利用渗透压调控聚酯基聚合物体的形状

纳米粒子的形状会影响细胞摄取，但目前针对改变聚合物囊泡形状的研究还很有限。本实验方案展示了如何拉长聚合物囊泡以增强其在药物递送中的应用。该技术提供了一种简便的方法，可制备多种不同形状的聚合物囊泡，在药物递送、伪细胞构建或其他尚未探索的领域具有潜在应用价值。

长条形的聚合物囊泡可同时递送疏水性和亲水性药物，并更易进入细胞。该技术有望帮助药物穿越血脑屏障，解决一项重大医学难题。首先，将0.015克选定的聚酯溶于1毫升DMSO中，涡旋振荡15分钟使其溶解，并组装溶剂注射装置。

将起始板直接放置在垂直注射泵下方，然后在搅拌板上的微型搅拌子上放置一个五毫升玻璃烧杯，内含一毫升二级去离子水。调节注射泵的高度，使针头尖端完全浸入二级去离子水中，并将注射泵的输注速率设置为每分钟五微升。通过将有机溶剂和聚酯溶液吸入27号针头中，进行溶剂注射操作。

将针头插入注射泵，并确保其固定牢固。调整推块使其接触注射器活塞的末端。启动搅拌台，使水以每分钟100转的速度旋转，然后启动注射泵。

当注射泵将有机溶剂和聚合物完全注入水中后，取出搅拌子并盖紧玻璃小瓶。若需通过动态光散射（DLS）对聚合物囊泡进行表征，向1 mL比色皿中加入含少量有机溶剂和聚合物的1 mL水溶液。将比色皿放入DLS系统中并设置运行参数，进行DLS检测。

读取聚合物囊泡的强度加权直径和多分散性指数（PDI）。按照制造商提供的方案清洗300千道尔顿透析膜后，将1毫升聚合物囊泡溶液加入透析装置的储液室中。将透析装置置于盛有150毫升二级去离子水的250毫升烧杯中，并将烧杯放在搅拌台上进行搅拌。

将搅拌器调至适当速度，使透析装置内的液体轻柔流动，并持续搅拌过夜。透析完成后，从透析装置中取出一毫升聚合囊泡溶液。根据最终所需的聚合囊泡特性，配制150毫升含50、100或200毫摩尔浓度氯化钠的所需盐缓冲液，并将透析装置中的样品置于150毫升盐溶液中继续搅拌18小时。

形态调控后，进行动态光散射（DLS）测量。应特别关注与球形聚合物囊泡相比的多分散系数（PDI）变化，因为PDI的变化提示聚合物囊泡发生了有效的形态改变。成像时应设置适当的对照，尤其是未进行形态调控的聚合物囊泡，以确保该方法的成功。

基于PEG-PLA的聚合物囊泡的透射电镜观察显示，其整体呈球形结构，外周有较厚的线条，提示存在膜结构。聚合物囊泡表现为物理结构，扫描电镜下可见其外层具有类似刷状的PEG层。在水中透析一小时后，总体平均直径保持不变，但溶剂的去除导致聚合物囊泡直径减小。

当使用较高初始浓度的有机溶剂时，预期会导致更大的直径减小。在制备PEG-PLA聚合物囊泡时，PDI可能出现轻微变化，这可能表明其形状发生改变。在透析PEG-PLGA聚合物囊泡时（其相对于盐而言比PEG-PLA聚合物囊泡略具疏水性），PDI的增加更为一致，所有探索过的盐浓度梯度均导致PDI升高，这与囊泡发生伸长的变化相符。

无论聚酯的疏水性如何，使用50毫摩尔的盐浓度梯度诱导形变时，均应观察到类似的结果。与此同时，100和200毫摩尔的氯化钠盐浓度梯度则表现出明确的趋势，即随着聚酯疏水性的增加，ΔPDI也随之增大。经50毫摩尔氯化钠透析后的PEG-PLA聚合物囊泡的透射电子显微镜（TEM）图像显示，其形态为口形体和细长棒状结构。

当盐浓度增加至100毫摩尔时，观察到棒状结构的形成数量增加，而口形红细胞样结构（stomatocytes）的数量减少。使用200毫摩尔的聚合物囊泡进行透析，则更稳定地形成具有适中长宽比的类球形延长结构（prolates）。本实验方案中最具挑战性的部分是稳定地制备聚合物囊泡。

因此，练习该操作步骤非常重要。