开设微流控专业的大学 复旦大学聂志鸿教授、桑玉涛研究员等人：微流控制备形态可控的单分散PLGA-PEG/PLGA微球用于药物释放

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本文目录一览：

• 1、北京工业大学邓积光团队：微流控层流合成超大二维金属纳米线网络用于甲酸电氧化
• 2、复旦大学聂志鸿教授、桑玉涛研究员等人：微流控制备形态可控的单分散PLGA-PEG/PLGA微球用于药物释放
• 3、南京邮电大学光电工程学院学院简介

北京工业大学邓积光团队：微流控层流合成超大二维金属纳米线网络用于甲酸电氧化

北京工业大学邓积光团队：微流控层流合成超大二维金属纳米线网络用于甲酸电氧化

北京工业大学邓积光团队近期在《Angewandte Chemie International Edition》上发表了一项重要研究，该研究开发了一种基于微流控层流的合成方法，用于制备具有不同合金成分的大规模二维金属纳米线网络（2D MNWNs），并成功应用于甲酸电氧化反应。

一、研究背景与目的

二维金属纳米线网络因其较大的比表面积和丰富的不饱和配位原子，在催化、传感、能源转换等领域展现出巨大的应用潜力。然而，其可控合成一直是一个重大挑战。本研究旨在通过微流控层流技术，实现2D MNWNs的可控合成，并探索其在甲酸电氧化反应中的性能。

二、研究方法与成果

1. 微流控层流合成方法

   研究团队开发了一种基于微流控层流的合成方法，该方法利用微流控系统提供的二维受限空间，精确控制纳米线网络的生长和组装。

   通过调整入口角度、流速和通道直径等参数，可以精确控制反应条件和产物特性。

   层流产生的剪切力有助于形成规则排列和定向聚集，从而形成大型二维结构。

2. 2D MNWNs的制备与表征

   成功制备了具有不同合金成分（如PtBi、AuBi、PdBi、PtPdBi和PtAuCu等）的2D MNWNs。

   这些2D MNWNs的尺寸可以达到亚毫米级（约220μm），远大于通常只有数十纳米的1D或3D MNWNs。

   通过光学显微镜、透射电子显微镜（TEM）、高角度环形暗场扫描透射电子显微镜（HAADF-STEM）和能量散射X射线光谱（EDX）等手段对产物进行了详细表征。

3. 甲酸电氧化性能评估

   在甲酸电氧化反应中，PdBi 2D MNWNs表现出最高的比活度（2669.1mA/mg），比铂黑催化剂高103.5倍。

   原位傅里叶变换红外（FTIR）实验证实，PdBi 2D MNWNs催化剂可以有效防止CO*中毒，从而在甲酸氧化过程中具有优异的活性和稳定性。

三、微流控层流合成方法的优势

• 空间限制的可控性 ：微流控系统提供了一个二维受限空间，可以精确控制纳米线网络的生长和组装。
• 层流剪切效应 ：层流产生的剪切力有助于形成规则排列和定向聚集，从而形成大型二维结构。
• 反应条件的精确控制 ：通过调整入口角度、流速和通道直径等参数，可以精确控制反应条件和产物特性。
• 产物的一致性和可重复性 ：微流控技术能够在连续流动条件下进行反应，保证了产物的一致性和可重复性。
• 高效合成 ：与传统方法相比，微流控合成可以在较短的时间内产生大量的产物。

四、PdBi 2D MNWNs在甲酸电氧化反应中表现出色的原因

• 高比表面积 ：2D MNWNs提供了更多的活性位点，有助于提高催化反应的效率。
• 丰富的低配位原子 ：2D结构中存在大量低配位原子，这些低配位原子具有较高的催化活性。
• Bi助催化剂效应 ：Bi的引入促进了HCOOH的吸附和C-H键的断裂，以及HCOOads向邻近的贵金属原子转移，并进一步氧化为CO2。
• 优异的电子传输性能 ：2D网络结构有利于电子在整个催化剂体相内部的快速传输。
• 抗CO中毒能力强 ：原位FTIR结果表明，PdBi 2D MNWNs可以有效防止CO*中毒，避免了催化中心被CO占据而失活。

五、结论与展望

本研究成功开发了一种基于微流控层流的合成方法，用于制备具有不同合金成分的大规模二维金属纳米线网络，并展示了其在甲酸电氧化反应中的优异性能。未来，研究团队将继续探索微流控技术在纳米材料合成中的应用，以及进一步优化2D MNWNs的催化性能，为能源转换和催化领域的发展做出更大贡献。 377招生网

复旦大学聂志鸿教授、桑玉涛研究员等人：微流控制备形态可控的单分散PLGA-PEG/PLGA微球用于药物释放

复旦大学聂志鸿教授、桑玉涛研究员等人：微流控制备形态可控的单分散PLGA-PEG/PLGA微球用于药物释放

复旦大学聂志鸿教授、桑玉涛研究员等人利用微流控技术结合界面不稳定性，成功制备了具有可控表面形貌的单分散聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）-聚乙二醇（PEG）/PLGA微球，并展示了这些微球在提高抗精神病药物利培酮释放效率方面的潜力。

一、研究背景与目的

单分散可生物降解聚合物微球在药物输送等领域具有广泛的应用前景。传统制备方法往往难以精确控制微球的形态和大小，从而影响药物的释放效率和生物利用度。本研究旨在通过微流控技术结合界面不稳定性，制备形态可控的单分散PLGA-PEG/PLGA微球，并探索其在药物释放方面的应用潜力。

二、研究方法与结果

1. 制备方法 ：

   利用微流控技术，通过调节PLGA-PEG与PLGA的质量比、稳定剂浓度和PLGA类型，结合界面不稳定性，制备了单分散的PLGA-PEG/PLGA微球。

   使用DMC（二甲基碳酸酯）和DCM（二氯甲烷）的混合溶剂体系，通过快速溶解和扩散导致PLGA-PEG在微球界面的富集和积累，进而形成特殊表面形貌。

2. 形态调控 ：

   通过改变连续相中PVA的浓度和流速，成功控制了滴液尺寸，进而影响了微球的最终形态。

   制备了具有“鱼尾状”、“蕾丝状”和“海绵状”等独特折叠表面形貌的PLGA-PEG/PLGA微球。

3. 药物释放 ：

   将抗精神病药物利培酮负载于这些具有折叠表面形貌的微球中，显著提高了药物的释放效率。

   药物释放曲线显示，在初期阶段呈现对数释放曲线，解决了传统缓释制剂常见的延迟释放问题。

三、微球表面形貌的形成机理

• DMC的快速溶解和扩散导致PLGA-PEG在微球界面的富集和积累，引起界面张力的降低和不稳定性，从而造成了微球表面的褶皱变形。
• 单一溶剂DMC或DCM无法形成这种界面不稳定性，因此混合溶剂体系的协同作用是形成特殊微球表面形貌的关键。
• PLGA-PEG的含量以及连续相中PVA的浓度也会影响最终微球表面形貌的具体呈现。

四、工程化微球在药物递送应用中的优势

1. 单分散性 ：确保每个微球的大小一致，提高药物释放的可预测性和一致性。
2. 可调节的形态 ：通过调整聚合物比例等参数，设计不同形态的微球，优化药物释放特性。
3. 增强的药物释放 ：特殊折叠形态的微球在初期表现出显著增强的释放能力。
4. 生物相容性和生物降解性 ：使用生物降解聚合物，减少对人体的潜在危害。
5. 增加的表面积 ：特殊表面形态增加表面积，提高药物与生物体的相互作用。
6. 简化的制备过程 ：利用微流体技术和界面不稳定性，无需额外化学物质或后处理。

五、结论与展望

本研究提供了一种简单有效的方法，通过精细调控微球表面形貌来调节药物释放动力学，为多样化药物递送系统的开发提供了新思路。未来，将进一步探索不同药物负载和释放特性，以及微球在体内外的生物相容性和降解性能，为临床应用提供更有力的支持。

南京邮电大学光电工程学院学院简介

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南京邮电大学光电工程学院成立于2005年7月，学院专注于光学工程与光电信息科学，具备部级重点学科“光学工程”、部级重点实验室“光通信实验室”与省级工程中心“江苏省光通信工程技术研究中心”。学院下设光信息科学与技术系、光电信息工程系和光电信息实验中心，以及光通信研究所和微流控光学研究中心。学科覆盖光学工程与物理学一级学科，主要研究方向包括光纤通信与光波技术、全光通信与光网络管理、光子器件、光纤接入技术、微流控光学、光信息处理等。

学院开设有光信息科学与技术和光电信息工程2个本科专业，其中光信息科学与技术专业是江苏省特色专业建设点。学院还设有“光学工程”和“光学”等2个硕士学科点，其中“光学工程”为信息产业部重点学科。学院配置了众多先进的实验教学设备，实验仪器设备总价值超过1000万元，能够有效支持本科生的实践教学需求。同时，学院在校外建立了12个实习基地，为学生提供了丰富的实践与实习机会。

南京邮电大学光电工程学院致力于培养具有扎实理论基础和实践能力的光电领域专业人才，通过整合优质教育资源与科研平台，学院为学生提供了全面的学习与发展机会，旨在推动光电科技的发展与创新。

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