一、 纳米微球的关键产业化技术
如何精l确控制和大规模化生产裸眼看不到的纳米微球并赋予这些材料的功能,以满足现代产业的需求是当今纳米材料科学家l重要的研究方向。纳米微球的关键技术问题和研究方向如下:
1) 纳米微球粒径大小及粒径分布精l确控制关键技术:
纳米微球的应用非常广泛,不同的应用需要不同性能的微球,很多高l端应用都对微球的粒径大小和均一性都有极高的要求,如液晶间隔物微球和导电金球都要求能精l确控制粒径大小l(平均粒径精度控制在50纳米以下),粒径分布满足变异系数小于3%,. 因此不同材料组成的纳米微球的精l确粒径大小和分布本领域首要解决的关键技术问题.
纳微微球在平板显示领域: 单分散、粒径高度均一的微球材料可以作为间隔物用于控制液晶盒厚,起到支撑上下基板的作用;导电微球均匀分布在热固化性树脂中形成各向异性导电膜(ACF)则是连接芯片和面板的关键材料;把光扩散微球涂到光学膜的表面或均匀地分散在基板中,可以将点光源变成面光源,则是背光源膜组的重要部件。
在食品安全检测领域:微球由于有极高的比表面积和特殊的表面基团使得微球具有选择性吸附功能,因此特殊功能化的多孔的微球可把蔬菜里农l药残留,血液的有害物质象大海捞针一样把极其微量的有害物质捕获出来。使我们能精l确检测到这些有害物质的含量。
微球在药l物分离纯化的应用:纳米孔道结构的微球材料具有极高的比表面积因此具有极强的吸附性能,如果在微球表面键合特殊功能基团使它可以选择性吸附某些物质,这一特性使得纳米孔道结构微球材料成为制药分离不可或缺的材料尤其是生物制药。没有微球材料就无法生产出高纯度的生物药品。用于小分子药l物分离纯化的微球材料叫色谱填料,而用于大分子分离纯化的微球材料叫层析介质。
蛋白及等生物大分子具有结构复杂,稳定性差及浓度低等特性,因此层析技术基本上是药l物分离纯化的唯l一方法,可以说没有层析介质微球就无法生产能满足治l疗用的药l物。但用于蛋白药l物分离纯化的关键层析微球长期以来完全依赖进口。目前全球层析介质的主要厂家是美国GE、德国Merck、日本Tosoh 及美国Biorad,其中美国GE是较早推出层析介质产品,在市场上占有垄断地位,占中国市场80%以上份额,GE 层析介质产品主要以琼脂糖为基质,而Merck, Tosoh 及Biorad 层析介质产品主要以聚丙l烯酸酯和聚丙l烯酰胺为基质。Merck, Tosoh 及 Biorad 也是凭借各自差异化的产品进行竞争。
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