纳米技术的优缺点
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纳米技术的优缺点范文第1篇
【关键词】功能性 纳米材料 电化学 免疫传感器
【Abstract】The immune sensor is based on the close cooperation with the selective immune response and is suitable for the signal conversion technology， to monitor antigen - antibody response of biological sensors， gradually get rapid development and extensive application in many fields. In recent years the electrochemical immunosensor main research direction， in general is to improve the sensitivity， accuracy， selectivity， response time， and this article will use the single-walled carbon nanotubes as electrode， using its good conductivity， high surface area ratio， through the modification of carbon nanotubes wall and pipe end and biological molecular bonding， and keep the activity of biological molecules， the electrochemical immunosensor extremely symbolic significance. This paper combines the specific relevant theories and analysis， the application of functional nano materials in electrochemical immunosensor for research.
【Key words】Functional； Nano materials； Electrochemical； Immunosensor
免疫传感器的一般工作原理为固定在换能器上的抗体（抗原）对样品介质中的抗原（抗体）进行选择性免疫识别，并且产生随分析物浓度的变化而变化的分析信号。在抗体的不同区域和抗原决定簇之间的高选择性反应主要包括疏水力、静电作用力、凡德瓦尔力和氢键作用力。近年来纳米材料在电化学免疫传感器上的应用也发展得相当迅速。由于纳米材料具有表面积大、表面反应活性高、表面活性中心多、催化效率高和吸附能力强等优异性质，将纳米微粒应用于电化学免疫传感器中，可以提高传感器测量的灵敏度、准确性、减少采血量和检测时间[1]。作为免疫分析技术的一个重要分支，免疫传感器除了具有传统免疫分析方法所共有的性能特点外，还具有高选择性、高灵敏度、可逆性和剂利用的高效率等优点。另外，免疫传感器大都制备简单，便于实现自动化、数字化和微型化，因此可以避免传统免疫分析方法所附带的一系列问题，故在临床分析、环境分析和生物监测过程中显示了强大的应用潜力[2]。因为免疫传感器常用来测量源于分析物和固定的抗体/抗原之间的反应而产生的信号，所以将抗体（抗原）固定在原始换能器表面的固定化过程在免疫传感器制备中有着重要的作用。大量的固定法已用于各种免疫传感器，如静电吸附、包覆法、交联法、共价键结合法等。
1 电化学免疫传感器的工作原理
由于电化学免疫传感器具有高灵敏度、低成本和便携等优点，成为免疫传感器中研究最早、种类最多，也较为成熟的一个分支。电化学免疫传感器的基本工作原理是：采用电化学检测方法来检测标记的免疫剂或一些由酶、金属离子和其它电活性物质标记的标记物，从而对疾病诊断或病人状态监测中复杂系统的多组混合物进行分析提供有力数据[3]。用于电化学免疫传感器检测中的换能器主要分为电位型、电导型、电容型、阻抗型和安培型等装置。电位型传感器现在已经被公认为是一种成熟的传感器，已有大量的商品化产品。对于电位型传感器，当电流流动为临界点时，换能器界面处于平衡状态，此时电极或者表面修饰膜的电位变化与溶液定金属离子活性呈对数比例关系，这就是电位型换能器的基本工作原理。这类生物传感器具备制备简单、操作容易及选择性良好的优点[4]。
2 功能性纳米材料技术
与块状物质相比，金属和金属氧化物纳米粒子由于其新颖的材料特性，近年来已被广泛研究。少于50个金属原子小团簇可以产生像大分子一样的效果，但大于300个原子的大团簇表现出大体积样品的性质，介于这两种极端之间的材料，通常为纳米材料，有许多未知的化学和物理性质，这也是许多研究一直集中于纳米材料的一个原因。纳米材料具有依赖于其尺度的光、电和化学性能[5]。纳米材料可以应用到许多领域，如光学器件、电子器件、催化、感测技术、生物分子标记等。考虑纳米粒子的优点，如大面积、高催化性和良好的亲和性，如今，多种纳米材料已被用来包覆蛋白质。常用的有纳米碳管（CNTs）、金胶体（Au colloidal）、量子点以及纳米二氧化钛。CNTs自从1991年被发现以来，引起了一股研究热潮。纳米直径的圆筒形石墨片状的CNTs具备高电导率、良好的化学稳定性、非常显着的机械强度和成模性。纳米碳管可以与DNA分子自组装（self-assembly）。根据理论预测与实验验证，DNA/CNTs 层可作为新的电子材料[6]。由于DNA溶液可以胶化，混合的DNA/CNTs层能够在金属电极表面保持稳定，可以用来研究一些电化学现象或检测一些蛋白质性质。此外，带正电荷的蛋白质可被固定在带大量负电荷的DNA修饰层上。多壁纳米碳管与DNA混合后，可成功地固定在铂电极表面，更进一步的研究表示，细胞色素C可被强吸附在修饰电极表面形成一种近似的单分子层。
纳米技术的快速发展为纳米粒子在生物传感器和生物分析中的应用开拓了新的方向，由于其独特的物理、化学性质，纳米粒子引起了纳米科学家的极大兴趣，这些性质使其在化学和生物感测方面具有广阔的应用潜力。近年来，组成和空间结构不同的纳米粒子被广泛应用于不同生物分子识别的电学、光学和微量感测中。胶体金（Colloidal gold）和半导体量子点纳米粒子在生物分析中应用得非常广泛。通过与生物识别反应和纳米生物电子的耦合作用，能极大地提高这两种纳米粒子的用途。纳米粒子放大标记以及纳米粒子-生物分子的自组装产生极大的信号增强作用，为制造超灵敏的光学和电学检测奠定了基础，其灵敏度可与聚合物酶链反应（PCR）相比[7]。
纳米材料独特的性质使其在设计具有高灵敏度和选择性的核酸和蛋白质检测方法中具有广阔的应用前景。由于可以制得不同尺寸、组成和形状的纳米材料，调节其物理化学性质，使其在生物感测和生物分析中得到广泛的应用。由于纳米材料的小尺寸效应，其性质很大程度上受到与其结合的生物分子影响。近几年，不同组成的纳米粒子作为多种用途、灵敏的标记物被广泛地应用于识别不同生物分子的电子、光学和微天传感器中。纳米粒子放大标记以及纳米粒子-生物分子的自组装产生极大的信号增强作用，这种技术结合了纳米粒子-生物分子自组装的放大特性和光学或电化学传感器的高灵敏性，将多个基于纳米材料的放大单元和过程结合，也能够设计出多重放大器，满足现代生物分析对更高灵敏度的需求[8]。金属纳米粒子独特的催化性质能在其本身或另一种金属纳米粒子的刺激下实现放大信号的功能。也可以通过将大量的能够产生信号的分子封装在纳米粒子中以提高每个结合过程标记物的数量，达到放大信号的目的。这些基于纳米材料的生物感测和生物分析方法还能够与其它的放大技术结合。如图1所示。
3 基于功能性纳米粒子的电化学免疫传感器与应用
基于抗体和抗原的特异性反应，免疫传感器为免疫剂的分析提供了一种灵敏的选择性的方法。在此方法中，免疫材料被固定在传感器上，通过标记物与其中一种免疫剂的复合物对分析液进行测量[9]。一般是通过测量标记物的特异活性，例如放射性、酶活性、荧光、化学发光或生物发光对分析物进行定量。但是每一种标记物都有自己的优缺点，含有金属标记物免疫检测的金属免疫检测，以克服一般的放射性标记，荧光标记和酶标记的缺点。电化学检测的金属免疫分析具有以下几种优点：如，检测液用量少、样品不用纯化、灵敏度好、仪器设备相对便宜。尽管电化学技术能够检测到nano-mole有机金属化合物或金属离子，与能检测到pico-mole级的荧光检测方法相比，灵敏度还不够高。使每个结合物上含有最大量的金属标记物的理想方法是使用包含上千个金属原子的金属纳米粒子。由于其优越的氧化还原活性，胶体金是电化学免疫感测和免疫标测标记物的最佳选择。现已建立了一种基于金纳米粒子循环累积的新方法，通过阳极溶出技术检测人的免疫球蛋白（IgG）[10]。在生物素存在下，脱巯基生物素和亲合素的解离反应为能够分析最终定量的金纳米粒子的循环累积提供了有效的路线。阳极峰电流随着循环次数的增加而增大。五个循环的累积即可满足该分析方法的需要。这种方法的优点就是背景值很低，从而使人IgG的检测极限可达0.1ng/ml。如图2、图3所示。
4 结语
纳米技术为设计超灵敏的生物传感器和生物分析方法提供了很大的机会。纳米粒子在生物传感器放大和生物分子识别具有巨大的潜力及应用价值。新的纳米粒子感测技术的超强灵敏度，为常规方法检测不到的疾病标记物提供了可行性。这种高灵敏的检测方法还能够实现疾病的早期诊断或预警。纳米粒子标记物在蛋白质检测中的应用还处于起步阶段。但超灵敏的DNA检测中的应用会为蛋白质的检测提供好的起步。
参考文献：
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纳米技术的优缺点范文第2篇
【关键词】航空工业 热处理 表面处理 现状和展望
在航空工业中，热处理和表面处理对于零件加工和制造都具有重要的意义，直接影响到零件的使用寿命、理化性能、表面状态、组织结构等。在航空领域当中，飞机和发动机对于各个零件的要求十分严格，因此，热处理和表面处理的重要性就更为突出。近年来，在大量专家和技术人员的不断努力下，热处理和表面处理技术取得了很大的进展，为我国航空事业的发展奠定了良好的基础。
1航空工业热处理
1.1热处理的现状
根据相关的调查显示，近年来，我国航空热处理的到了十分良好的发展，热处理的厂房面积较过去相比增加了一倍，同时启用了质量控制和炉温均匀性测量技术，加强了对热处理质量和水平的控制。过去使用的普通电炉现已进行了全面的改造，通过对设备的整体维修、实行技术改革等措施，使得炉温均匀性和设备智能化程度大大提高。
另一方面，很多先进的热处理技术得到了广泛的应用。平均每年新增千台左右的真空热处理设备。氮基气氛热处理技术的应用范围不断扩大。氢探头和氢分析仪平均每年新增5-10台。在铝合金热处理中，已经大面积采用了空气循环电炉。在铝合金淬火中有机淬火介质得到了更为深入的应用，有效的降低了畸变和环境污染现象[1]。机关、离子注入等高能束热处理技术也已经逐渐被应用到航空热处理当中。在对热处理进行工艺控制的时候，大量采用了计算机和智能仪表等先进设备。计算机网络正在被越来越多的应用到航空热处理车间，极大的提高了航空热处理的现代化程度。
1.2热处理的展望
从航空热处理的现状来看，未来热处理的发展趋势应当主要体现在四个方面，分别为真空热处理技术、特种可控气氛热处理技术、多功能复合化学热处理技术、以及热处理清洁生产技术。其中，真空热处理技术的重点发展方向为真空加压气淬、真空化学热处理、真空功能热处理、真空气氛热处理、真空热处理生产线、以及柔性化技术等方面。同时，智能化和自动化技术也将得到极大的提升。特种可控气氛热处理的主要发展方向为精密渗碳和精密渗氮技术、氮基气氛大型立式底装料多用炉、钛合金真空离子渗氮技术等。多功能复合化学热处理技术的主要发展方向为在一台设备或一条生产线中实现优化复合化学热处理技术。而热处理清洁生产技术的发展方向主要是增加热处理清洁生产技术的应用、淘汰一些相对落后的工艺和设备、同时加强对节能减排的重视和管理。
2航空工业表面处理
2.1表面处理的现状
表面处理也是航空工业中一项必不可少的内容。在制造飞机的时候，飞机上的各种零部件，例如机身骨架、发动机叶片、起落架、甚至是一颗螺丝，都需要采用特定的材料进行制作[2]。而无论选取何种材料，都会存在着一定的优缺点。因此，为了提高材料的高温抗氧化性、抗微动磨损性、耐磨性、耐蚀性等性能，就要对材料表面进行处理，从而提高其安全性和稳定性。
目前，在对航空材料进行表面处理的时候，几乎用到了所有可以采用的技术，例如电镀技术、交流微弧氧化技术、表面氧化处理技术、离子注入技术、离子束增强沉积技术、涂层技术、激光淬火技术、激光熔覆技术、离子轰击技术、等离子渗氮与喷丸处理技术、DLC膜技术、液相沉积技术、表面合金化技术等。针对不同的材料和零件所处位置的不同，这些表面处理技术都能够取得不同的使用效果。因此，在实际应用中，技术人员会结合实际实际情况和具体要求，采取最为适当的技术，或是几种技术的组合应用，从而使得飞机上的各个零部件都能够保持坚固和稳定，为飞机的安全性做出了巨大的保障。
2.2表面处理的展望
在当前的航空工业当中，钛合金是使用最为广泛的航空金属，具有重量轻、强度高等优点，非常适合用机的制造[3]。随着科技的发展，钛金属的应用领域正在不断的扩大，钛合金的应用条件和应用技术也在不断的改变。因此，未来一定会出现具有超耐磨性、超塑性、超高强度、耐超高温的多功能钛合金材料。同时，航空工业表面处理技术也会随之产生极大的变化，取得更大的发展和进步。而针对钛合金的表面处理技术也将会不断完善，一些先进的技术，例如激光技术、高频电磁技术、等离子体技术、纳米技术等将会逐渐进行有机的结合应用，而一些新技术，例如双层辉光离子渗金属技术、加弧辉光离子渗金属技术等，也将会得到更加深入的研究和发展。而随着表面处理基础的进一步发展，未来也将会出现一些耐强摩擦、耐强腐蚀、刚柔适度的高性能材料。为航空事业的发展带来更大的进步。
3 结语
在航空工业当中，热处理和表面处理技术已经受到了高度的重视和充分的发展。时至今日，这两项技术的发展和进步十分可观，取得了很多令人瞩目的成就。但是，二者仍然具有很大的发展空间。随着科学技术的不断发展，航空工业热处理和表面处理必然会越来越成熟，越来越完善。这也会大大提高未来飞行器的安全性、稳定性等各种性能，为我国航空事业的进一步发展做出巨大的贡献。
参考文献：
[1]莫龙生.航空热处理、表面处理的现状及展望[J].材料工程，2011，06：1-2.
纳米技术的优缺点范文第3篇
摘要：
本文从凝胶贴膏在儿童用药的应用情况、作用机制、基质组成与配比以及儿童用凝胶贴膏的特点等方面，综述了近年凝胶贴膏在儿童用药的研究与应用情况，并对开发应用前景提出展望，以期为进一步的研究提供参考。
关键词：
凝胶贴膏；新剂型；儿童用药；作用机制；基质组成
凝胶贴膏（原巴布膏剂）[1-3]系指原料药物与适宜的亲水性基质混匀后涂布于背衬材料上制成的贴膏剂。水凝胶巴布剂[4]（hydrogelcataplasm）为透皮给药制剂的新剂型，属于缓控释制剂的范畴。具有载药量大、与皮肤生物相容性好、药物释放性能好、使用方便、不污染衣物以及适合于各种类型的药物分子、药效显著等优点[5]，特别适合于儿童使用。本文在应用、作用机制、基质组成与配比方面，综述了近年来国内外科研工作者对儿童用凝胶贴膏的研究成果，并对其优缺点以及开发应用前景展开讨论。
1凝胶贴膏在儿童辅助用药的应用情况
目前凝胶贴膏（巴布剂）在治疗儿童胃肠道疾病、呼吸道感染、哮喘、鼻炎等方面、具有显著优势，甚至在治疗儿童过敏性紫癜等方面也有一定的应用。且凝胶贴膏往往与西医的常规治疗或中药汤剂、颗粒剂、糖浆剂联合治疗儿童疾病，给药形式大多为穴位贴敷。
1.1胃肠道疾病
徐沙沙等[6]采用复方丁香开胃贴结合微生态制剂及肠粘膜保护剂治疗50例小儿腹泻，22例治愈，11例显效，9例有效，治疗组总有效率为95.45％，高于对照组的83.72％，差异有统计学意义。张春华等[7]采用自拟中药贴剂联合利巴韦林，双八面蒙脱石粉等常规对症治疗法治疗100例婴幼儿轮状病毒肠炎，治疗组总有效率85%，对照组总有效率76%，说明中药贴剂对婴幼儿轮状病毒肠炎具有很好的辅助治疗作用。周源等[8]研究得出中药巴布剂FXN能显著降低小鼠腹泻指数，降低小鼠血清IL-1β、TNF-α的含量，使低浓度醋酸所致的腹腔毛细血管通透性的增加，并能上调结肠上皮细胞中AQP4的表达，说明该中药巴布剂FXN具有良好的抗腹泻、抗炎及镇痛作用。
1.2呼吸道感染
1.2.1上呼吸道感染
急性上呼吸道感染（AURI）系由各种病原引起的上呼吸道炎症，是小儿最常见的疾病[9]。胡丹[10]使用兵兵退热贴治疗50例小儿发热，对照组采取常规方法（冰袋擦敷等）退热，治疗组在常规治疗基础上贴敷兵兵退热贴，结果对照组的总有效率为76.00％，明显低于治疗组的88.00％，且差异具有统计学意义，说明该凝胶贴膏剂具有良好的退热效果。吴宏图[11]使用小儿退热贴敷脐治疗122例小儿外感发热，对照组予口服布洛芬混悬液3mL，观察组予印堂、曲池或大椎穴敷小儿退热贴，观察组退热总有效率明显优于对照组，说明小儿退热贴治疗效果优于口服的布洛芬混悬液。
1.2.2下呼吸道感染
（1）肺炎
南春红等[12]采用敷胸巴布剂治疗40例肺炎患者，治疗组及对照组均在常规治疗、护理基础上，治疗组于病灶部位贴敷胸巴布剂（大黄、玄明粉=1∶1），对照组于病灶部位敷等量的敷胸散（大黄、玄明粉=1∶1），结果治疗组总疗效为90%，对照组80%，两组在治疗肺炎患儿咳嗽、痰壅症状以及肺部啰音消失天数上有统计学差异，就止咳、化痰方面疗效敷胸巴布剂明显优于敷胸散。徐睿霞[13]采用妥洛特罗贴剂治疗120小儿喘息性肺炎，对照组采取常规治疗，观察组在常规治疗基础上于背部、胸部或上臂贴1片妥洛特罗贴剂（0.5mg/贴），结果对照组呼吸困难消失时间和血氧饱和度回复至正常时间均长于观察组，说明该凝胶贴膏剂对小儿喘息性肺炎具有一定的治疗作用。
（2）支气管炎
何丽芸[14]应用小儿清热宣肺贴膏治疗108例儿童急性支气管炎，对照组给予抗感染及常规治疗，治疗组在此基础上于胸背贴小儿清热宣肺贴膏，治疗组总有效率（93.5%）高于对照组（84.3%），差异有显著性统计学意义，而且治疗组在退热、咳嗽、咯痰改善及肺部罗音吸收方面均早于对照组，且无明显不良反应。说明小儿清热宣肺贴膏对儿童急性支气管炎具有良好的治疗作用。徐赛红等[15]应用平喘止咳贴联合穴位揉贴对小儿喘息性支气管炎进行护理，对照穴位揉贴护理组疗效优于常规护理组，差异具有统计学意义。
1.3哮喘
对于哮喘，吸入给药因为直接进入靶部位，疗效更好、不良反应少。但吸入制剂给药时要求患者有较高的协同性，故常用于成人及12岁以上儿童[16]。而外用制剂在婴幼儿哮喘方面具有使用方便、顺应性高等无法取代的优势。林舜娜等[17]采用纳米穴位贴结合雾化吸入糖皮质激素治疗42例小儿哮喘，观察组的哮喘日间症状评分、夜间症状评分显著低于对照组日间症状评分及夜间症状评分，差异有统计学意义，且在腧穴部位贴上纳米穴位贴可减少糖皮质激素的使用剂量，可减少过量应用糖皮质激素而引起患儿的不适，说明纳米穴位贴不仅疗效确切，而且不良反应较少。
1.4鼻炎
韩建新等[18]采用温鼻巴布剂治疗60例小儿过敏性鼻炎，对照组在常规治疗基础上采用汤剂（黄芪、葛根、白术、桂枝、防风）治疗，治疗组在对照组基础上于脾俞、大椎等穴位贴温鼻巴布剂，治疗组显效30例，有效25例，总有效率91.7%，明显高于对照组的66.7%，且差异有统计学意义，说明温鼻巴布剂对小儿过敏性鼻炎具有很好的治疗作用。
1.5过敏性紫癜
董薇薇[19]在清紫巴布剂的药学研究中提到，该方具有清热凉血、化瘀消斑的作用，主治过敏性紫癜。且在过敏性试验中，清紫巴布剂皮肤激发接触后未观察到豚鼠出现流涕、喷嚏、哮喘、站立不稳或休克等现象，72h内未出现皮肤红斑、水肿；在局部刺激性试验中，清紫巴布剂对豚鼠的致敏率为0%，说明清紫巴布剂几乎无致敏性。
1.6联合用药
李荣[20]用补肾健脾方联合中药穴位贴敷法治疗小儿哮喘；丁倩[21]使用对乙酰氨基酚栓与退热贴联合治疗小儿发热；唐进[22]采用平喘止咳贴佐治小儿支气管哮喘；罗世杰等[23]应用小儿清热宣肺贴膏联合桑菊饮加减方口服治疗小儿急性支气管炎；张霞等[24]在应用抗生素（青霉素或先锋霉素）的基础上采用红外止咳贴治疗60例小儿肺炎等，均疗效确切，适合儿童用药。
2儿童用凝胶贴膏的作用机制研究
儿科生物药剂学中，凝胶贴膏剂中药物的透皮吸收过程分为：释放、穿透及吸收进入血液循环3个阶段[4]，即药物从基质中脱离出来并扩散释放到皮肤表面；药物穿透角质层屏障；药物通过表皮和真皮被血管吸收（主要途径）3个步骤[25-26]。其中主要研究促进药物的经皮渗透和体内外经皮渗透。凝胶贴膏中有效成分首先从以水溶性高分子聚合物作为主要基质的骨架中以一级或近零级速率释放出来，使药物始终处于活性状态，延长有效作用时间，提高药物活性成分渗透而发挥作用并维持最佳血药浓度。促进药物经皮吸收的方法有3种：药剂学方法、物理方法、化学方法。常用的物理方法[27-29]：离子导入法、电致孔法、无针喷射给药、微针法、超声波法、磁导入技术等；常用的化学方法：加入一些透皮促进剂，如月桂氮卓酮类、二甲基亚砜、中药挥发油类等；常用的药剂学方法：将制剂制成微乳、脂质体、纳米粒（固体脂质纳米粒）等。对各方法的作用机制进行阐述如下。
2.1物理方法
主要是通过改变皮肤的通透性[27-29]而影响药物的透皮吸收。
2.2化学方法
通过透皮促进剂以改善皮肤的通透性增加药物的透皮吸收[30-31]。它是增加药物透皮吸收最经济、最简单的方法。比如透皮促进吸收剂氮酮、二甲基亚砜[32-35]，其作用机制包括：（1）作用于角质层的脂质双分子层，干扰破坏脂质分子的有序排列，增加脂质的流动性，从而有助于药物分子的扩散；（2）促进剂溶解角质层的类脂，影响药物在皮肤的分配或促进皮肤的水化而提高药物的透皮速率，使药物有效成分更好的渗透并到达病灶；（3）使角质层细胞蛋白质变形而打开其密集的结构，增加其通透性；（4）作为药物的助溶剂以提高药物在角质层的热力学活性；（5）增加药物在水性介质中向角质层的分配。中药芳香性挥发油作为天然透皮促进吸收剂，其促进药物透皮吸收的机理可能是因其性味芳香，行散走窜，透达经络，开宣毛窍，不仅具有促渗透作用而且还有一定的治疗作用。
2.3药剂学方法
以脂质体为例，其作用机制包括：（1）穿透机制：脂质体作为转运药物的载体，由于其自身粒径大小和结构决定其靶向性和淋巴定向性，其穿透皮肤浓度不一样，把药物带入的深度也不一样；（2）水合作用：脂质体提供外源性脂质双层膜而使角质细胞间的结构改变，脂质双层中疏水性尾部排列紊乱而使脂溶性药物可以通过扩散和毛细血管的作用进入细胞间隙，使角质层湿化和水合作用加强；（3）融合：脂质体的膜插入细胞膜的脂质层中而释放出水相内容物到细胞内，在多层脂质体存在的情况下，脂质体内膜层与胞浆接触，脂质体与亚细胞器之间相互作用[36]。目前，关于凝胶贴膏剂的作用机制虽有一部分研究报道，但是体内外药动学和药代学还缺乏实验数据，需进一步研究。
3儿童用凝胶贴膏的组成与配比
凝胶贴膏基质用材料主要有骨架基质、粘合剂、填充剂、保湿剂、透皮促进吸收剂等。其次有pH值调节剂、交联调节剂、抑菌剂以及表面活性剂等。儿童用凝胶贴膏与普通凝胶贴膏在基质组成上最大的不同，是要针对儿童皮肤较薄、透皮吸收率较成人高等本身生理特点，结合儿童的代谢能力及过敏程度选择安全的辅料。如保湿剂中的聚乙二醇对皮肤有一定的刺激性，长时间使用可致皮肤脱水干燥，故儿童用凝胶贴膏中的保湿剂常用甘油；渗透促进剂中二甲基亚砜有异臭及对皮肤的刺激性，长时间及大量使用可引起肝损坏或神经毒性，而月桂氮卓酮对皮肤刺激性小，更适合儿童。表面活性剂中非离子型对皮肤的刺激性最小，如吐温。
3.1骨架及粘合剂
常用的骨架有聚丙烯酸及其纳盐、卡波姆等，常用量3%～10％。粘合剂有天然高分子材料及其衍生物，如明胶、西黄蓍胶、羧甲基纤维素纳。合成高分子材料如聚维酮、聚乙烯醇，常用量约10%～20％[37-38]。如吉小欣等[39]在妥洛特罗亲水型贴剂处方中选用卡波姆作和聚丙烯酸钠的交联物作为骨架基质。
3.2保湿剂及填充剂
常用的保湿剂有甘油、聚乙二醇、丙二醇或者甘油与丙二醇的混合物等，常用量30％～50％。填充剂有高岭土、二氧化钛、微粉硅胶、氧化锌等，常用量约5％。王文忠等[40]在紫草巴布剂基质处方的优化一文中选用甘油和丙二醇的混合物作为保湿剂，其保湿效果比单用甘油更佳。
3.3渗透
促进剂目前使用较多的渗透促进剂为氮酮、二甲亚砜、丙二醇以及芳香精油（如薄荷油、桉叶油）等，常用量为1%～6％[41-42]。3.4其他抑菌剂[43-44]：尼泊金酯类、苯甲酸等；其中交联型凝胶贴膏剂基质还包括交联剂：高价金属盐，主要为铝盐，如：结晶氯化铝、甘氨酸铝、硫酸铝，常用量0.1％～0.5％；pH值调节剂：枸橼酸、酒石酸等。
3.5配比
凝胶贴膏基质由多种物质组成，其性质与作用也各有不同，加上药物本身的性质差异，使基质处方对其成型具有决定性的作用。儿童用凝胶贴膏其常用的基质有聚丙烯酸钠、聚维酮、羧甲基纤维素钠、卡波姆、明胶、甘油和微粉硅胶、氮酮等。吉小欣等[39]在妥洛特罗亲水型贴剂处方的优化中采用卡波姆∶PANA∶甘油∶高岭土∶柠檬酸为0.5∶6∶37.5∶0.8∶0.2；王文忠等[40]在紫草巴布剂基质处方的优化一文中处方配比为明胶∶阿拉伯胶∶PVA∶CMC-Na∶聚维酮∶甘油∶1,2-丙二醇为1.0∶1.0∶1.0∶0.4∶0.4∶5.2∶3.92（质量比）。优化后的处方质量更稳定，载药量更大、粘附性和感官更佳。
4小结
4.1凝胶贴膏儿童用药的优势
凝胶贴膏作为一种经皮给药系统，优势如下[45-49]：
（1）可避免首过消除和胃肠道不良反应，适合治疗窗窄的药物给药；
（2）有效避免针头恐惧症以及儿童对口服药的不顺从性[44]，适合儿童给药；
（3）凝胶贴膏与其他外用制剂一样具有疗效显著、用量少、相对安全、副作用少、易透皮吸收等优点，尤其作为发挥全身作用的新型外用制剂，弥补了起局部作用（如气雾剂、喷雾剂、滴剂等）的外用制剂局限性的缺点；
（4）更突出的是使用方便，不适感较小，患者顺应性强，在减少用药次数的同时取得较好的疗效[50]；
（5）具有背衬材料，避免了软膏等制剂由于儿童好动导致的药物被衣物擦除，从而影响疗效、污染衣物等问题；
（6）其带有适度的粘附性，基质毒性以及过敏性较小，避免了黑膏药制剂与橡胶膏剂等黏附性过大，或是含有毒性、皮肤刺激性成分，从而引起皮肤不适的缺点。正因为凝胶膏剂在儿童用药方面具有显著优点，所以其应用十分广泛。
4.2凝胶贴膏的安全性要求与处方基质的优选趋势
儿童处于生长发育的重要阶段，特别是婴幼儿时期，肝肾功能、中枢神经系统及内分泌系统的发育尚不健全，药物在其体内呈现的药动学和药效学特点与成人有较大差别，儿童皮肤较薄，透皮吸收率较成人高[51-52]；对许多药物的代谢、排泄和耐受性较差，药品不良反应发生率比较高，因此，儿童用凝胶贴膏基质应选用无毒或低毒、无致敏性的辅料。如选择甘油作为保湿剂；月桂氮卓酮作为促渗透剂。
4.3其他制剂制成凝胶贴膏剂型的趋势
儿童对药品的可接受性会影响药物治疗的安全性和有效性[53]。从制剂的适用性、安全性、方便性、合理性、生物利用度等角度来看，敷贴型散剂、穴位贴、橡皮膏、软膏等都更适合制成凝胶贴膏剂[54-55]。
4.4凝胶贴膏儿童用药的展望
凝胶贴膏与新型技术和新方法的结合，如柔性脂质体、微乳、微针以及超声波、离子导入法或电致孔、纳米技术等，不仅可进一步提高其透皮给药效果，起到缓释或控释作用，而且大大的提高了安全性，扩大药物给药范围，特别适合儿童。但对于早产儿，由于其未成熟和迅速生成的皮肤障碍功能等特点，使微针和超声波导入该类技术也具有一定的挑战性。虽然如此，凝胶贴膏与新技术的结合必将成为研究的热点和未来凝胶贴膏制剂的发展方向。凝胶贴膏剂能同单液儿科制剂[49]一样（其给药体积改变药物剂量），通过特定方法有效且方便地调节给药剂量使之适用于婴幼儿，如通过给药量折算成贴膏面积，建立时效、量效曲线方程，从而确定给药量、时间与儿童年龄、体重之间的方程，同时也考虑特殊儿童皮肤的状况－部分儿童皮肤异于常人或皮肤屏障功能受损（如皮肤湿疹、溃疡或烫伤），这无疑将扩大凝胶贴膏在儿童用药的应用。设立小儿个性化用药系统[56]，使疗效确切，因人而异，因地制宜。
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