁃PEG⁃COOH按照5∶1∶0.78质量比溶于有
                实现对外界刺激的快速、精确、多重响应；另一方                            机溶剂中，溶剂由三氯甲烷和甲醇按照 9∶1 的体积
                面，这种通过间接响应达到智能调控的思路，降低                            比配备而成，加入50 μL 1 mmol/L的DiI或DiO溶液
                了对水凝胶单体和制备工艺的要求，且可引入气                            （DiI 或 DiO 染色 LPCD）。40 ℃旋转蒸发仪（上海贤
                体、可控制水凝胶的孔隙数量与尺寸，对其结构和                            德实验仪器有限公司）旋转 2 h 后，放入真空干燥
                力学性能的调控将更加精准。相变液滴与水凝胶                             箱中过夜，加入 30 mL PBS 缓冲液旋转蒸发仪水化
                复合材料的研究近年来仍然较少报道，主要的研究                            2 h。水化后加入 300 μL PFH，使用超声波细胞破
                有：作为细胞培养或组织工程支架，调控细胞的生                            碎仪（南京先欧仪器制备有限公司）超声5 min，功率
                长迁移或生长因子的释放            ［11-12］ ；作为药物载体，进行         为130 W，得到LPCD。
                              ［13］
                局部药物递送等 。                                         1.2.2  LPCD的结构和粒径表征
                    基于以上思路，本研究以脂质作为膜壳材料，                              使用光学显微镜（Life Technologies 公司，美国）
                以全氟己烷（perfluorohexane，PFH）作为内核，制备                 和扫描电子显微镜（scanning electron microscope，
                出脂质相变液滴（lipid phase⁃change droplet，LPCD），         SEM）（JEOL 公司，日本）观察 LPCD 的形貌、大小及

                探究其对温度或低强度聚焦超声（low intensity focused              膜壳情况。使用粒度仪（Anton Paar 公司，奥地利）
                ultrasound，LIFU）的响应能力及相变前后的超声造                    测定LPCD在常温下的粒径分布和zeta电位。
                影能力，并将其与光固化型水凝胶进行复合，构建                            1.2.3  LPCD相变温度阈值的确定
                脂质相变液滴⁃水凝胶复合材料（LPCD@Hy），研究                            使用粒度仪分别测定 LPCD 在常温、56 ℃、
                温度或LIFU对LPCD@Hy结构、浮力、压缩和溶胀等                       60 ℃、66 ℃的粒径大小，分析其在核心 PFH 相转变
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