基于多步瞬时纳米自组装技术制备介孔二氧化钛用于皮肤损伤防治的研究

编号：YYHY00976

篇名：基于多步瞬时纳米自组装技术制备介孔二氧化钛用于皮肤损伤防治的研究

作者：崔峰

关键词： 介孔二氧化钛纳米粒子; 瞬时纳米自组装; 防紫外; 抗菌; 皮肤损伤;

机构： 华南理工大学

摘要： 介孔二氧化钛纳米粒子具有高比表面积、孔径均一可调、良好的稳定性和耐用性以及高效的光催化活性等优势,在紫外吸收、光催化和化学稳定性等方面的能力优于普通二氧化钛纳米粒子,且粒径越小的介孔二氧化钛纳米粒子性能越高。因此,均一化制备小尺寸介孔二氧化钛纳米粒子是实现其在抗紫外线和抗菌等生物医学领域应用的关键。瞬时纳米自组装技术是一种能够在极短时间内实现纳米尺度材料自组装的技术,其基于分子间作用力和热力学驱动力的原理,通过精确控制相关反应条件和前驱体性质,可使纳米材料在短时间内自发地形成有序结构,具有高效、精准和可控的特点,在均一化制备具有特定形状、尺寸和功能的纳米结构方面具有显著优势。为此,本论文提出一种多步瞬时纳米自组装体系,通过对钛前驱体的水解和缩合驱动力进行调节,旨在均一化制备小尺寸介孔二氧化钛纳米粒子（Multi-step preparation of Mesoporous Titanium Nanoparticles,M-MTNs）,并对其光催化特性、紫外线防护能力以及抗菌效果进行系统性评价,开展了如下研究工作: （1）通过多步瞬时纳米自组装技术成功制备出了小粒径（35 nm）、高比表面积（416.9m2/g）、大孔体积（0.59 cm3/g）的介孔二氧化钛纳米粒子M-MTNs,其光催化活性优于市售P25和传统方法制备的B-MTNs。 （2）通过小鼠皮肤急性光损伤模型,评估了M-MTNs的抗紫外线能力和安全性,M-MTNs显著减轻了紫外诱导的小鼠皮肤急性损伤,降低了损伤部位促炎细胞因子水平,与P25和B-MTNs相比具有更强的保护皮肤免受紫外损伤能力,未见系统性毒副作用。 （3）M-MTNs比B-MTNs及P25展示出更优异的抗菌能力,其可显著加快小鼠绿脓杆菌感染伤口的愈合进程,降低损伤部位促炎因子水平,促进胶原蛋白沉积、肉芽组织再生以及新生血管的形成,具有比P25和B-MTNs更强的体内外抗菌能力。 综上所述,本论文开发了多步瞬时纳米自组装技术实现小尺寸介孔二氧化钛纳米粒子的均一化制备,为复杂有序纳米结构的宏量均一构筑提供新方法;构筑了具有优异光学特性的介孔二氧化钛纳米粒子,为皮肤损伤的高效、安全防治提供新材料。