纳米粒子在生物水凝胶中的传输通常受到介质的强烈限制，从而限制了药物输送和消毒等重要应用。最近，纽约州立大学科研人员研究了由扩散电泳驱动的胶原蛋白水凝胶中的纳米颗粒传输。

与限制阻碍扩散泳的边界限制效应的普遍预期相反，团队观察到一种非单调行为，其中在中间限制时观察到最大的扩散泳迁移率。团队发现这种行为是多个大小相关效应之间相互作用的结果。该结果显示了在严格限制下的生理相关条件下扩散电泳增强纳米颗粒传输的效用，这表明了在压缩组织中进行药物递送的潜在策略。

图 1. 胶原水凝胶中纳米颗粒 (NPs)的限制依赖扩散。(a)用于研究胶原水凝胶中 NP 扩散电泳的微流体平台。(b) aPS NPs (a = 100 nm) 迁移到胶原蛋白水凝胶中(胶原蛋白浓度 = 2.4 mg/mL)，这是由于内部溶液(KAc，ci=1 mM)的顺序流动引入的溶质梯度，然后是外部溶液 (KAc, co = 0.025 mM)。(c) 来自 (b) 的荧光信号的时空图。白色曲线是提取扩散泳迁移率的粒子前沿的理论预测。(d) aPS NPs的Md(半径 a = 100 nm)与胶原含量的关系。插图是不同浓度胶原基质的共焦图像。(e) PS-PEG NPs 与胶原基质中的颗粒半径 (2.4 mg/mL)。

相关论文以题为Confinement-Dependent Diffusiophoretic Transport of Nanoparticles in Collagen Hydrogels发表在《Nano Letters》上。通讯作者是纽约州立大学Sangwoo Shin教授。

参考文献:

doi.org/10.1021/