[发明专利]多功能纳米颗粒设计和应用

权利要求书

1.装配颗粒的方法，其包括：

将芯颗粒与一个或多个掩蔽颗粒组合以形成模板，其中所述一个或多个掩蔽颗粒与所述芯颗粒结合并且覆盖所述芯颗粒的表面的一个或多个区域，所述一个或多个区域中每一个区域对应于在所述一个或多个掩蔽颗粒中每一个掩蔽颗粒与所述芯颗粒之间形成的表面区域；

在所述模板之上形成多孔材料层，其中所述层形成在除已覆盖的所述一个或多个区域之外的所述芯颗粒的表面之上；以及

移除所述模板以产生由多孔材料形成的颗粒，所述颗粒具有一个或多个在中空的内部区域与所述颗粒的外表面之间延伸的孔，所述一个或多个孔在所述外表面上具有基本为所述表面区域尺寸的尺寸，并且分布在所述颗粒的所述一个或多个区域上。

2.权利要求1所述的方法，其还包括功能化所述芯颗粒的表面和所述一个或多个掩蔽颗粒的外表面，其中所述功能化产生了在所述芯颗粒的表面上的正电荷和在所述一个或多个掩蔽颗粒的外表面上的负电荷。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述一个或多个掩蔽颗粒通过静电相互作用与所述芯颗粒结合。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述形成层包括在所述模板的表面上进行胶体溶胶凝胶反应。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述多孔材料包括二氧化硅或胶体金属中的至少一种。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述胶体金属包括金，并且所述方法还包括由用作成核位点的胶体金层增厚所述多孔材料层以用于金的进一步生长。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述移除包括利用所述芯颗粒和所述一个或多个掩蔽颗粒的煅烧、溶解、熔融、或燃烧中的至少一种。

8.如权利要求1所述的方法，其还包括基于所述芯颗粒的尺寸配置所述颗粒的总尺寸。

9.如权利要求1所述的方法，其还包括基于所述掩蔽颗粒的尺寸配置所述颗粒的一个或多个孔的开口尺寸。

10.如权利要求1所述的方法，其还包括通过控制所述芯颗粒和一个或多个掩蔽颗粒的相对摩尔浓度来确定所述颗粒的一个或多个的孔的数量。

11.如权利要求1所述的方法，其还包括：

将物质通过所述一个或多个孔装载入所述颗粒的内部区域，所述物质不能穿过所述多孔材料；以及

在所述颗粒上形成允许所选颗粒穿过的外多孔层，其中所述外多孔层密封所述颗粒的一个或多个的孔，由此将所述物质封闭在所述颗粒内。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述将物质装载入所述内部区域是通过扩散或电泳力中的至少一种而发生的。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述物质包括药物、生物可降解大分子、pH敏感分子、酶、蛋白、激素、糖蛋白、糖脂、核酸、适配子、脂质、或金属纳米颗粒、聚合物纳米颗粒或陶瓷纳米颗粒中的至少一种。

14.如权利要求11所述的方法，其中所述形成外层包括在所述颗粒上进行胶体溶胶凝胶反应。

15.如权利要求11所述的方法，其还包括：

在所述颗粒的外表面上形成覆盖层，其中所形成的覆盖层具有促进形成所述外多孔层的胶体溶胶凝胶反应的电荷。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述电荷为正电荷并且所形成的覆盖层包括创建的网格状结构。

17.如权利要求16所述的方法，其中所形成的覆盖层为聚-L-赖氨酸。

18.如权利要求11所述的方法，其还包括将配体分子与所述颗粒的外表面结合，所述配体分子对靶结构上的受体分子具有亲和性，从而将所述颗粒吸引并结合至所述靶结构。

19.用于运载负荷的纳米颗粒装置，其包括：

包括至少两层的壳结构，所述至少两层包括内层和外层，所述内层被构造为封闭中空内部区域并且包括一个或多个贯穿所述内层的孔，所述外层在所述内层周围形成，

其中所述壳结构包括在所述中空内部区域内的物质，所述物质通过所述一个或多个孔进入所述壳结构并且不能穿过所述外层。

20.如权利要求19所述的纳米颗粒装置，其中所述壳结构具有包括二氧化硅、金、磷酸钙中至少一种的材料，或者具有钙外覆盖层的材料。