纳米和微封装以及原料释放制造技术

本发明专利技术描述了原料的纳米和微封装，操控和释放方法；原料广泛，包括但不限于，在处理后或在有孔和无孔模板的准备期，通过包合或包封的脱氧核糖核酸，核糖核酸，其它寡核苷酸，治疗剂，免疫系统相关的治疗剂，癌症治疗的相关治疗剂，药剂和各种普通药和处方药。这种封装方法伴随有机物的沉积和吸附，例如聚合体；或无机物的沉积和吸附，例如粒子或纳米粒子；或是有机和无机物的合成物，例如混合纳米合成物，纳米囊和微囊。这种方法和封装在纳米合成物壳中或固定模板中的原料都是用来控制传送，操控和释放的，应用众多，包括但不限于，细胞培养，在活有机体，皮下掺合，注射，雾化吸入等等。

【技术实现步骤摘要】
纳米和微封装以及原料释放 封装和模板 封装是被做在各种各样的模板上，模板大小范围从10纳米到1000纳米，从1微米 到1000微米和从1毫米到10毫米。模板可由复合纳米合成材料制作，例如硅，碳酸钙，聚苯乙烯等。 模板准备，有孔模板和封装 可以选择对外购买或独立制作合成复合纳米合成模板。此外，模板可有孔或无孔。 有孔模板的合成可以在精密的搅拌状态下通过混合沉淀物形成原料来完成。对于有孔模 板，封装有两种可行路径 a)要被封装的原料被吸附在模板的孔内，随后由纳米合成的壳覆盖。 b)在模板形成同时通过加入被封装的原料来完成封装。要被封装原料的混合速 度，合成和浓度形成了模板浓縮的或模板固定的原料，随后由混合有机-无机(聚合粒子或 纳米粒子)封装壳覆盖。 被封装的原料的浓度即可由他们初始浓度控制也可加相关的量以至沉淀形成模板；这是代表性的，但不是唯一的，封装原料的浓度是以毫克/毫升为单位。模板可以被去除，留下封装原料自由飘浮在纳米和微囊内，或者完整保存。后面这种方式，是从生物降解模板或生物惰性模板或有机-无机物(聚合微粒和纳米微粒)覆盖模板中释放。所有方式中，被封装的原料能按照要求的释放顺序或释放计划从纳米和微囊中被释放。 这些模板，混合有机_无机覆盖模板和纳米微囊可以通过应用磁性纳米粒子具有功能，这种粒子能使传输媒介具有磁性反应能力，或是应用其它粒子和纳米粒子使其拥有显像或激活功能。 无孔模板内封装 无孔模板封装是通过首先在模板周围形成纳米合成壳或者混合纳米合成壳来完 成。有两种可能的情况 a)要被封装的原料直接吸附到模板上，随后被纳米合成壳覆盖。然后去除或溶解 模板，以形成中空的壳。 b)模板首先由纳米合成壳或混合纳米合成壳覆盖，第二步再封装。这种方法，模板 首先被去除或溶解，然后在正常的或提升的渗透度下要被封装的原料能够渗入纳米合成壳 内。可以降低或大幅降低渗透度来对原料进行包封和封装。控制渗透度的方法包括聚合物 物性，热处理，酸性，外场。 纳米合成覆盖物 封装可以通过吸附，界面吸附，界面配位，表面诱导聚合和沉淀，和/或有关化合 方法来沉淀一个纳米合成壳或混合纳米合成(聚合微粒或纳米微粒)壳到模板上来完成。 是通过吸附来沉淀纳米合成或混合纳米合成覆盖物，这可以依靠盐的浓度，酸碱度，等。随 后，可以从生物惰性(比如，硅)和/或生物相容性模板包括生物降解模板中选择，选择的 模板可是使用作为在传输过程中的结构支持。 如果需要或是需要实现技术优势，覆盖和聚合覆盖也可通过喷雾来应用。4 还有另外一种模式，模板通过分解或融化被去除。在这种模式下，去除中心留下完 整的纳米合成壳，因为溶剂能够穿透纳米合成壳。纳米合成壳是用来提供保护和/或控制 释放功能。在控制释放状态下，纳米合成壳的厚度或外部剌激或场将会确定时间间隔，这样 封装原料的计划部份就留下了纳米或微囊。 纳米合成和/或聚合覆盖物也由被称为'聪明的'生物降解聚合物和纳米合成物 构成。覆盖厚度和覆盖层还有组合调节装置来控制释放，可以在具体的时间间隔来进行调 节，比如小时，天，星期，月，等。即时释放是由外场来实现。 为实现小分子的封装和纳米封装，通过排水性/吸水性聚合物，溶胶凝胶覆盖物，油基覆盖物来增强纳米合成聚合覆盖物。 吸水性/排水性药物的封装 吸水性和排水性药物都能够被封装。设计策略有所不同-吸水原料和药物通常渗入微囊结构中。聚合覆盖层的应用可以将吸水原料和药 物保存在纳米和微囊内。-排水性原料首先在有机相中渗入多孔模板；然后有机相进行转变留下原料在水 相中。纳米合成覆盖层将应用在下一步。 纳米和微囊的修正 纳米和纳米合成囊的纳米合成壳可以通过适当的制剂进行修正以避免吸收。另外，囊也可被修正来诱导特异位点吸收。 进步说明-纳米合成覆盖物是由广泛的材料组成，包括但不限于，聚合物，聚合合成物，有机 纳米合成物，混合有机无机粒子，纳米粒子和纳米合成物，等。-聚合纳米合成覆盖物的制造材料可以是独立聚合物和合成物，包括但不限于，多 聚耐氨酸，聚谷氨酸，凝胶，多聚糖，壳聚糖，葡聚糖，等和它们的衍生物。-'聪明的'可降解聚合覆盖物和纳米合成覆盖物可以使用在一般应用中，如果应 用中不要求外部释放和激活。-外场和外激活是被应用在释放中，这种应用中混合有机-无机纳米合成和纳米 和微囊需要按照特定的顺序进行释放。混合有机_无机纳米合成物包含聚合物作为有机成 分和无机粒子和纳米粒子，比如贵金属，金属氧化物，磁粒子。-上述的封装方法也可以进行细胞因子封装。细胞因子是包含在纳米和微囊内，通 过细胞信号顺序释放可得到细胞因子。-有些应用中，被封装的原料可以自由的保存在纳米和微囊内。-有些应用中，被封装的原料是以模板形式固定在纳米和微囊内。-在封装过程中，原料是处在适度的条件下，它们的结构不会被改变或影响。-上述的方式应用广泛，包括细胞培养，组织，生物活体，等。 _封装环境可以是水，缓冲液和各种溶剂或空气。权利要求一种原料吸附的特殊环境，这种环境可以是基于水，缓冲液，有机溶剂和空气等。2. —种通过搅拌沉淀物形成纳米合成复合体来制作有孔或无孔合成模板的方法。搅拌 速度，容器形状和要被封装原料的浓度确定了纳米合成模板和纳米和微囊的大小，形态和 装载量。这种模板的大小的范围保持在10纳米到1000微米。3. 权利要求1，2中要被封装的原料可以在模板制作过程中通过混合被并入有孔或无 孔模板内的方法。4. 权利要求1，2中在模板合成后将要被封装的原料并入有孔或无孔模板内的方法。5. 权利要求1，2中在模板合成后将吸水原料和药物混入有孔或无孔模板内的方法。6. 权利要求1，2中在模板合成后将排水性原料和药物混入有孔或无孔模板内的方法。7. 权利要求1-4中将小分子量原料混入和保存在有孔或无孔模板内，并将上述原料保 存在模板内的方法；小分子封装和纳米封装用的纳米合成聚合覆盖物可以通过排水性/吸 水性聚合物，溶胶凝胶覆盖物，油基覆盖物来增强。覆盖物也可通过喷雾来应用。8. 权利要求1-7中通过聚合物的直接吸附来制作纳米合成聚合覆盖物，有机或混合有 机无机覆盖物的方法；聚合纳米合成覆盖物由以下原料组成，但不限于，独立聚合物，粒子， 纳米粒子和多聚耐氨酸，聚谷氨酸，凝胶，多聚糖，壳聚糖，葡聚糖，等和它们的衍生物的合 成物；还有金属，金属氧化物，磁粒子和纳米粒子；覆盖物也可通过喷雾来应用。9. 权利要求1-8中通过在纳米合成壳内制作附加的捆绑来增强结构稳定和释放控制 的方法。10. 权利要求1-9中纳米封装原料进入纳米合成壳内的方法。11. 权利要求i-io中从纳米合成纳米和微囊中去除或获得模板来形成具有保护和/或功能壳的纳米合成微囊的方法。12. 权利要求1-10中不用去除模板来封装和应用包含纳米合成纳米和微囊的模板的 方法。13. 权利要求1-12中使用生物相容性模板，生物降解模板和生物惰性模板的方法。14. 权利要求1-12中使用生物相容性，生物降解聚合覆盖物和那些对各种酸碱度，消 化酶起反应的物质来诱导释放和要求的释放方案的方法。15. 权利要求1-12中使用'聪明'生物降解聚合覆盖物和外部激活来控制释放的方法。16. 权利要求1-12中在选择的时间间隔小时/天/星期/月实现部分释本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原料吸附的特殊环境，这种环境可以是基于水，缓冲液，有机溶剂和空气等。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大格林伯格，
申请(专利权)人：美国吉姆迪生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]