乙烯基官能化的二氧化硅能使酶保持稳定的构象结构，和活性部位的灵活流动。因此，固定化酶保持了一个高的活性。许多研究者已经使用戊二醛去交联胺丙基官能化的MSNs为了固定PGA。结果表明，共价键的相互作用能够提高固定化PGA的稳定性。
相反，一些研究者认为，酶使用交联剂通过共价键固定，例如戊二醇可能导致固定化酶活性的减少。键能够引起酶构象的改变，从而影响酶的灵活性和流动性去转换基板。在这种情况下，它最好使用非共价键，例如物理吸附，静电相互作用，疏水相互作用等等。PGA已经固定在用APTES官能化的SBA-15上面。有趣的是，SBA-15的微观秩序仍然能够保持固定化后的PGA。作者使用了一个嫁接的方法，对于氨基官能化的SBA-15，如共缩聚方法导致了无序结构。氨基官能化的PGA的装载量是68mg g-1。它在游离状态下可以保持73%的活性。
我们最近的研究显示，二氧化硅支架材料的有机官能化（氨基、乙烯、苯和巯基）对于酶固定和其活性的维持是很重要的。该官能化影响了蛋白质（牛血清白蛋白（BSA）和纤维素酶）的吸附量和酶的活性。乙烯基官能化的二氧化硅有一个充满希望的结果，这表明在酶的固定和酶活性方面与酶的稳定性一样有高的特性。乙烯基硅烷在二氧化硅表面引导疏水性，这增加了二氧化硅表面蛋白质（牛血清白蛋白和纤维素酶）的亲和力。乙烯基介孔二氧化硅能够保持酶的活性。相反，氨基官能化的介孔二氧化硅显示了，最高的吸附量与固定纤维素酶的低活性。氨基官能化引起了，介孔二氧化硅的胺端基和来之酶的活性部位的羧酸酶之间的静电相互作用。因此，固定化纤维素酶有一个低的活性。
上述方法在二氧化硅的表面去附加或固定酶面对了一个在生物条件下酶释放的挑战。固定酶的泄漏取决于酶和二氧化硅之间的键强度。杨等人，使用了一种不同的方法去固定酶（富马酸酶、胰蛋白酶、脂肪酶和PLE），采用一锅法合成方法。在这个过程中，酶被封装了，在有序二氧化硅的合成期间（图11），因此酶被包埋在介孔笼中，在形成合成的期间。作者声称所有固定酶有高的活性和稳定性，这种方法可能适用于其他类型酶的合成。然而，有一个必须谨慎的是，二氧化硅合成条件（PH值、化学物质等）的影响，这可能影响酶的活性。由于大孔径的MSNs的小孔径入口它们便容易堵塞。因此扩大孔径入口将导致在负载和大量传输时有所增加。从Magner组最新的报告中展示了，利用独特的金属酶相互作用，可达到酶的固定。这个组在镍--1，4，8，11-四-吖环四癸烷上固定用His6标记的蛋白质，嫁接到SBA-15介孔二氧化硅上。他们表明，蛋白质和支架的相互作用是通过镍来协调的。这是二价的镍和用His6标记的咪唑环之间的相互作用的一个结果。从他们的浸出研究中没有发现解吸。以前的报告表明，这种类型的相互作用有高稳定性，高酶活性和可重用性的优点。另一个酶固定的独特方法是，使用基于表面的点击化学路线。Bein等人，研究了胰蛋白酶的固定在介孔SBA-15材料中，使用“点击反应”。叠氮官能化介孔SBA-15与乙炔反应在铜催化1,3-偶极环加成反应来修饰胰蛋白酶。傅立叶变换红外光谱（FTIR）氮吸附和热分析（TGA）证实了胰蛋白酶的固定。固定化胰蛋白酶的结果表明酶活性和稳定性的保留。在实验条件下没有发现解吸。
6、结果与展望
在过去的十年中，有一个强烈的焦点集中在介孔二氧化硅纳米粒子为基础的系统的准确预测的传递。许多系统已经被设计，为目标癌细胞，具有一些非常有前途的结果。然而，只有有限的报告侧重于实际的制定参数，例如剂型，给药的途径，稳定性以及最终制定的存储，使用MSNs在生物系统中。尽管，MSN作为药物传递载体有很大的前途，但是也有一些关键的问题需要解决，即MSN在生物方面的有效利用。此外，MSN和生物界面（酶，细胞，受体，血脑屏障等）之间的生理相互作用需要仔细的注意。详细了解表面官能团以及在体内的影响在这个过程中是一个重要的组成部分。最近，He 等人展示了MCM-41能够被完全降解，在生理条件下，在15天在百万分之0.5的模拟体液中。他们在第一时间发现MSNs的三级降解行为，并且展示了它是大大依赖于初始溶度和MCM-41的比表面积。此外，最近的一项调查发现，以片剂剂型为基础的MSNs表明以某种形式溶解在模拟胃液流体中(SGF)，之前被没有被证明。这些最近的调查表明要从没有官能化的MSNs中释放，不仅仅依赖于药物从孔的扩散，而且依赖于二氧化硅纳米颗粒的溶解。因此，在体内的生物降解的发展和生物模型将会被高度的需求，为完全了解这些纳米颗粒的生物相容性。
使用MSNs作为一种稀释剂和填料被确定，当徐等人第一次报到使用SBA-15去做片剂。用这些类型的材料开启了一个全新的应用领域。片剂和胶囊是最灌泛使用的剂型之一，为了对人体提供治疗。这将是有趣的，看到介孔二氧化硅的孔径对人体器官的选择性。例如胃，小肠，结肠，直肠和大脑使用这些传统的传输系统。
正如前面章节所提到的，介孔二氧化硅存在许多生物用途。这些应用中的许多涉及使用介孔二氧化硅作为不同生物分子的传输控制工具和它们在身体中是如何积极采取行动的。然而，有一个限制，例如孔径，结果导致化学基团的尺寸被限制在一定的尺寸范围内。为了传送到细胞中，他已经表明，颗粒越小，越有利于细胞的有效摄取。大颗粒不能用于这些类型的应用。与此相反，这些大孔径颗粒能够被使用为了酶法工艺，对于诱捕和重用酶，从而降低成本。未来关于材料的合成将会更加直接的朝着制备和MSNs的高有序，小孔径，大孔径的评估。额外的大孔径（20-50纳米）将有助于固定更加广范围的酶和提高这些材料在各个领域的应用，包括生物分析，生物技术，生物处理，食品和环境系统。 应用例如药物，疫苗，核糖核酸和脱氧核糖核酸的传递，包括细胞毒性的测试，需要去确定对于各种应用和细胞系。目前有许多争论的报道，但是有一个普遍的共识是，MSNs是相对安全的，对于在低剂量和颗粒范围在50-400纳米的传递可以保证从细胞中最大限度的摄取。长期的毒性试验也必须履行确保其临床安全性。进一步的研究在溶解方面，二氧化硅是如何排除或者打破在身体中，也需要加以研究。然而，一旦这样做了，MSNs将成为杰出的生物应用候选材料。 MSNs的另一个伟大的特性是二氧化硅作为一种涂料为小颗粒，例如磁性粒子和量子点（QDs）对于他们自己来说，磁性粒子和量子点是有毒的，但是，具有一层二氧化硅涂层，使得它们更加生物相容性。由此产生的复合粒子是杰出的候选材料在体内成像例如磁共振成像。这是容易的，MSNs的表面能够官能化，允许一系列丰富的新颖应用在各个领域。具有挑战的目标是去跟踪这些纳米颗粒，不仅仅对部位的活动，而且是在其体内的分布和排泄。这将确保这些纳米颗
粒在人体内的长期安全性。
一个新的家族，磁性介孔二氧化硅已经被利用为了酶的固定，这表明了有前途的结果。然而，酶固定必须集中于实现酶的高稳定性。预计，固定化酶具有较高的酶活性和最低的酶解吸（浸出）。然而，文献引用是很不幸很有限的，在这个方面的进一步研究是有很高的价值的。
由于其独特的特点，MSNs也可以被用于其他行业，例如农药，它可以被用于农药的储存和传递用可预测的方式。MSN基于杀虫剂的包裹和传递可能有一些积极地环境影响，与减少非靶标昆虫的灭绝一样。在介孔二氧化硅合成的最新进展中，有生产各种材料，用非常大的孔径和独特的形态。最后，寻求智能纳米药物基于MSNs，其在体内和体外的详细测试是在最近的时代和将会在不久的将来最重要的一个研究领域之一。 参考文献
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