【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米离子通道，具体涉及一种纳米通道薄膜在检测谷胱甘肽和构建药物释放系统中的应用。
技术介绍
1、谷胱甘肽(gsh)作为一种重要的细胞硫醇，在许多生理和病理过程中起着至关重要的作用。然而，谷胱甘肽缺乏将会引起细胞氧化应激和其他疾病，如帕金森病和糖尿病等。因此，谷胱甘肽的检测对疾病的诊断和治疗至关重要。将传感和可控的药物释放能力整合到治疗纳米平台用于诊断和治疗已引起越来越多的关注。纳米流体传感是一种很有前途的方法，它依赖于通过纳米流体膜的离子传输信号的变化，可以对大范围的靶标进行高通量、高灵敏度的检测。此外，纳米通道薄膜具有丰富的官能团和孔道，可用于高效负载药物。因此，开发一种基于纳米通道薄膜的稳定、高效的谷胱甘肽传感和谷胱甘肽响应性药物释放系统具有重要意义。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种纳米通道薄膜在检测谷胱甘肽和构建药物释放系统中的应用。本专利技术基于超组装方法制备得到周期性介孔有机硅/阳极氧化铝（pmo/aao）异质薄膜；搭建电化学测试装置，pmo/aao薄膜与谷胱甘肽反应后，在电解液中进行电化学测试，用于检测谷胱甘肽；负载阿霉素药物（dox）于异质薄膜，用于谷胱甘肽响应药物释放。本专利技术通过超组装方法制备周期性介孔有机硅/阳极氧化铝异质薄膜具有丰富的有机官能团、反应过程简单、高通量离子传输、多功能等优点，对于智能纳流控纳米通道器件在生物分子传感及药物释放应用具有较好的借鉴参考价值。
2、本专利技术的目的可以通
3、一种纳米通道薄膜在检测谷胱甘肽和构建药物释放系统中的应用，所述纳米通道薄膜记为pmo/aao异质薄膜，其为紧密的双层结构，下层为多孔阳极氧化铝aao膜层，上层为硫醚桥接的周期性介孔有机硅pmo纳米颗粒层；检测谷胱甘肽的方法如下：
4、步骤1：将pmo/aao异质薄膜置于电化学测试装置的阳极电导池与阴极电导池之间，使pmo层面向阳极一侧，阳极电导池和阴极池内装有电解液，测得pmo/aao异质薄膜与谷胱甘肽溶液反应前的电流；
5、步骤2：配制不同浓度含有谷胱甘肽的pbs溶液，pbs的ph值在7.2-7.4之间，将pmo/aao异质薄膜浸没于谷胱甘肽溶液中反应，再将与谷胱甘肽反应后的pmo/aao异质薄膜置于电化学测试装置的阳极电导池与阴极电导池之间，重复步骤1，测试与谷胱甘肽溶液反应后的pmo/aao异质薄膜的电流；
6、步骤3：比较pmo/aao异质薄膜与不同浓度谷胱甘肽溶液反应前后的电流变化，绘制谷胱甘肽浓度和电流变化之间的标准曲线，以实现待测溶液中谷胱甘肽浓度的检测。
7、本专利技术中，步骤1中，阳极电导池、阴极电导池中的电解液为相同浓度的0.01 -1mol/l的氯化钾溶液，阳极和阴极均采用ag/agcl电极。
8、本专利技术中，步骤3中，待测溶液中谷胱甘肽浓度在0.01-0.1 mmol/l之间。
9、本专利技术中，pmo/aao异质薄膜通过首先制备硫醚桥接的周期性介孔有机硅pmo纳米颗粒，再采用超组装策略，将硫醚桥接的周期性介孔有机硅pmo纳米颗粒分散在含有粘结剂的有机溶液中通过旋涂法在多孔阳极氧化铝aao表面构建pmo层制得。
10、本专利技术中，纳米通道薄膜构建的药物释放系统为谷胱甘肽响应型药物释放系统，通过将负载了药物分子的pmo/aao异质薄膜固定在两个电导池之间，在含有谷胱甘肽的pbs溶液中实现谷胱甘肽响应性药物控释。
11、本专利技术中，负载药物的pmo/aao异质薄膜的制备方法如下：首先制备硫醚桥接的周期性介孔有机硅pmo纳米颗粒，然后将8-12mg 硫醚桥接的周期性介孔有机硅pmo纳米颗粒和4-6mg药物分子在5-10ml pbs溶液中混合，避光搅拌10-30h后，离心洗涤干燥得到负载了药物分子的硫醚桥接的周期性介孔有机硅pmo纳米颗粒；再采用超组装策略，将负载了药物分子的硫醚桥接的周期性介孔有机硅pmo纳米颗粒分散在含有粘结剂的有机溶液中通过旋涂法在多孔阳极氧化铝aao表面构建pmo层制得。
12、本专利技术中，药物分子为阿霉素药物dox。
13、本专利技术中，谷胱甘肽的pbs溶液的浓度为5-20mmol/l。
14、本专利技术中，硫醚桥接的周期性介孔有机硅pmo纳米颗粒的制备方法如下：
15、（1）首先将0.1-0.2g十六烷基三甲基溴化铵ctab加入至含有氨水的乙醇水溶液中，置于30℃-40℃的温度下搅拌，制备模板剂溶液；然后以双[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]四硫化物tespts和正硅酸乙酯teos为硅前驱体，将0.05-0.20ml双[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]四硫化物和0.1-0.4ml正硅酸乙酯teos 混合，并在搅拌中，加至模板剂溶液中，在30℃-40℃的温度下继续搅拌20-30h；再离心分离，洗涤，得到纳米球；模板剂为十六烷基三甲基溴化铵ctab；
16、（2）对纳米球进行水热反应处理，得到壳-核结构的纳米颗粒；水热反应温度为150℃-180℃，水热反应时间为10-16h；
17、（3）在60-90℃的温度下用酸性乙醇溶液反复洗涤纳米颗粒，以去除模板剂进行造孔，得到壳-核结构的硫醚桥接的周期性介孔有机硅pmo纳米颗粒。
18、本专利技术中，含有粘结剂的有机溶液为浓度为3-4wt%为聚偏氟乙烯pvdf -六氟丙烯hfp的丙酮溶液；周期性介孔有机硅pmo纳米颗粒和pvdf-hfp的质量比为1:2~1:5；旋涂转速为400-600rpm。
19、本专利技术进一步还提供一种用于检测谷胱甘肽和构建药物释放系统的纳米通道膜及其制备方法。
20、本专利技术中，谷胱甘肽可以诱导pmo/aao薄膜上的硫醚桥接有机硅骨架中二硫键（s-s）键的氧化还原反应断裂，生成巯基(-sh)，使得薄膜变得更亲水，进而实现对离子在纳米通道内的传输调控，导致电流的变化。同时，pmo/aao薄膜负载药物dox后的dox-pmo/aao薄膜与谷胱甘肽反应后，框架中的二硫键断裂，周期性介孔有机硅纳米颗粒pmos与dox之间的疏水相互作用被破坏，实现谷胱甘肽响应性药物释放。
21、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
22、本专利技术通过超组装方法制备了pmo/aao异质薄膜，该体系中壳-核结构pmo丰富的介孔通道和pmo阵列形成的三维间隙通道导致了高的离子通量，提高检测灵敏度。同时，薄膜中硫醚桥接有机硅骨架中s-s键可对谷胱甘肽响应，用于传感及智能药物释放应用。与其他的纳流控传感器件相比较，该异质纳米通道薄膜具有无需后修饰、反应过程简单、高通量离子传输、多功能等优点，对于智能纳流控纳米通道器件在生物分子传感及药物释放应用具有较好的借鉴参考价值。
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1.一种纳米通道薄膜在检测谷胱甘肽和构建药物释放系统中的应用，其特征在于，所述纳米通道薄膜记为PMO/AAO异质薄膜，其为紧密的双层结构，下层为多孔阳极氧化铝AAO膜层，上层为硫醚桥接的周期性介孔有机硅PMO纳米颗粒层；检测谷胱甘肽的方法如下：
2. 根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤1中，阳极电导池、阴极电导池中的电解液为相同浓度的0.01-1mol/L的氯化钾溶液，阳极和阴极均采用Ag/AgCl电极；步骤3中，待测溶液中谷胱甘肽浓度在0.01-0.1 mmol/L之间。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，PMO/AAO异质薄膜通过首先制备硫醚桥接的周期性介孔有机硅PMO纳米颗粒，再采用超组装策略，将硫醚桥接的周期性介孔有机硅PMO纳米颗粒分散在含有粘结剂的有机溶液中通过旋涂法在多孔阳极氧化铝AAO表面构建PMO层制得。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，纳米通道薄膜构建的药物释放系统为谷胱甘肽响应型药物释放系统，通过将负载了药物分子的PMO/AAO异质薄膜固定在两个电导池之间，在含有谷胱甘肽的PBS溶液中实现谷胱甘肽
5. 根据权利要求4所述的应用，其特征在于，负载药物的PMO/AAO异质薄膜的制备方法如下：首先制备硫醚桥接的周期性介孔有机硅PMO纳米颗粒，再将8-12mg 硫醚桥接的周期性介孔有机硅PMO纳米颗粒和4-6mg药物分子在5-10mL PBS溶液中混合，避光搅拌10-30h后，离心洗涤干燥得到负载了药物分子的硫醚桥接的周期性介孔有机硅PMO纳米颗粒；再采用超组装策略，将负载了药物分子的硫醚桥接的周期性介孔有机硅PMO纳米颗粒分散在含有粘结剂的有机溶液中通过旋涂法在多孔阳极氧化铝AAO表面构建PMO层制得。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，药物分子为阿霉素药物DOX。
7.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，谷胱甘肽的PBS溶液的浓度为5-20mmol/L。
8.根据权利要求1或3或5所述的应用，其特征在于，硫醚桥接的周期性介孔有机硅PMO纳米颗粒的制备方法如下：
9.根据权利要求1或5所述的应用，其特征在于，含有粘结剂的有机溶液为浓度为3-4wt%为聚偏氟乙烯-六氟丙烯PVDF-HFP的丙酮溶液；周期性介孔有机硅PMO纳米颗粒和PVDF-HFP的质量比为1:2-1:5；旋涂转速为400-600rpm。
10.一种用于权利要求1或5所述应用中的纳米通道薄膜，其特征在于，所述纳米通道薄膜记为PMO/AAO异质薄膜，其为紧密的双层结构，下层为多孔阳极氧化铝AAO膜层，上层为硫醚桥接的周期性介孔有机硅PMO纳米颗粒层。
...【技术特征摘要】
1.一种纳米通道薄膜在检测谷胱甘肽和构建药物释放系统中的应用，其特征在于，所述纳米通道薄膜记为pmo/aao异质薄膜，其为紧密的双层结构，下层为多孔阳极氧化铝aao膜层，上层为硫醚桥接的周期性介孔有机硅pmo纳米颗粒层；检测谷胱甘肽的方法如下：
2. 根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤1中，阳极电导池、阴极电导池中的电解液为相同浓度的0.01-1mol/l的氯化钾溶液，阳极和阴极均采用ag/agcl电极；步骤3中，待测溶液中谷胱甘肽浓度在0.01-0.1 mmol/l之间。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，pmo/aao异质薄膜通过首先制备硫醚桥接的周期性介孔有机硅pmo纳米颗粒，再采用超组装策略，将硫醚桥接的周期性介孔有机硅pmo纳米颗粒分散在含有粘结剂的有机溶液中通过旋涂法在多孔阳极氧化铝aao表面构建pmo层制得。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，纳米通道薄膜构建的药物释放系统为谷胱甘肽响应型药物释放系统，通过将负载了药物分子的pmo/aao异质薄膜固定在两个电导池之间，在含有谷胱甘肽的pbs溶液中实现谷胱甘肽响应性药物控释。
5. 根据权利要求4所述的应用，其特征在于，负载药物的pmo/aao异质薄膜的制备方法如下：首先制备硫醚桥接的周期性介孔有机硅pmo纳米颗粒...
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