微粒

IUPAC定义

尺寸介于1×10⁻⁷米和1×10⁻⁴米之间的颗粒。

注1: 微观与纳米尺寸之间的下限仍有争议。

注2: 为与词头“微”及定义所规定的范围一致，
微粒的尺寸应以μm表示。

微粒是指尺寸在0.1至100 μm之间的颗粒。市售微粒有多种材料可供选择，包括陶瓷、玻璃、聚合物和金属。日常生活中遇到的微粒包括花粉、沙子、灰尘、面粉和糖粉。对微粒的研究被称为微粉学，尽管这个术语并不常见。

微粒的表面积与体积之比远大于宏观尺度，因此其行为可能截然不同。例如，金属微粒在空气中可能具有爆炸性。

微球是球形的微粒，用于需要一致且可预测的颗粒表面积的情况。

在生物系统中，微粒与微泡同义，是一种细胞外囊泡（EV）。

应用

家用验孕棒利用金微粒。许多应用也在微球条目中列出。

最近一项研究表明，输注带负电荷的免疫调节微粒可能在由炎症单核细胞引起或加剧的疾病中具有治疗用途。

微粒也可用于微创栓塞术，例如痔动脉栓塞术。

微球

微球是小的球形颗粒，直径在微米范围内（通常为1 μm至1000 μm（1 mm））。微球有时也被称为球形微粒。一般来说，微球是实心或空心的，内部不含流体，这与微胶囊不同。

微球可以由各种天然和合成材料制成。玻璃微球、聚合物微球、金属微球和陶瓷微球均有市售。实心和空心微球的密度差异很大，因此用于不同的应用。空心微球通常用作添加剂以降低材料的密度。实心微球根据其构成材料和尺寸有多种应用。

聚乙烯、聚苯乙烯和可膨胀微球是最常见的聚合物微球类型。

IUPAC定义

球形微粒，无膜或任何明显的外层。 注: 缺少形成独立相的外层对于区分
微球与微胶囊很重要，因为这会导致一级扩散现象，
而微胶囊的扩散则是零级。

聚苯乙烯微球通常用于生物医学应用，因为它们能够促进细胞分选和免疫沉淀等操作。蛋白质和配体很容易且永久地吸附在聚苯乙烯上，这使得聚苯乙烯微球适用于医学研究和生物学实验室实验。

聚乙烯微球常用作永久性或临时性填料。较低的熔化温度使聚乙烯微球能够在陶瓷和其他材料中创建多孔结构。聚乙烯微球的高球形度，以及彩色和荧光微球的可用性，使其在流动可视化和流体流动分析、显微镜技术、健康科学、过程故障排除和众多研究应用中备受青睐。带电聚乙烯微球也用于电子纸数字显示器。

可膨胀微球是聚合物微球，用作发泡剂，例如用于发泡油墨、汽车底盘涂层和热塑性塑料注塑成型。它们也可用作轻质填料，例如用于人造大理石、水性涂料和裂缝填充剂/填缝剂。可膨胀聚合物微球在受热时可膨胀至原始尺寸的50倍以上。每个球体的外壁是一个热塑性外壳，包裹着低沸点的碳氢化合物。加热时，随着碳氢化合物对内壳壁施加压力，外壳变软并膨胀。

玻璃微球主要用作减重的填料和增量剂、公路安全的回归反射器、化妆品和粘合剂的添加剂，在医疗技术中的应用有限。

由高透明玻璃制成的微球可以作为非常高质量的光学微腔或光学微谐振器。

陶瓷微球主要用作研磨介质。

通过新颖的乳液溶剂扩散法和喷雾干燥技术，制备了在其外部聚合物壳中载药的空心微球。

微球的质量、球形度、均匀性、粒径和粒径分布差异很大。需要为每个独特的应用选择合适的微球。

应用

每天都有新的微球应用被发现。以下仅是其中几个：

• 检测 - 包被微球为生物学和药物研究提供测量工具
• 浮力 - 空心微球用于降低塑料（玻璃和聚合物）的材料密度，中性浮力微球常用于流体流动可视化。
• 粒子图像测速 - 实心或空心微球用于流动可视化，颗粒密度必须与流体匹配。
• 陶瓷 - 用于制造用于过滤器的多孔陶瓷（微球在烧制过程中熔化，聚乙烯微球）或用于制备高强度轻质混凝土。
• 化妆品 - 不透明微球用于隐藏皱纹并提供颜色，透明微球在涂抹时提供“光滑滚珠”质感（聚乙烯微球）
• 去卷积 - 小荧光微球（<200纳米）需要用于获取实验点扩散函数以表征显微镜并进行图像去卷积
• 药物递送 - 作为微型缓释药物胶囊，例如由聚合物制成。类似用途是作为微泡造影剂的外壳，用于对比增强超声。
• 电子纸 - 双功能微球用于Gyricon电子纸
• 绝缘 – 可膨胀聚合物微球用于隔热和隔音。
• 个人护理 - 添加到磨砂膏中作为去角质剂（聚乙烯微球）
• 间隔物 - 用于LCD屏幕，在玻璃面板之间提供精确间距（玻璃）
• 标准 - 单分散微球用于校准颗粒筛和颗粒计数设备。
• 回归反射 - 添加在道路和标志使用的油漆顶部，以提高道路标线和标志的夜间可见度（玻璃）
• 增稠剂 - 添加到油漆和环氧树脂中以改变粘度和浮力
• 药物可以配制成HBS漂浮微球。以下是可以配制成微球的药物列表：瑞格列奈、西咪替丁、罗格列酮、尼群地平、阿昔洛韦、盐酸雷尼替丁、米索前列醇、二甲双胍、醋氯芬酸、地尔硫䓬、左旋多巴和苄丝肼、氟尿嘧啶。

生物原始细胞

有些人将微球或蛋白质原始细胞指代为一些科学家假定的在生命起源中关键阶段的小球形单元。

1953年，斯坦利·米勒和哈罗德·尤里在旨在模拟生命进化前地球条件的实验室条件下，证明了许多简单生物分子可以从无机前体化合物自发形成。特别令人感兴趣的是获得了大量的氨基酸，因为氨基酸是蛋白质的构建模块。

1957年，西德尼·福克斯证明，干氨基酸混合物在适度加热下可以聚合。当由此产生的多肽或类蛋白溶解在热水中并让溶液冷却时，它们形成了直径约2 μm的小球形外壳——微球。在适当条件下，微球会在其表面萌发出新的球体。

虽然外观大致类似于细胞，但微球本身并不是活的。尽管它们通过出芽进行无性繁殖，但它们不传递任何类型的遗传物质。然而，它们可能在生命的发展中很重要，提供了一个类似于细胞的膜封闭体积。微球像细胞一样可以生长，并含有双层膜，经历物质的扩散和渗透作用。西德尼·福克斯假设，随着这些微球变得更加复杂，它们会执行更多类似生命的功能。它们将成为异养生物，即能够从环境中吸收营养物质以获得能量和生长的生物。随着当时环境中营养物质数量的减少，对这些宝贵资源的竞争加剧。具有更复杂生化反应的异养生物将在这种竞争中占据优势。随着时间的推移，生物将进化出利用光合作用产生能量的方式。

癌症研究

从微球研究中发现的一个有用方法是分子水平上对抗癌症。根据Wake肿瘤学家的说法，SIR-Spheres微球是发射β射线的放射性聚合物球体。医生通过腹股沟将导管插入肝动脉，并将数百万个微球直接输送到肿瘤部位。SIR-Spheres微球靶向肝脏肿瘤，同时保护健康肝组织。癌症微球技术是癌症治疗的最新趋势。它帮助药剂师配制具有最大治疗价值和最小或可忽略副作用的产品。抗癌药物的一个主要缺点是它们缺乏对肿瘤组织的选择性，这会导致严重的副作用并导致治愈率低。因此，通过传统的药物递送系统方法很难靶向异常细胞。微球技术可能是唯一可用于位点特异性作用的方法（严重夸大），而不会对正常细胞造成显著的副作用。

细胞外囊泡

微粒可以作为细胞外微泡从红细胞、白细胞、血小板或内皮细胞释放。这些生物微粒被认为是从细胞的质膜上脱落的脂质双层结合实体，直径通常大于100 nm。“微粒”一词在止血文献中使用最频繁，通常作为血液循环中血小板EV的术语。由于EV保留了亲代细胞的标志性膜蛋白组成，MP和其他EV可能携带有用的信息，包括疾病的生物标志物。它们可以通过流式细胞术等方法进行检测和表征，或动态光散射。

参见

• 凝聚层
• 发光
• 类蛋白
• 微胶囊化
• 微珠
• 纳米颗粒

外部链接

• 各种应用微球的图像