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發布時間：2023/8/16
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傳統的農藥使用過程中存在溶劑污染環境， 有效成分流失快， 藥效差等弊端， 研究表明通過藥物載體方式可明顯延長農用品作用時間、提高利用效率，進而降低其對生態環境的影響。殼聚糖（CS）作為一種來源廣泛、無毒、可自然降解的天然高分子材料，其球狀凝膠具有制備簡單、粒徑可控、表面化學鍵豐富等優勢， 被廣泛應用于藥物吸附和輸送。然而，CS 水凝膠鏈的柔度有限，導致其在應用過程中存在拉伸性能低， 機械穩定性差等問題。研究發現，引入無機填料可極大的改善CS 凝膠微球的性能。與其他無機填料相比，酵母菌（YS）作為一種單細胞真核微生物， 由于其細胞壁的存在使得酵母細胞呈中空態，這可以提高CS 基水凝膠的保水性；此外，酵母細胞壁具有很大的力學強度，可緩解單純CS 水凝膠干燥引起的嚴重收縮； 更重要的是YS 表面的?OH、?COOH、?NH2 等官能團會使其與CS 之間的化學連接更強， 因為它們會形成更多的氫鍵和范德華力。在前期研究工作中，Feng 等人已將酵母菌（YS）引入聚糖水凝膠微球，有效增強了微球的力學性能， 且實現了在不同pH 下對腐殖酸的控制釋放，進一步采取各種響應手段，達到精確可控是急需的研究方向。
引入納米顆粒可賦予聚合物水凝膠的功能特性， 在碳納米顆粒中， 石墨烯和氧化石墨烯(GO)的復合水凝膠具有高強度和其他物理特性從而被廣泛應用，如Omid i 等
將功能性石墨烯和CS 交聯形成對pH 和溫度雙敏感的水凝膠， 然而過程中用到的化學交聯劑具有一定的毒性， 且殘留的交聯劑容易泄露，使其應用受到了限制；WANG 等[ 9 ]將功能化氧化石墨烯引入CS 水凝膠中極大地改善了CS 水凝膠的力學性能，然而，氧化石墨烯價格昂貴。因此選擇成本低的制備材料及對環境友好的制備方法對材料的實際應用具有
重要意義。
納米金剛石（DND）是一種納米級碳同素異形體，由sp3 碳金剛石核和重建的sp2 碳表層構成，其可以通過聲子散射/晶格振動的形式吸收紫外、可見以及近紅外區域的光并轉化成熱，具有優異的光熱性能，近年來在醫學、生物技術、電子和催化領域備受關注。但目前有關DND 應用于可控藥物釋放領域的報道還比較少，本文將DND 引入YS-CS 微球，DND 的加入使得光轉換為熱，進而在可控藥物釋放領域有著廣闊的應用前景。
基于此， 本文采用堿凝膠法， 制備了酵母-殼聚糖（YS-CS）基體，通過進一步引入光熱材料DND，獲得DND/YS-CS 微球。據此賦予YS-CS 微球良好的光熱刺激響應性，實現光熱控制的藥物釋放， 研究結果對高性能功能性光熱凝膠的開發利用，以及農藥的智能輸送有著重要的發展潛力。
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