一、金属有机络合物近红外激光吸收剂的制备与研究(论文文献综述)
许明悦[1](2021)在《基于稀土掺杂的普鲁士蓝构筑纳米诊疗剂及其对乳腺癌诊疗一体化性能的研究》文中提出目前乳腺癌已成为全世界最常见的癌症,增长趋势迅速,已经对广大女性的健康造成很大威胁,早期的诊断和同步治疗对提高乳腺癌患者存活率具有重大意义。纳米材料由于其多功能性而被人们广泛应用于生物医学材料的制备。设计具有诊断功能与治疗功能于一体的纳米诊疗剂是解决癌症治疗的有效方法。普鲁士蓝由于其较高的生物安全性,良好的光热性能以及成像功能而被广泛应用于癌症的治疗。但是,普鲁士蓝作为纳米诊疗剂本身也有一定的局限性,比如光热性能不可调控、在肿瘤微环境中催化效率较低等。基于此我们设计了稀土掺杂的普鲁士蓝用于乳腺癌的纳米诊疗剂,基于构效关系调控普鲁士蓝性能以实现对乳腺癌的诊疗一体化。本论文的工作主要从以下几个方面展开:第一章中,首先介绍了常见的癌症诊断手法,包括肿瘤标志物检测、基因检测、X射线与CT检测、磁共振成像以及荧光成像等方法,阐述了每种方法的应用特点及限制。接着比较了几种癌症常见的治疗方法的优缺点,分析了单一模态治疗方法的不足和发展多功能纳米诊疗剂的目的和意义。最后阐明了本论文的研究目的及拟开展工作,纳米诊疗剂的合成思路与其预期的诊疗效果。第二章中,通过调控Gd3+和Tm3+掺杂的比例,合成了系列双稀土掺杂的普鲁士蓝纳米粒子,并筛选出具有最佳形貌、最强光热性能、最优荧光的稀土掺杂的普鲁士蓝纳米粒子Gd/Tm-PB。然后将具有酸响应功能的咪唑类金属有机框架ZIF-8包裹在Gd/Tm-PB表面,进而在表面修饰聚多巴胺(PDA)形成了复合纳米材料Gd/Tm-PB@ZIF-8/PDA。通过SEM、TEM、XRD、FTIR等表征方法证明了其形貌和结构。通过测定T1/T2磁共振成像(T1/T2-MRI)和荧光成像(FOI)验证了Gd/Tm-PB@ZIF-8/PDA多模成像的能力。探究了Gd/Tm-PB@ZIF-8/PDA在808nm激发条件下的光热性能,证实了优异的光热转换能力。将盐酸阿霉素(DOX)用作药物模型,通过在不同pH和不同浓度谷胱甘肽(GSH)的条件下的释放实验证实了pH/GSH双响应释放功能。通过细胞毒性实验、小鼠实验证明了Gd/Tm-PB@ZIF-8/PDA对乳腺癌细胞具有化疗/光热治疗协同治疗的作用。实验结果证明Gd/Tm-PB@ZIF-8/PDA是一种集多模态成像、pH/GSH双响应释药及优异光热性能于一身的多功能纳米诊疗剂。第三章中,针对稀土掺杂的普鲁士蓝潜在的催化治疗的性能,拟合成集化疗/光热治疗/催化治疗于一体的稀土掺杂的普鲁士蓝纳米粒子。通过共沉淀法合成了Yb3+、Gd3+、Tm3+三种稀土离子掺杂的普鲁士蓝纳米粒子,并比较不同稀土离子参杂的普鲁士蓝纳米粒子的光热性能和催化性能,筛选出最优光热性能和催化性能的稀土离子掺杂的普鲁士蓝Yb-PB。通过XRD、FTIR、和EDS等确定了其结构。然后将具有GSH清除能力的PDA包裹在Yb-PB的表面,得到了复合纳米材料Yb-PB@PDA。通过一系列表征手段证实了研究了光热转换效率及光热稳定性,证实了其红外热成像功能。通过MB催化降解实验证实了Yb-PB@PDA优异的催化性能,并能在高谷胱甘肽浓度的条件下能够产生较多的羟基自由基(·OH)。通过实验验证了近红外激光的照射可以产生更多的·OH,说明Yb-PB@PDA在肿瘤微环境中有较高的催化效率。通过在不同pH和不同浓度谷胱甘肽(GSH)的条件下的释放实验证实了pH/GSH双响应释放功能,且在808nm近红外激光照射下能够释放更多的药物,有望杀死更多的癌细胞。因此,Yb-PB@PDA是集诊断与光热治疗/化学动力学治疗/化疗于一体的纳米诊疗剂。
刘梦军[2](2021)在《谷胱甘肽响应性Ca(IO3)2@starch纳米粒子在肿瘤细胞光热成像/治疗中的应用研究》文中进行了进一步梳理光热治疗(PTT)是一种具有微创、高效等优点的新兴肿瘤治疗方法,极具临床应用价值。但是常规的PTT治疗试剂在体内组织中呈现非特异性分布,治疗时会对正常组织造成损伤。此外,由于自身的限制,单一的光热疗法难以取得最佳治疗效果。为解决这些问题,本文基于肿瘤特殊的微环境,设计开发了一种谷胱甘肽(GSH)触发的PTT智能诊疗试剂,不仅显着提高了诊断的信噪比,同时也降低了对正常组织的副作用;随后,我们进一步探究了PTT联合“钙超载”的协同治疗策略,有效改善了肿瘤免疫微环境,增强了免疫治疗效果。具体工作内容如下:第一部分:GSH响应性淀粉包覆碘酸钙(Ca(IO3)2@starch)智能试剂的合成、性能及在体内成像/治疗中的应用研究。基于GSH能将碘酸根(IO3-)还原生成碘单质(I2),而碘单质能与淀粉(starch)形成具有近红外吸收的淀粉-碘络合物的原理,成功制备了一种淀粉包覆碘酸钙(Ca(IO3)2@starch)智能诊疗试剂。溶液实验证明,Ca(IO3)2@starch本身的近红外吸收很弱,其光声影像和光热治疗性能很差;但经GSH触发后,能快速形成淀粉-碘络合物,产生强烈的近红外吸收,光声成像性能和光热升温性能分别提高了21.5倍和31.6倍。随后,体外和体内实验均证明了该材料具有无比优异的生物相容性。更为重要的是,小鼠肿瘤模型证明了Ca(IO3)2@starch能被肿瘤内高表达的GSH有效触发,相比于正常组织,肿瘤造影信噪比显着提高,且触发后的PTT治疗效果非常显着,对正常组织创伤很小。第二部分:光热协同“钙超载”改善肿瘤免疫微环境,激活机体免疫反应性能。基于光热可以调控钙离子运输,并且能够有效诱导肿瘤细胞免疫原性死亡(ICD)的原理,我们进一步探索了Ca(IO3)2@starch诱导肿瘤细胞“钙超载”,协同PTT改善肿瘤免疫微环境,激活体内的抗肿瘤免疫反应性能。溶液及细胞实验证明,Ca(IO3)2@starch经GSH触发后能释放出大量Ca2+,在光热作用下可以促使Ca2+向细胞内流,使肿瘤细胞发生“钙超载”,造成肿瘤细胞损伤;同时,肿瘤细胞释放出大量的肿瘤抗原CRT,诱导树突状细胞(DC)成熟,增强其抗原提成能力。小鼠肿瘤模型证明了治疗组的小鼠脾脏组织中CD3+、CD4+、CD8+细胞含量明显增多,肿瘤组织中的免疫T细胞浸润含量也显着提高,在对近端瘤进行有效治疗的同时,也对远端瘤的生长表现出明显的抑制作用。
欧阳欢[3](2020)在《基于二维黑磷的肝素靶向递送平台的构建及其体内外评价》文中认为背景与目的:制造工艺简单,成本相对低廉的普通肝素(UH)是临床上最常用来治疗和预防静脉血栓性疾病的抗凝血剂之一。然而,相对于低分子量肝素和其它新型抗凝血剂而言它却存在着潜在出血风险高和体内半衰期短的劣势。纳米给药平台因具备尺寸小、表面可修饰和比表面积大的特点,从而可以改变药物的药代动力学特征,提高药物的生物利用度,是目前研究最多的新型药物给药方法,也是药物学中最具挑战性的研究热点之一。从宏观黑磷晶体剥离出来的黑磷纳米片(BP NSs)是一种新型二维(2D)材料。与石墨烯、过渡金属二卤代物等传统2D材料相比,BP NSs具有较高的光热转换效率,较大的消光系数和比表面积。此外,由于BP NSs在自然条件下易被氧化和降解成无毒的亚磷酸根离子和磷酸盐而使其具备了良好的生物相容性和生物降解性。为了改变UH的劣势,使其变成一种既廉价又物美的药物,从而更好地服务于患者,则需要从药物代谢动力学角度着手去提高其生物利用度并降低其用药风险。综上所述,基于新型2D材料BP NSs构建出一种可以选择性地将UH靶向运送到血栓形成风险高的部位,提高局部药物浓度的递送平台可能是提高UH的生物利用度并降低其用药风险的好方法。方法:经过综合比较各种已报道的制备BP NSs的方法,再结合本实验室的客观条件,我们选择了一种成本低、灵活性强、材料收集方便的改良的有机溶剂辅助液相剥离法来制备BP NSs。然后利用静电吸附的原理将表面带正电荷的磁性纳米颗粒(Fe3O4-PEG-NH2)和支化聚乙烯亚胺(PEI)功能化修饰到表面带负电荷的BP NSs上,得到了磁介导的UH靶向递送平台(PEI/Fe3O4@BP NSs)。然后用各种仪器对PEI/Fe3O4@BP NSs进行一系列的形态和结构上的表征,并对其体内外的各种特性和生物安全性做全面评价。结果:经检测,这种改良的有机溶剂辅助液相剥离法制备出的BP NSs的水动力尺寸为353.8±11.8 nm,经由Fe3O4-PEG-NH2和PEI功能化修饰BP NSs构建的PEI/Fe3O4@BP NSs的水动力尺寸为827.8±42.9 nm。虽然,与BP NSs相比PEI/Fe3O4@BP NSs的水动力尺寸因团聚而增加了一倍多,但是原子力显微镜结果表明其厚度并无明显增加。体外研究发现PEI/Fe3O4@BP NSs具有良好的光热转化性能,且具备显着的磁定向能力,对UH的载药率高达450%以上并可以在近红外激光(808 nm,1.0 W cm-2)的作用下实现UH的控制释放。此外,载有UH的PEI/Fe3O4@BP NSs(PEI/Fe3O4@BP-UH NSs)具有增强近红外激光溶栓效果的能力,较低的细胞毒性和红细胞溶血率。体内研究表明PEI/Fe3O4@BP NSs具备了良好的磁介导靶向能力和优良的生物安全性。最重要的是PEI/Fe3O4@BP-UH NSs与近红外激光联合应用的治疗组的药代动力学参数(Cmax,tmax和AUC0→6h分别为0.35±0.02 U/ml,1.26±0.08 h和6.91±0.58 U×h/mL)与静脉注射单纯UH的对照组的药代动力学参数(Cmax和AUC0→6h分别为0.52±0.02 U/mL和3.92±0.51 U×h/mL)相比得到了明显改善,并且治疗组的最低有效药物浓度持续时间显着延长。结论:综合以上结果,我们构建的磁介导的近红外激光响应性UH靶向递送平台有效提高了UH的生物利用度,并且未来该平台有望成为在血栓形成风险高的某个部位(如瘫痪卧床患者的下肢)精准预防静脉血栓形成的一种新策略。
刘英[4](2020)在《金属有机杂化材料的形貌调控及应用》文中研究指明光热疗法作为一种微创和高特异性的抗肿瘤治疗方法,在过去几年中引起了相当大的关注。光热疗法的基本原理是在激光照射条件下利用光热剂将光能转化为热能,然后通过体内的高热效应有效的杀死肿瘤区域的癌细胞。迄今为止,各种各样的材料作光热剂被应用于光热治疗。其中,金属有机杂化材料因其较好的生物相容性、生物安全性、可降解等性能在光热治疗方面开始逐渐受到了人们的广泛关注。本文合成了两种纳米尺寸的金属有机杂化材料,并且探索了其在光热治疗方面的应用,具体的工作内容如下:(1)用溶液法先制备了Fe-邻硝基对苯二胺(Fe-PNPD)纳米粒子,为了提高Fe-PNPD纳米粒子的生物相容性,用聚乙二醇(PEG)对Fe-PNPD纳米粒子进行改性,得到Fe-PNPD-PEG纳米粒子。通过改变有机配体(邻硝基对苯二胺)的用量、溶剂种类(甲醇和水)来调控Fe-PNPD-PEG纳米粒子的形貌和性能。通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)确定Fe-PNPD-PEG纳米粒子的形貌、粒子尺寸和均一性。通过红外光谱(FTIR)、X射线衍射光谱(XRD)、Zeta电位、X射线光电子能谱(XPS)和热重等测试结果确定Fe-PNPD-PEG纳米粒子的结构和热稳定性。通过紫外可见光谱(UV)和红外相机跟踪测试发现Fe-PNPD-PEG在近红外区域都有较强的吸收,并且在808 nm激光的照射下随时间的延长温度快速升高,最高温度稳定。通过细胞实验(细胞相容性、细胞内吞、细胞活死和细胞流式实验)和动物实验(小鼠体重监测、小鼠肿瘤体积监测和小鼠肿瘤解剖实验)证明Fe-PNPD-PEG纳米粒子可以高效的抑制和消除肿瘤细胞。(2)通过一步法先制备了Fe-对氨基酚(Fe-PAP)纳米粒子,为了增加Fe-PAP的生物靶向性,用透明质酸(HA)对Fe-PAP纳米粒子进行改性得到HA-Fe-PAP纳米粒子。通过改变反应温度(60 o C和80 oC)、溶剂种类(乙醇,二氧六环、甲醇等)和反应物FeCl3含量(0.01-0.09 mL)调控纳米粒子的形貌和性能。通过SEM、TEM来观察HA-Fe-PAP纳米粒子的形貌、粒子尺寸和均一性。通过FTIR、XRD、Zeta、XPS和TGA确定HA-Fe-PAP纳米粒子的结构和热稳定性。通过UV和红外相机跟踪测试发现HA-Fe-PAP纳米粒子在近红外区域都有较强的吸收,并且HA-Fe-PAP纳米粒子在808 nm激光的照射下随时间的延长温度快速升高,最高温度稳定。通过细胞实验(细胞相容性、细胞内吞、细胞活死和细胞流式实验)和动物实验(小鼠体重监测、小鼠肿瘤体积监测和小鼠肿瘤解剖)证明HA-Fe-PAP纳米粒子可以快速高效抑制和消除肿瘤细胞。总之,通过对这两种纳米粒子的一系列测试,发现它们都是优异的光热剂,可应用在光热疗法中。
蒋耀文[5](2020)在《功能化钯纳米材料的合成及其在抗癌和抗菌中的应用》文中进行了进一步梳理在贵金属中,作为铂族元素的钯,以其高效、稳定、可重复使用和寿命长等特点,越来越被人们所关注。而随着诸多纳米钯材料在催化能力上的大幅度提高,其在抗癌抗菌等生物医学领域的应用潜力也在被逐步发掘。尤其是近年出现的二维片状纳米钯材料——钯纳米片(钯片),这种厚度可调的片状纳米材料可以以原子级的超薄结构发挥独特性能。最为瞩目的是该材料在近红外处的高吸收使其在肿瘤的近红外光热治疗方面具有非常大的应用潜力。同时,由于超薄的结构对近红外光的散射较小,钯片相较于其他光热金属纳米颗粒有着更高的光热转换效率。此外,钯纳米片具有的超高热稳定性及良好生物安全性,确保了其广泛的生物医学应用前景。当前,钯纳米片已经凭借自身的特性在光声成像、肿瘤靶向、光热治疗等一些生物医学相关领域展开了应用,但其眼下的发展还有一些局限,一是纯钯片的稳定性差,其进一步的应用都依赖于后续的修饰,而修饰过程需简便有效且不影响其原有特性,所以亟待合适的稳定修饰策略;二是目前钯片相关的研究还主要围绕其本身的光热效应,钯片其他方面的潜力以及在生物医学领域的适用性等还有待进一步的功能化来进行拓展。在本论文中,我们主要通过对钯片的表面进行特定的功能化修饰,从而拓展出其一系列抗癌和抗菌的应用,主要成果介绍如下:(1)我们首先利用巯基聚乙二醇来修饰片状钯纳米材料,提高其在生理条件下的稳定性,这一修饰方法快速简便且稳定有效,在裸露钯片不能稳定过夜的情况下这一修饰策略实现了钯片的长时间稳定。同时我们发现,作为高原子序数材料,超薄的钯片自身对X射线的沉积以及其辐照后产生的二次射线可以有效增强X射线辐照对肿瘤细胞的杀伤,从而增强放疗的效果。因此,本文发现并验证了钯纳米片的放疗增敏效应,开辟了一种新的金属纳米放疗增敏剂。此外,钯元素在12天后基本被排出体外,且小鼠的各主要器官都未见损伤,所以钯片所具有的生物安全性让其可以跻身于与传统纳米金属放疗剂如金、银、铂等的比较中。(2)但钯片的片状结构使其不易被细胞内吞,所以在一定程度上削弱了该材料的最终抗癌效果。这里我们通过穿膜肽TAT对钯纳米片表面进行修饰,相较于未经多肽修饰的钯片,TAT修饰的钯片被内吞后的细胞存留量增加了30倍以上,而且成像结果显示内吞的钯片主要累积在近核区域。首先,钯片在核附近的富集可以有效抑制癌细胞的迁移和侵袭,而低强度的近红外激光照射显着增强了这一抑制效果。此外,细胞核对热的敏感,以及钯片内吞量的增加,使激光辐照下钯片的光热抗癌效果得到极大的提升。(3)常规策略中钯片的稳定与功能化是分别实现的,这里我们利用钯—硫键将钯片与巯基封端的四臂聚乙二醇一步交联形成可注射水凝胶,同时实现了钯片的稳定和新型光热水凝胶的简便制备。此外,将常用的抗癌药物阿霉素加入到凝胶的形成中以获得可用于化疗光热疗法相结合的水凝胶。水凝胶可以实现阿霉素持续和稳定的释放,并且在近红外激光照射下可以加速该药物的释放过程。然后,大量释放的阿霉素和钯片产生的高热以协同方式起作用,实现了14天之后皮下实体肿瘤的几乎完全消除以及肿瘤转移的抑制,效果要远好于游离的阿霉素或者单一的水凝胶光热,突显了联合疗法的优势。(4)我们还将钯片交联的水凝胶应用至抗菌领域。近红外激光照射下的钯片所产生的高热可以无差别地杀死革兰氏阴性菌和阳性菌,对比几乎没有细菌毒性的近红外光照和水凝胶,照射后的水凝胶在体外几乎完全抑制了细菌的生长,体内的抗菌和抑菌效果也十分显着。这种抗菌策略是通过破坏细菌的细胞膜/壁而进行细菌杀灭,并且由于没有引入抗生素,该策略不会让细菌产生耐药性。而水凝胶又阻止了钯片的扩散,避免了体内纳米颗粒滞留的潜在危害。综上,本论文在保持了钯片原有的物理化学性质,尤其是高效的光热转化优异的光热稳定性以及良好的生物安全性的同时,利用巧妙的功能化修饰策略探索或提升了钯片的性能,从而通过单一或者联合作用的方式实现了优异的抗癌和抗菌效果。而随着对金属钯及功能化修饰研究的进一步深入,我们相信钯基纳米材料能够在更多的生物医学应用方面发挥更大的作用。
杜阳[6](2020)在《多功能纳米复合制剂的构建及其肿瘤光学治疗应用研究》文中认为光学治疗作为一种新兴的肿瘤治疗手段,因其时空响应性、非侵入性等特点受到广泛的研究。其基本原理是通过特定波长的光激发富集在肿瘤部位的光学治疗制剂产生热或者活性氧(ROS)来杀伤肿瘤。但目前肿瘤光学治疗制剂因激发光穿透深度浅、缺乏肿瘤选择性、治疗作用不持久等问题,导致治疗效果受限。近年来,具有特殊光学性质的纳米材料被广泛应用于肿瘤光学治疗纳米制剂的研发。并且,随着纳米技术在药剂学领域的不断深入发展,将功能性纳米基元经组装的方式构建多功能纳米复合光学治疗制剂,可以进一步提高肿瘤光学治疗的选择性,从而提升治疗的有效性与安全性;还可以通过与分子影像的结合,实现治疗的可视化;也可以整合多种治疗模式,实现肿瘤光学治疗与其他治疗方法的协同作用以提升疗效。因此,多功能纳米复合光学制剂的构建与应用研究已成为当前光学治疗研究领域的热点之一。模板法可以高效组装功能性纳米基元,是构建多功能纳米复合制剂的重要手段。基于有机高分子作为软模版构建的纳米复合制剂可具有动态变化的形态结构,有利于实现肿瘤微环境特异性响应的治疗。本文首先合成肿瘤pH响应型高分子光敏剂配体作为软模板,通过亲疏水作用与上转换纳米粒子进行组装,构建近红外激发肿瘤pH响应型纳米光动力制剂(PPNs)。PPNs在正常生理条件下(pH 7.4)呈组装聚合状态(120 nm),表面电位为负,内部光敏剂因疏水作用聚集淬灭,无光活性。PPNs进入肿瘤微环境(pH 6.5)后,pH响应型配体质子化,表面电位转正,与带负电的细胞亲和力增大,入胞能力增强。同时,PPNs因静电斥力开始膨胀(150 nm),内部光敏剂分子间距增大,光动力活性开始恢复。当PPNs进入到胞内溶酶体(pH 5.5)时,PPNs彻底解离(30 nm),光动力活性完全恢复。经980 nm激光照射,上转换纳米粒子吸收后发出的荧光进一步激发光敏剂,显示出pH选择性的ROS产出及细胞毒性。上转换荧光还可用于活体成像,指导激光的照射。体内抑瘤实验证明PPNs能有效抑制肿瘤生长,并在7 mm猪肉组织覆盖的肿瘤模型中验证了PPNs介导的深度光动力治疗。此外,利用无机纳米材料作为硬模板组装成纳米复合制剂,更容易将多种功能性纳米基元进行整合,有利于实现成像指导下的多模式治疗。本文进一步使用介孔氧化硅(MSN)作为硬模板,将具有催化功能及磁共振成像(MRI)功能的超小氧化铁纳米粒子(IONP)修饰在其表面,并在内部包覆金纳米棒(Au)作为光热转换剂,形成核壳卫星结构的多功能协同纳米光热制剂(Au@MSN@IONP)。Au@MSN@IONP的水合直径为109 nm,有利于被动靶向至肿瘤部位。并且其在红外区域具有很强的吸收,经808 nm激光照射可引起显着的升温,证明起其具有良好的光热转换性能。此外,由于氧化铁的修饰Au@MSN@IONP具有良好的芬顿反应催化能力,以及T2加权MR增强成像的能力。基于这些突出的功能,我们将Au@MSN@IONP用于治疗目前无有效治疗手段的三阴性乳腺癌(TNBC)。由于TNBC细胞表面缺乏铁转运蛋白,使得Au@MSN@IONP中的铁离子更易滞留在细胞中,在808 nm激光的照射下,包覆的金纳米棒产热,诱导TNBC细胞中过氧化氢水平的上升,从而为铁催化的芬顿反应提供底物产生大量羟基自由基诱导肿瘤细胞凋亡。通过对比不同细胞系发现,对铁转运蛋白缺乏的TNBC细胞毒性尤为显着。经磷酸化蛋白组学分析,Au@MSN@IONP治疗后可通过激活Bcl-2家族蛋白以及抑制PI3K/Akt/FoxO信号通路促进TNBC细胞的凋亡。此外,体内MR成像能精准定位肿瘤以及提供最佳光照时间,提升治疗的精确度。通过光热与芬顿反应的协同作用,Au@MSN@IONP展现出显着TNBC肿瘤抑制作用,治疗后肿瘤几乎消除。此外,小鼠体重、主要脏器病理染色、血生化指标均无显着差异,表明其具有良好的生物安全性。本论文通过物理、化学及药剂学方法,构建了一系列多功能纳米复合光学治疗制剂来提升肿瘤光学治疗的效果:(1)基于肿瘤pH响应型高分子光敏剂配体软模板与上转换纳米粒子组装构建纳米复合光动力制剂,通过肿瘤pH响应的结构变化控制光敏剂分子的光活性,实现近红外激发肿瘤pH响应的深度光动力治疗;(2)将具有MR成像及催化作用的超小氧化铁纳米粒子与光热转化剂金纳米棒通过介孔硅硬模板组装构建多功能协同纳米光热制剂。利用TNBC细胞铁转运蛋白缺乏导致铁更易滞留的特点,通过光热诱导胞内H2O2水平的上升来增强铁依赖性芬顿反应,实现MR成像指导光热/芬顿反应联合的TNBC特异性治疗。本文基于模板法制备多功能纳米复合光学制剂的策略为未来临床肿瘤光学治疗制剂的开发提供新的思路及理论基础。
周虎[7](2021)在《仿生型“AND”逻辑门控释药物的构建及对子宫内膜癌杀伤作用研究》文中研究指明研究背景肿瘤靶向纳米药物递送系统是药物领域的一项重大创新,可以克服传统化疗药物特异性缺乏、靶向性差和副作用大等缺点。其中,响应性药物递送系统是近年来提出的一种新型肿瘤靶向策略,通过利用体外物理刺激因子和体内内源性肿瘤微环境来实现药物在肿瘤区域的靶向释放,减少化疗相关毒副作用,受到了广大研究者的青睐。相比于正常组织,肿瘤微环境具有一些显着特征,如酸性pH微环境、肿瘤相关酶的高表达、腺嘌呤核苷三磷酸(adenosine triphosphate,ATP)浓度的升高以及氧化还原失衡等,这些特征是递送药物的首选刺激响应因子。然而,无论是单一响应触发,还是多因素刺激响应触发的递送药物系统都存在不足,这是因为在复杂的生物体组织环境中,肿瘤微环境特征并不是唯一的,单一响应或多重刺激响应往往会导致药物在某个富含刺激因素区域发生提前泄露。因此,亟需开发一种合成简单、生物相容性好、靶向释放作用强的递送体系,实现药物在肿瘤组织内富集,最大化减少药物的提前泄露。为解决上述问题,受布尔计算原理的启发,“AND”逻辑门调控释放的概念被提出,即需同时受到两种刺激因子的共同作用才能释放药物,避免了药物的提前泄露。一些研究构建了具有“AND”逻辑门调控释放纳米药物载体,使纳米药物载体具有了肿瘤靶向智能化释放的特性,但是这些研究构建的药物递送系统存在合成复杂、稳定性差等缺点。子宫内膜癌(endometrial cancer,EC)是发达国家中最常见的妇科癌症,随着我国生活条件的改善,肥胖、糖尿病患者增多,近年来EC发病率呈逐渐上升趋势。阿霉素(doxorubicin,DOX)对于EC具有较好的治疗效果,为临床一线治疗药物,但是由于毒性较高,在临床上应用受到限制。因此如何降低DOX的毒性反应,更好地应用于EC的治疗具有重要的临床意义。为解决上述问题,临床上亟需一种毒副作用小、生物相容性好以及具有“AND”逻辑门释放特征的DOX纳米药物递送系统。明胶纳米粒子(gelatin nanoparticles,Gelatin NPs)作为药物载体,具有生物相容性好、可功能化修饰等优点,在体外和体内都具有优异的稳定性。DOX分子可通过醛胺缩合偶联于Gelatin NPs 表面形成DGNPs(doxorubicin gelatin nanoparticles,DG NPs),使其具有基质金属蛋白酶-2/9(matrix metalloproteinase,MMP-2/9)响应释放DOX的特征。“隐生现象”被认为是一种神秘现象,如缓步动物水熊,它们可以承受外部极大的压力和恶劣的环境,这种保护策略是在自身受到外部威胁时,身体蜷缩成桶装,背侧甲壳层叠在一起形成坚硬的外壳,以进入休眠状态来抵御外部威胁,当环境变得有利时,通过打开保护性外壳来恢复增殖行为。受“隐生现象”启发,在纳米药物表面构建一层坚固的外壳,可以增强药物在组织内循环中的稳定,减少药物的提前泄露。利用多酚类化合物的广谱粘附性和金属离子的配位螯合作用特点,单宁酸(Tannic acid,TA)与Fe3+配位螯合,可在各种不同形状物体表面进行自组装成壳,形成金属-多酚网络结构(metal-phenolic networks,MPN),MPN具有很好的pH和ATP响应性释放特征。因此,利用肿瘤微环境高ATP浓度、酸性pH微环境和MMP-2/9高表达的特征,可以构建MMP-2/9响应和pH/ATP响应释放的“AND”逻辑门递送系统。为验证这一设想,本研究成功构建了 pH/ATP响应“AND”酶响应的逻辑门释放特征的纳米药物载体DG@TA-FeⅢNPs,实现肿瘤特异性靶向递送。通过将DOX偶联于Gelatin NPs表面构建成DG NPs,TA和Fe3+在DGNPs表面构建成壳,形成DG@TA-FeⅢNPs。在正常组织内,用稳定的TA-FeⅢ壳阻止DG NPs和明胶酶的接触,阻止DOX释放,纳米粒子表现出“隐生”状态。一旦到达肿瘤区域,肿瘤微环境中的酸性pH值和高浓度ATP形成“OR”逻辑门关系,将首先最大化解锁TA-FeⅢ壳,然后暴露内核DGNPs,才能通过高表达的MMP2/9酶解DG NPs,释放出DOX。“AND”逻辑门药物递送系统将DOX递送至肿瘤内部,同时TA-FeⅢ复合物还具有显着的光热效应,可将光能转变为热量,并结合DOX,实现光热-化疗的协同杀伤。本研究构建的DG@TA-FeⅢNPs具有肿瘤微环境触发的“AND”逻辑门释放特征,在光热协同化疗的基础上,实现子宫内膜癌细胞和移植瘤的有效治疗。第一部分 DG@TA-FeⅢ纳米载药系统的构建及表征研究目的本研究利用明胶纳米粒子的MMP-2/9响应释放特征和TA-FeⅢ的高ATP浓度、低pH值响应释放特征,将Gelatin NPs装载DOX,在其表面通过TA与Fe3+自组装成壳,构建成具有“AND”逻辑门释放特征DG@TA-FeⅢNPs纳米粒子,并检测DOX的载药量以及表征该粒子的形貌、水合粒径、紫外-可见-近红外吸收光谱、Zeta电位等。实验方法Gelatin NPs通过已经报道的二步法合成的,经戊二醛(glutaraldehyde,GTA)交联,将DOX·HCL溶液与GTA按照不同比例反应2h,获得DGNPs,计算最佳投料比。通过金属-多酚网络自组装化学反应过程将TA和Fe3+分子在DG NPs表面形成TA-FeⅢ金属多酚网络结构,获得DG@TA-FeⅢNPs纳米粒子。检测DG@TA-FeⅢ NPs水合粒径、Zeta电位和紫外-可见-近红外吸收光谱;通过透射电镜和扫描电镜观察粒子形貌;进行DG@TA-FeⅢNPs的傅里叶红外光谱和X射线光电子能谱技术(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)检测。实验结果考虑到DG NPs尺寸和载药量,当DOX与GTA的投料比为1:50时为最佳。TA在276 nm处有特征性吸收峰,与Fe3+螯合后,发生位移,在235、315 nm处分裂成两个吸收峰,证实TA-FeⅢ配合物的形成。Zeta电位的改变,DG NPs为+15.9 mV,合成 DG@TA NPs,转为-13.7 mV,DG@TA-FeⅢNPs 为-24.8 mV,证实粒子具有很好的分散性,TA-FeⅢ有很好的封装效果。DG@TA-FeⅢ NPs的水合粒径均匀增加,证实粒子合成成功。DG@TA-FeⅢNPs的透射电镜图像和扫描电镜图像上看,纳米粒子粒径均一,分散性良好,表面粗糙度提高证实TA-FeⅢ壳层的形成。元素分布图谱分别证实Fe、明胶、DOX的存在。傅里叶红外光谱表明DG@TA-FeⅢNPs样品均存在多功能基团,其中,在3326-3357 cm-1处出现的红外吸收峰,为O-H键的伸缩振动峰,是TA含有大量的酚羟基特征性表现。XPS图片可见到Fe2+的特征性吸收峰,这从侧面证实TA-FeⅢ配合物的存在,主要是因为TA的还原性会导致部分Fe3+成为Fe2+。实验结论本课题成功制备具有“AND”逻辑门调控功能的DG@TA-FeⅢNPs。从粒径的大小改变,紫外-可见-近红外吸收光谱、Zeta电位、透射电镜、扫描电镜、元素分布等多个表征证实DG@TA-FeⅢNPs的成功合成。第二部分DG@TA-FeⅢNPs的“AND”逻辑门控释特征和光热效应研究研究目的受布尔计算原理启发,利用pH响应和ATP响应构建“OR”逻辑门关系,可以最大化的释放药物前体,弥补了肿瘤部位酸碱度不平衡,pH响应纳米粒子无法均匀释放的不足。在此基础上,pH/ATP响应与MMP2/9响应构建“AND”逻辑门释放关系,最大化减少药物泄漏。本研究验证DG@TA-FeⅢ NPs纳米药物递送系统的“AND”逻辑门释放机制,并评价其光热性能。实验方法检测DG@TA-FeⅢNPs在不同溶液中的稳定性和不同pH条件下的吸光度和外观改变。进行DG@TA-FeⅢNPs的“OR”和“AND”逻辑门释放机制研究,采用1,10邻二氮杂菲染色法检测TA-FeⅢ壳在高浓度ATP和酸性pH促动下的降解能力。DG@TA-FeⅢ NPs(1 mg/mL)在不同组合pH,ATP浓度,明胶酶(MMP2/9)的条件下,检测DOX释放的浓度。利用MTT法来检测DG@TA-FeⅢNPs的生物相容性。利用新鲜兔血进行血液毒性检测。检测DG@TA-FeⅢ NPs的光热升温效应、光热转化效率及光热稳定性。通过荧光倒置显微镜观察近红外激光辐照下肿瘤细胞内吞纳米粒子后细胞内DOX荧光改变。实验结果DG@TA-FeⅢNPs由于具有很好的亲水性和表面负电荷,分别在pH=7.4的培养基、PBS和去离子水中水合粒径均没有明显改变;相反的是,DG@TA-FeⅢNPs的吸光度在pH为5.0和6.0的PBS及去离子水中明显下降。不同浓度的DG@TA-FeⅢNPs均显示出无溶血反应;DG@TA-FeⅢNPs在pH=7.4的条件下具有长时间保存能力。尽管DG@TA-FeⅢNPs含有DOX,但是600μg/mL DG@TA-FeⅢNPs与HUVECs细胞孵育24 h后,HUVECs细胞相对活力为83.7±3.1%。DG@TA-FeⅢNPs在不同温度下,表现出很好的稳定性。在pH值为6.0和5.0的PBS中反应12 h,分别有47.8%和84.3%的Fe3+解离出来,相反,在pH值为7.4时,只有9.8%的Fe3+被释放出来。在无ATP存在的PBS溶液中,基本无Fe3+释放,在提高反应时间和ATP浓度后,Fe3+可被解壳释放。在1.0 mg/mL ATP浓度下反应4 h和12 h,分别有68.4%和75.6%的Fe3+释放。DG NPs在加入明胶酶反应12 h,DOX被快速释放,是对照组的6倍。即使酸性pH值/高浓度ATP打开TA-FeⅢ壳,在无明胶酶参加下,DOX无法释放,同样在pH值为7.4和不添加ATP的条件下,明胶酶无法透过TA-FeⅢ壳对DG NPs进行酶切,释放出DOX。在模拟肿瘤微环境酸性pH值、高浓度ATP、明胶酶(MMP-2/9)三种因素同时存在的条件下,DOX才能从DG@TA-FeⅢNPs中释放。DG@TA-FeⅢNPs具有很好的光热转换效果,得益于TA-FeⅢ的配合物具有光热效应。DG@TA-FeⅢNPs 溶液,在近红外光(near infrared light NIR)的辐照 3 min,溶液温度可从25℃上升至58℃,而在单纯去离子水中,只有0.8℃温度上升。DG@TA-FeⅢNPs具有很好的光热稳定性和高光热转换效率(36.1%)。808 nm近红外光辐照下,增强肿瘤细胞摄入DG@TA-FeⅢ NPs,可见DOX荧光信号表达明显升高。实验结论DG@TA-FeⅢNPs具有较好的生物相容性和稳定性;DG@TA-FeⅢNPs具有pH/ATP响应与MMP2/9酶响应组成的“AND”逻辑门释放特性;DG@TA-FeⅢNPs具有很好的光热转换效果和光热稳定性。第三部分 DG@TA-FeⅢNPs协同光热对子宫内膜癌杀伤作用的研究研究目的DOX对于EC具有较好的治疗效果,但是由于毒性很高,在临床上应用受到限制,因此如何降低DOX的毒性反应,更好地应用于子宫内膜癌的治疗,具有重要的临床意义。光热治疗与化疗的结合,可以更好的发挥抗肿瘤作用,考察DG@TA-FeⅢNPs的“AND”逻辑门释放特征和光热升温作用。验证DG@TA-FeⅢNPs纳米药物递送系统协同光热抑制EC移植瘤生长的治疗效果。实验方法MTT法检测DG@TA-FeⅢNPs协同光热杀死子宫内膜癌Ishikawa细胞的效果,分三组,DG@TA-FeⅢNPs+NIR 组;DG@TA-FeⅢNPs+明胶酶组;DG@TA-FeⅢNPs+明胶酶+NIR组。构建子宫内膜癌Ishikawa细胞系荷瘤裸鼠动物模型,观察肿瘤生长情况,并定期测量肿瘤大小,当肿瘤长大约~50mm3,随机分为 6 组,分为 PBS+NIR 组;Gelatin@TA-FeⅢNPs 组;DOX 组;DG@TA-FeⅢNPs 组;Gelatin@TA-FeⅢNPs+NIR 组;DG@TA-FeⅢNPs+NIR 组。尾静脉注射药物后,然后采用近红外光(near infrared,NIR)选择性照射肿瘤4 min。裸鼠经各种治疗后,肿瘤体积和体重均为每隔一天记录一次,取治疗后的肿瘤和重要器官进行病理切片HE染色及TUNEL免疫荧光染色。实验结果DG@TA-FeⅢNPs+明胶酶+NIR组具有比DG@TA-FeⅢNPs+明胶酶组和DG@TA-FeⅢ NPs+NIR组更高的细胞毒性,表现出较好的杀伤子宫内膜癌Ishikawa细胞的效果,且治疗效果随浓度和时间的增加而增加。PBS+NIR组和Gelatin@TA-FeⅢ NPs处理的肿瘤在16天内表现出快速生长。DOX组显示轻微肿瘤抑制作用,肿瘤区域蓄积剂量较低。Gelatin@TA-FeⅢ+NIR和DG@TA-FeⅢNPs治疗组,具有明显抑制肿瘤生长作用,但由于抑制不足,随后复发。而DG@TA-FeⅢ NPs+NIR组治疗的抑制肿瘤效果最好。PBS+NIR 组和Gelatin@TA-FeⅢNPs比较,两者组织学未见明显差异。DG@TA-FeⅢNPs组与DOX组比较,有很明显细胞固缩和细胞凋亡的增加;DG@TA-FeⅢNPs+NIR组具有很明显的细胞杀伤作用和细胞凋亡的增加。各组小鼠的体重改变无明显差异,DOX组心肌存在损伤,而其他各组小鼠重要脏器的HE染色切片,观察对重要器官无明显副作用。实验结论DG@TA-FeⅢNPs在808 nm近红外光辐照下在体外可有效杀伤子宫内膜癌细胞和体内抑制子宫内膜癌移植瘤生长。
高楠莎[8](2019)在《黑磷纳米片的表面改性及其在光热治疗中的研究》文中进行了进一步梳理目前,癌症成为全人类生命健康的第一大威胁,而常规的化疗、放疗和外科手术治疗效果并不完全理想,给患者带来极大痛苦。如何对癌症进行有效的诊断和治疗,成为当前人类面临的重大挑战之一。靶向纳米药物是新型的肿瘤治疗药物,能降低化疗药物的毒副作用,增强选择性。随着光学技术的不断发展以及和纳米、生物和医学技术的深入交叉,激光介导的抗肿瘤新方法,例如光热治疗、光动力治疗为肿瘤治疗提供了新的思路,这类方法安全可控,对人体正常组织伤害小,对肿瘤杀伤作用强,可治疗多种癌症而不产生耐药性。光热治疗是一种通过光子纳米医学手段非侵入性的激光介导抗肿瘤新方法,依托具有高光热转换效率材料作为光热试剂,在808纳米波长的近红外光照射下产生光热效应来实施治疗。将光热治疗这种激光介导的抗肿瘤方法和靶向纳米药物相结合,开发激光控制药物释放的光控释药系统,有助于实现肿瘤多模态治疗,提高抗肿瘤疗效。黑磷(BP)是一种新型二维光电材料,以其优异的光电特性、超高的光热转换效率和良好的生物相容性及可降解性,在光电和纳米生物光子学领域显示出巨大的应用潜力。然而,在光、氧气和水的作用下,黑磷极易发生降解而失去结晶性,这大大限制其应用,急需通过表面改性来增加其稳定性,扩展应用范围。聚多巴胺也是一种具有高光热效应的粘附性生物高分子,在温和条件下可通过多巴胺氧化自聚而附着在多种材料表面,用聚多巴胺对黑磷材料进行表面改性,能够形成协同光热作用,同时增加黑磷稳定性。基于以上分析,本文采用聚多巴胺包裹黑磷纳米片对其进行表面改性,进一步开发了两种多功能光控释药系统,可以用于宫颈癌或者乳腺癌的光热治疗及光热-化学协同治疗,治疗效果令人满意。本论文主要做了以下几方面的研究:(1)通过液相剥离法获得黑磷纳米片,在黑磷纳米片表面包裹聚多巴胺(PDA),并连接靶向配体聚乙二醇-叶酸(HS-PEG-FA),成功制备了一种新型叶酸靶向性功能化黑磷纳米片光控释药系统BP@PDA-PEG-FA,并选用阿霉素(DOX)作为模式化疗药物负载在黑磷表面,用于光热-化学协同治疗。载药量测定证明黑磷纳米片对于化学治疗药物阿霉素具有较大的负载量,可以达到300%。拉曼光谱验证了聚多巴胺薄膜的包裹可以增强黑磷纳米片在液相环境的稳定性。使用波长为808 nm的近红外激光器和光热成像仪探索其光热效应,并计算光热转换效率发现,聚多巴胺修饰黑磷后,光热转换效率由21.4%提高到26%,光热效应和光热稳定性优异。并且,在近红外激光和肿瘤酸性微环境条件下,该光控纳米释药系统可以发挥光介导药物控释能力,具有pH-光热响应性药物释放行为和更高的抗肿瘤效果。(2)通过荧光显微技术追踪活细胞对药物分子的摄取情况,验证了所制备的黑磷纳米片光控释药系统在生物体内的细胞摄取效率增强,生物相容性评价证明释药系统生物相容性好,体外实验证明BP-DOX@PDA-PEG-FA可作为良好的光热试剂,达到优异的光热-化学协同抗肿瘤效果。体内实验证明该种靶向性功能化黑磷纳米片光控释药系统可以通过叶酸主动识别肿瘤细胞膜上过量表达的受体,特异性识别肿瘤细胞。其稳定性增强,光热效率显着提高,副作用小,对癌细胞靶向性强。近红外激光介导的光热-化学协同疗法对于肿瘤治疗具有良好的生物相容性、突出的抗肿瘤疗效和潜在的临床应用价值。(3)在上述研究的基础上,我们进一步制备了可以同时负载化疗药物阿霉素(DOX)和硼替佐米(BTZ)的双载药光控纳米释药系统BP-DOX@PDA-PEOz-BTZ,用于光热-化学协同治疗。使用聚多巴胺进行表面改性提高黑磷纳米片的生物和光热稳定性。聚(2-乙基-2-恶唑啉)(PEOz)配体作为聚乙二醇(PEG)的替代物与纳米胶囊连接,是为了更好的实现体内长效循环作用,增加肿瘤细胞摄取,减少血液清除现象。随后,通过pH敏感性共价键将第二种抗肿瘤药物硼替佐米连接在聚多巴胺表面,不仅解决了硼替佐米在血液循环中容易与其他蛋白发生非特异性结合而失去活性的问题,还实现了pH响应性释放,从而成功地将之前只能用于骨髓瘤、淋巴瘤治疗的化疗药物硼替佐米运用到实体瘤的治疗中。由于PEOz主链上的叔酰胺基质子化,该纳米药物载体在肿瘤细胞弱酸性环境下正电荷密度增加,有利于细胞摄取和载体解离。光热实验证明该光控释药系统具有稳定而高效的光热效应。近红外激光控制药物释放实验证明这种双载药的黑磷/聚多巴胺光控释药系统具有pH-光热响应性药物释放行为。(4)通过荧光显微技术追踪活细胞对药物分子的摄取情况试验证实,PEOz长链中的叔酰胺基质子化引起电荷反转是该纳米胶囊pH敏感性的关键,有利于肿瘤细胞对纳米光控释药系统的摄取。体内体外实验共同验证了双载药黑磷/聚多巴胺纳米光控释药系统BP-DOX@PDA-PEOz-BTZ具有良好的生物相容性,增强的细胞摄取和细胞毒性,优异的pH敏感性及光热治疗效果,以及近红外激光介导的光热-化学协同抗肿瘤效果,证明通过近红外激光介导的光热-化学协同作用能够增加肿瘤细胞杀伤效果,减少副作用,对于肿瘤的光热-化学协同疗法具有突出意义。综上所述,将光学与生物医学、化学和材料学等学科交叉,将新型二维材料黑磷的应用范围从光电领域扩展到纳米生物光子学的应用方面。通过聚多巴胺的表面黏附作用对黑磷进行表面改性,可提高黑磷在液相环境的稳定性,同时增强光热效应和光热稳定性,并实现黑磷在体内的光控降解以及抗肿瘤药物的激光光介导控制释放。本论文成功制备了可以用于宫颈癌或乳腺癌的光热-化学协同疗法的光控释药系统,并且取得了较好的治疗效果,为设计其他近红外激光介导抗肿瘤药物以及光热-化学协同疗法的临床应用提供了研究基础。
余诺[9](2019)在《多功能简单组分光热纳米材料的合成及其肿瘤诊疗的研究》文中认为相比于易被生物组织吸收和散射的可见光,波长为650-1350 nm的近红外光展现了更强的组织穿透力,因此大量可以吸收近红外光的材料被开发出来并应用于生物成像和疾病治疗的研究。其中,近红外激光诱导的光热治疗尤其吸引研究人员的注意,其利用近红外光吸收材料将激光能量快速转换成热能,实现局部高温来消融癌细胞,具有微创和治疗效率高等优点。随后研究人员在光热材料的基础上又增加了靶向性、多模成像和联合治疗等性能,进一步优化治疗条件并增强了治疗效果。然而为了实现多功能化,光热纳米试剂的结构也越来越复杂,多重复合结构导致纳米材料的合成过程繁琐且最终产率低。如果纳米颗粒的结构比较简单,但同时具有多种成像和治疗手段,则可以将其视为多功能简单组分纳米试剂。基于这种想法,本论文制备了具有优异生物兼容性,光热转换效率高的多功能简单组分光热纳米材料,研究了肿瘤的一体化诊疗效果。具体工作如下:(1)Nb掺杂TiO2纳米晶的光热性能调控及其肿瘤诊疗的研究传统的宽带隙无机半导体可以吸收紫外光和部分可见光,但在近红外区域没有吸收带,导致它们不能作为光热试剂。基于掺杂策略,本章以常见的宽带隙TiO2为例,通过热解法合成了Nb掺杂的蓝色TiO2纳米晶,实现了从紫外光响应的白色TiO2到近红外光吸收的蓝色TiO2纳米晶的转变。由于Nb5+离子代替Ti4+离子位点会产生一个自由电子,大量Nb5+离子会注入大量自由电子到晶格中,足够多的自由电子引起显着的局部表面等离子体共振效应,产生了近红外吸收带。在1064 nm激光照射下,蓝色TiO2纳米晶可以将激光能量转化为热能,并且较高的Nb掺杂量可以产生更高的升温,实现了TiO2纳米晶光热性能的动态调控。磷脂表面改性的蓝色TiO2纳米晶的光热转换效率高达40.6%,且具有优异的生物兼容性。当纳米晶体注入小鼠肿瘤时,可以通过光声成像检测肿瘤,并在1064nm激光照射下热消融肿瘤细胞。因此,Nb掺杂TiO2纳米晶可以作为高效且无重金属的纳米试剂,用于成像引导下的肿瘤光热治疗的研究。(2)Sb掺杂SnO2纳米晶的光热性能调控及其肿瘤诊疗的研究理想的半导体光热试剂应该组成简单,具有成像和光热转换能力,目前这纳米材料的种类比较少。为了进一步探索其它宽带隙半导体的潜能,在上一章的基础上,本章以宽带隙半导体SnO2为模型,制备了不同Sb掺杂浓度的SnO2纳米晶,其具有光热转换效应和多模成像能力。当掺杂的摩尔浓度从0增加到0.2/1.0时,所得纳米晶的尺寸逐渐减小,结晶度变弱,并在1064 nm激光照射下表现出增强的光热效应。表面改性后,优化后的Sb0.2-SnO2纳米晶具有良好的激光稳定性,高的光热转换效率(48.3%)以及较低的细胞毒性。将Sb0.2-SnO2纳米晶注射到小鼠肿瘤时,可以实现肿瘤CT和光声成像,并在1064 nm激光下高效热消融肿瘤细胞。因此,这种Sb0.2-SnO2可以作为一体化型纳米试剂,在第二生物透明窗口用于高效肿瘤光热治疗研究。(3)蓝色Te纳米针的制备及其肿瘤成像和化疗-光热治疗的研究化疗和光热治疗的结合可以提高肿瘤的治疗效果,通常化疗-光热试剂是包含近红外光吸收剂、抗癌药物和纳米胶囊的复合材料,但是这类复合材料的合成过程比较复杂且载药效率低。Te纳米材料很有潜力作为简单组分化疗-光热试剂,本章中通过简单的一锅还原法首次制备出蓝色Te纳米针。传统的蓝色Te纳米结构具有近红外光吸收能力,但其长度达到几十微米,而紫色Te纳米结构(如纳米点和纳米棒)的近红外吸收强度极低,无法同时满足合适尺寸和强近红外光吸收性能。所制备的蓝色Te纳米针具有很强的近红外吸收能力,同时长度也小于500 nm。与紫色Te纳米棒相比,蓝色Te纳米针有更强的近红外光吸收能力和更强的光热转换性能,并且表现出激光增强的自由基清除能力。而且,蓝色Te纳米针对不同细胞系展现了明显的毒性差异,且对癌细胞的毒性更大,这是由于Te纳米针可以引起线粒体功能障碍。当在小鼠肿瘤中注射蓝色Te纳米针时,可以实现肿瘤的光声成像和热成像。与单独Te纳米针的有限治疗效果相比,通过化疗-光热协同治疗实现了高效的的肿瘤治疗效果。因此,这种新型蓝色Te纳米针可以作为一种简单组分纳米材料,用于肿瘤的化疗-光热治疗的研究。(4)硫醇稳定的Bi纳米颗粒的合成及其肿瘤成像和光热-放疗的研究放疗是治疗深层肿瘤的主要手段之一,但是受限于乏氧环境引起的细胞抗辐射损伤能力,而光热治疗能够通过增加肿瘤处的血流量来增加其氧含量,实现肿瘤光热治疗和放疗(光热-放疗)协同治疗。在本章中,我们合成了稳定的单质Bi纳米颗粒并用于成像引导的肿瘤光热-放疗联合治疗。通过温和还原法制备了硫醇配位的Bi(Bi-SR)纳米颗粒,聚乙二醇化磷脂(DSPE-PEG)表面改性后的Bi-SR-PEG纳米颗粒具有强近红外吸收和高光热转换效率。重要的是,由于硫和金属之间具有强化学结合能,表面的硫醇配体可以显着地防止金属Bi核被氧化,从而实现长期且稳定的近红外吸收,而没有硫醇配位的Bi纳米球则很快被氧化完全失去近红外吸收。这些Bi-SR-PEG纳米颗粒具有生物兼容性好、光热转换效率高和X射线衰减能力强等优点。通过小鼠静脉注射Bi-SR-PEG纳米颗粒,其可以被动富集在肿瘤处,实现肿瘤的CT成像和光热-放疗联合治疗。因此,Bi-SR-PEG可以作为一种多功能简单组分的新型纳米试剂,用于成像引导的肿瘤光热-放疗联合治疗的研究。
杨菲菲[10](2019)在《手性近红外β-HgS量子点及其在光热治疗中的应用》文中指出近年来,近红外量子点(NIR QDs)由于具有超越宏观材料的光学、电学、力学等性质,一直是近红外材料研究的焦点,其在荧光标记、生物成像和光电器件等领域具有广泛的应用。基于NIR QDs的荧光与生物组织自发荧光有一定位移,并且光穿透组织深度更大,肾清除率高,检测阈值浓度低和靶向效果好等优点,大量研究将NIR QDs用于体内成像和癌症治疗中。其中汞硫属量子点是一类相对未开发的NIR QDs,而具有手性光学性质的汞硫属量子点也未被报道过。本文首次将手性半胱氨酸对映异构体(L/D-Cys)作为配体修饰在汞硫属β-HgS QDs表面上,合成了手性β-HgS NIR QDs,并研究了其在光热治疗中的潜在应用;为扩宽汞硫属手性NIR QDs的种类,我们在手性β-HgS NIR QDs的基础上还合成了铟(In)掺杂的手性β-HgSNIRQDs。研究内容主要分为下面三个部分:(1)L/D-Cys修饰的β-HgS NIR QDs的水相合成及手性来源研究在水相中通过将手性对映异构体L/D-Cys接枝在β-HgS表面,合成了具有近红外荧光发射的手性β-HgS QDs。所制备的两种手性β-HgS NIR QDs粒径较小且分散均一(3.5 nm左右),显示出强的近红外等离子共振吸收肩峰(780nm),荧光发射峰在近红外区域内可调(900-1000nm)。通过表面手性L/D-Cys配体与Hg原子相结合,手性配体与表面Hg原子发生络合反应,并诱导本不具有手性的β-HgS QDs产生手性信号,两种手性β-HgS NIR QDs的圆二色谱信号呈现标准的镜面对称效果,且相比与手性L/D-Cys配体来说,发生了手性信号的翻转。(2)L/D-Cys修饰的β-HgS NIR QDs在光热治疗中的潜在应用手性L/D-Cys修饰的β-HgS NIR QDs作为一种未被报道过的近红外材料,目前还没有相应的实际应用。鉴于L/D-Cys修饰的手性β-HgS NIR QDs在780 nm处有较强的近红外等离子共振吸收峰,所以对手性β-HgS NIRQDs光热性能进行了一系列的探索,发现其具有作为新型光热治疗剂的潜力,可以应用在光热治疗领域。使用可见-近红外吸收光谱测试L/D-Cys修饰的手性β-HgS NIR QDs在近红外区域的吸光度。对手性L/D-Cys修饰的β-HgS NIR QDs进行体外升温实验,来测试量子点在体外的光热转换性能,发现手性L/D-Cys修饰的β-HgS NIRQDs的光热转换效率分别为29.32%和30.85%。同时,用大鼠肾上腺髓质嗜铬瘤分化细胞株(PC12)和人宫颈癌细胞细胞系(HeLa)评价手性β-HgS NIR QDs的细胞毒性,发现当两种手性β-HgS NIR QDs浓度高达100 mg·L-1时,仍未显示出明显的细胞毒性。(3)In掺杂手性β-HgS NIR QDs的合成与表征基于前面我们合成的L-Cys修饰的手性β-HgS NIR QDs制备方法,我们将氯化铟(InCl3)掺杂入β-HgS QDs,制备出In掺杂的手性β-HgS NIR QDs。通过X射线能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)测试,表明In已成功掺杂入β-HgSNIRQDs中。高角环形暗场像(HAADF)、动态光散射仪(DLS)和原子力显微镜(AFM)确定In掺杂手性β-HgSNIRQDs形貌和粒径大小较L-Cys修饰的手性β-HgS NIR QDs大,粉末晶体X射线衍射(XRD)显示制备的In掺杂手性β-HgS NIR QDs的结晶性要比未掺杂的β-HgS NIR QDs好。汞属硫纳米材料作为一种相对未开发的NIR QDs,In掺杂手性β-HgS NIR QDs扩宽了该类NIR QDs的种类。
二、金属有机络合物近红外激光吸收剂的制备与研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、金属有机络合物近红外激光吸收剂的制备与研究(论文提纲范文)
(1)基于稀土掺杂的普鲁士蓝构筑纳米诊疗剂及其对乳腺癌诊疗一体化性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号表 |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 癌症的诊断方法 |
1.2.1 肿瘤标志物检测 |
1.2.2 基因检测 |
1.2.3 CT诊断检测 |
1.2.4 MRI成像 |
1.2.5 荧光成像 |
1.3 治疗手段 |
1.3.1 化学治疗 |
1.3.2 放疗 |
1.3.3 基因治疗 |
1.3.4 磁流体热疗 |
1.3.5 免疫疗法 |
1.3.6 光动力疗法 |
1.3.7 光热疗法 |
1.3.8 化学动力学治疗 |
1.4 诊疗型纳米材料 |
1.4.1 脂质体 |
1.4.2 上转换纳米材料 |
1.4.3 碳纳米管 |
1.4.4 量子点 |
1.4.5 金属材料 |
1.5 普鲁士蓝 |
1.5.1 普鲁士蓝的安全性 |
1.5.2 普鲁士蓝用于造影剂 |
1.5.3 普鲁士蓝用于药物运输 |
1.5.4 普鲁士蓝用于诊疗一体化 |
1.6 本论文研究目的及拟开展工作 |
第2章 双稀土Gd~(3+)/Tm~(3+)掺杂的普鲁士蓝的可控可成及多模态成像引导的光热/化疗协同治疗 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验试剂及仪器 |
2.1.2 Gd/Tm-PB@ZIF-8@PDA的制备 |
2.1.3 材料的表征 |
2.1.4 光热性能 |
2.1.5 抗癌药物(DOX)的负载和释放 |
2.1.6 细胞毒性 |
2.1.7 细胞荧光成像 |
2.1.8 磁共振成像 |
2.1.9 动物及肿瘤模型 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 Gd/Tm-PB的表征 |
2.2.2 Gd/Tm-PB@ZIF-8@PDA的表征 |
2.2.3 Gd/Tm-PB@ZIF-8/PDA的光热性能 |
2.2.4 Gd/Tm-PB@ZIF-8/PDA的荧光成像性能 |
2.2.5 载药和药物释放 |
2.2.6 细胞毒性 |
2.2.7 光热/化疗的协同治疗 |
2.2.8 MRI成像 |
2.3 小结 |
第3章 稀土(Yb~(3+)、Gd~(3+)、Tm~(3+))掺杂的普鲁士蓝的可控合成及成像引导下多模态协同治疗的研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验试剂及仪器 |
3.1.2 Ln-PB的制备 |
3.1.3 材料的表征 |
3.1.4 不同合成材料的光热性能 |
3.1.5 不同合成材料催化降解MB |
3.1.6 抗癌药物(DOX)的负载和释放 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 材料的表征 |
3.2.2 Yb-PB@PDA的表征 |
3.2.3 Yb-PB@PDA的光热性能 |
3.2.4 Yb-PB@PDA催化降解MB的性能 |
3.2.5 Yb-PB@PDA的载药和释药性能 |
3.2.6 MRI/FOI双模成像 |
3.3 小结 |
结论 |
参考文献 |
附录:硕士期间取得的科研成果 |
致谢 |
(2)谷胱甘肽响应性Ca(IO3)2@starch纳米粒子在肿瘤细胞光热成像/治疗中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 癌症治疗 |
1.2 乳腺癌的诊疗方法 |
1.3 光热治疗 |
1.3.1 光热治疗概述 |
1.3.2 光热治疗原理 |
1.3.3 光热试剂材料 |
1.4 免疫治疗 |
1.5 “钙”超载 |
1.6 诊疗一体化 |
1.7 本论文的选题意义和主要研究内容 |
参考文献 |
第2章 GSH响应性Ca(IO_3)_2@starch纳米粒子的合成、性能及在体内成像、治疗中的应用研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 仪器与试剂 |
2.2.2 Ca(IO_3)_2@starch纳米粒子的合成及表征 |
2.2.3 体外GSH响应性能 |
2.2.4 体外光热升温性能 |
2.2.5 体外光声成像性能 |
2.2.6 生物相容性实验 |
2.2.7 构建肿瘤模型 |
2.2.8 活体光声成像 |
2.2.9 活体光热成像及治疗 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 Ca(IO_3)_2@starch纳米粒子的合成及表征 |
2.3.2 Ca(IO_3)_2@starch纳米粒子的GSH响应性能 |
2.3.3 GSH触发的体外光热升温性能 |
2.3.4 GSH触发的体外光声成像性能 |
2.3.5 Ca(IO_3)_2@starch纳米粒子的生物相容性 |
2.3.6 活体光声成像 |
2.3.7 活体光热成像及治疗 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第3章 Ca(IO_3)_2@starch纳米粒子光热协同诱导的肿瘤细胞“钙超载”凋亡及其免疫性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验仪器 |
3.2.2 体外GSH触发Ca~(2+)释放 |
3.2.3 体外诱导肿瘤细胞“钙超载” |
3.2.4 体外诱导肿瘤细胞线粒体损伤 |
3.2.5 体外肿瘤细胞杀伤实验 |
3.2.6 体外诱导肿瘤细胞免疫原性死亡 |
3.2.7 体外诱导DC细胞成熟 |
3.2.8 活体光热/免疫协同治疗 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 体外GSH触发Ca~(2+)释放 |
3.3.2 肿瘤细胞“钙超载” |
3.3.3 肿瘤细胞“钙超载”诱导线粒体损伤 |
3.3.4 体外肿瘤细胞杀伤 |
3.3.5 体外免疫性能评估 |
3.3.6 活体光热/免疫协同治疗 |
3.3.7 体内免疫性能评估 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第4章 论文总结 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(3)基于二维黑磷的肝素靶向递送平台的构建及其体内外评价(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 概述 |
1.2 黑磷的晶体结构与理化性质 |
1.2.1 晶体结构 |
1.2.2 理化性质 |
1.3 黑磷的制备 |
1.3.1 块状黑磷晶体的制备 |
1.3.2 少层BP NSs的制备 |
1.3.2.1 机械剥离法 |
1.3.2.2 液相剥离法 |
1.3.2.3 电化学法 |
1.3.2.4 等离子蚀刻法 |
1.3.2.5 化学气相沉积法 |
1.3.2.6 湿化学法 |
1.4 黑磷纳米材料的生物医学应用 |
1.5 本论文研究思路及主要内容 |
第2章 基于二维BP NSs的肝素靶向递药平台的构建 |
2.1 实验耗材与仪器 |
2.1.1 实验材料及试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 BP NSs的合成 |
2.2.2 纳米递药平台的构建 |
2.2.3 载药实验 |
2.2.4 材料表征实验 |
2.2.5 统计分析 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 BP NSs的合成和PEI/Fe_3O_4@BP-UH NSs的构建 |
2.3.2 材料的表征 |
2.4 小结 |
第3章 PEI/Fe_3O_4@BP NSs的体外性能及生物相容性研究 |
3.1 实验耗材与仪器 |
3.1.1 实验材料及试剂 |
3.1.2 实验仪器 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 BP Nss和PEI/Fe_3O_4@BP NSs的光热性能 |
3.2.2 PEI/Fe_3O_4@BP NSs的体外磁定向能力 |
3.2.3 UH的校准曲线和负载效率 |
3.2.4 UH的体外释放实验 |
3.2.5 体外溶栓实验 |
3.2.6 细胞的培养 |
3.2.7 活-死细胞染色实验 |
3.2.8 细胞毒性实验 |
3.2.9 红细胞溶血实验 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 BP Nss和PEI/Fe_3O_4@BP NSs的光热性能 |
3.3.2 PEI/Fe_3O_4@BP NSs的体外磁定向能力 |
3.3.3 UH的校准曲线和负载效率 |
3.3.4 UH的体外释放行为评价 |
3.3.5 体外溶栓能力评价 |
3.3.6 体外细胞相容性实验 |
3.3.7 红细胞溶血率评价 |
3.4 小结 |
第4章 PEI/Fe_3O_4@BP-UHNSs的体内抗凝血、磁介导靶向能力及生物安全性研究 |
4.1 实验耗材与仪器 |
4.1.1 实验材料及试剂 |
4.1.2 实验仪器 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 体内PEI/Fe_3O_4@BP NSs在磁场下的定向能力评估 |
4.2.2 近红外激光控释PEI/Fe_3O_4@BP-UH NSs的血药浓度实验 |
4.2.3 体内生物安全评估 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 体内PEI/Fe_3O_4@BP NSs在磁场下的定向能力 |
4.3.2 血药浓度分布和药代动力学 |
4.3.3 体内生物安全性评估结果 |
4.4 小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
综述 |
参考文献 |
(4)金属有机杂化材料的形貌调控及应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 金属有机杂化材料的研究进展 |
1.2.1 金属有机杂化材料的合成方法 |
1.2.2 金属有机杂化材料的应用 |
1.3 本课题的研究目的和意义 |
1.4 论文的主要内容 |
第2章 FE-PNPD-PEG纳米粒子的形貌调控及抗肿瘤治疗 |
2.1 引言 |
2.2 实验试剂与仪器 |
2.2.1 实验药品 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 表征仪器 |
2.3 实验过程 |
2.3.1 样品的制备 |
2.3.2 近红外热成像实验 |
2.3.3 光稳定性实验 |
2.3.4 光热效率计算 |
2.3.5 细胞内吞实验 |
2.3.6 细胞相容性实验 |
2.3.7 细胞活死实验 |
2.3.8 细胞流式实验 |
2.3.9 体内抗肿瘤实验 |
2.3.10 主要器官和肿瘤的组织实验 |
2.4 性能表征分析 |
2.4.1 形貌分析 |
2.4.2 结构分析 |
2.4.3 光吸收和热稳定分析 |
2.4.4 光热变化和光稳定性分析 |
2.4.5 体内稳定性分析 |
2.4.6 体内体外光热分析 |
2.4.7 光热效率分析 |
2.5 细胞水平测试分析 |
2.5.1 细胞内吞分析 |
2.5.2 细胞实活死分析 |
2.5.3 细胞相容性分析 |
2.5.4 细胞流式分析 |
2.5.5 体内抗肿瘤功效分析 |
2.5.6 主要器官和肿瘤组织分析 |
2.6 本章总结 |
第3章 HA-FE-PAP的形貌调控及抗肿瘤治疗 |
3.1 引言 |
3.2 实验试剂与设备 |
3.2.1 实验药品 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 表征仪器 |
3.3 实验过程 |
3.3.1 样品的制备 |
3.3.2 红外热成像实验 |
3.3.3 光热效率计算公式 |
3.3.4 细胞相容性实验 |
3.3.5 细胞内吞实验 |
3.3.6 细胞流式实验 |
3.3.7 体内抗肿瘤实验 |
3.3.8 体内分布实验 |
3.4 性能表征分析 |
3.4.1 形貌分析 |
3.4.2 结构分析 |
3.4.3 光吸收和热稳定性分析 |
3.4.4 前体和合成产物的图片分析 |
3.4.5 光热功率密度的分析 |
3.4.6 光热温度变化、光稳定性和红外热成像分析 |
3.4.7 光热效率的分析 |
3.4.8 细胞水平的分析 |
3.4.9 体内治疗的分析 |
3.4.10 主要器官和肿瘤组织分析 |
3.4.11 体内分布分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
致谢 |
(5)功能化钯纳米材料的合成及其在抗癌和抗菌中的应用(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 贵金属纳米材料的生物医学应用 |
1.1.1 贵金属纳米材料的形貌与特性 |
1.1.2 贵金属纳米材料在生物医学领域的应用 |
1.1.3 贵金属纳米材料在生物医学领域的局限性 |
1.2 纳米尺度钯材料的特性 |
1.2.1 常见的钯纳米材料 |
1.2.2 钯纳米材料的生物医学应用潜力 |
1.3 二维片状纳米材料的性能与制备 |
1.3.1 二维片状纳米材料的性能特点 |
1.3.2 二维片状纳米材料在生物医学方面的应用 |
1.3.3 二维金属纳米片的制备 |
1.4 二维纳米材料的功能化修饰 |
1.4.1 常见的二维纳米材料功能化修饰 |
1.4.2 功能化修饰的二维纳米材料用于肿瘤联合治疗 |
1.5 论文的主要工作和创新点 |
1.5.1 主要工作 |
1.5.2 创新点 |
1.6 参考文献 |
第二章 钯纳米片的放疗增敏作用研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂与仪器 |
2.2.2 钯纳米片的制备 |
2.2.3 钯纳米片的表征 |
2.2.4 细胞培养和钯纳米片的细胞摄取 |
2.2.5 细胞毒性评价 |
2.2.6 细胞凋亡/坏死分析 |
2.2.7 克隆形成分析 |
2.2.8 实时细胞分析(RTCA) |
2.2.9 活性氧(ROS)生成测量 |
2.2.10 细胞周期分布测定 |
2.2.11 DNA双链断裂的检测 |
2.2.12 体内实验 |
2.2.13 离体组织学染色 |
2.2.14 钯元素的生物分布 |
2.2.15 统计分析 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 钯纳米片的表征 |
2.3.2 钯纳米片的细胞摄取和细胞毒性评价 |
2.3.3 钯纳米片的体外放射增敏作用 |
2.3.4 钯纳米片增强放射治疗作用的机制 |
2.3.5 钯纳米片的体内放射增敏作用及安全性评价 |
2.4 本章小结 |
2.5 参考文献 |
第三章 核定位肽修饰的钯纳米片用于实现肿瘤转移的低温抑制和癌症治疗 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 试剂与仪器 |
3.2.2 钯纳米片(Pd NSs),聚乙二醇修饰的钯纳米片(Pd-OMe)以及细胞穿膜肽TAT修饰的钯纳米片(Pd-TAT)的制备 |
3.2.3 表面修饰的钯纳米片的表征 |
3.2.4 电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)定量测定钯元素的浓度 |
3.2.5 细胞培养 |
3.2.6 细胞毒性测定 |
3.2.7 溶血试验 |
3.2.8 光热效果评价测试 |
3.2.9 光热转换效率(η)的计算 |
3.2.10 细胞定位和表面修饰的钯片的摄取 |
3.2.11 生物透射电子显微镜(Bio-TEM)测试 |
3.2.12 克隆形成实验 |
3.2.13 细胞周期分布测定 |
3.2.14 体外细胞迁移和侵袭实验 |
3.2.15 免疫荧光标记 |
3.2.16 蛋白质印迹分析 |
3.2.17 核刚度的测量 |
3.2.18 体外光热疗法(PTT)效果 |
3.2.19 活/死染色 |
3.2.20 评价细胞活性氧(ROS)水平 |
3.2.21 细胞凋亡/坏死测定 |
3.2.22 体内实验前Pd-TAT的系统毒性评价 |
3.2.23 体内荧光成像 |
3.2.24 Pd-TAT的体内血液循环行为 |
3.2.25 体内肿瘤转移抑制试验 |
3.2.26 体内热成像和光热疗法 |
3.2.27 主要器官的组织学分析 |
3.2.28 血液分析 |
3.2.29 统计分析 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 表面修饰的钯片的制备和表征 |
3.3.2 Pd-TAT的细胞内定位,摄取量和安全性评价 |
3.3.3 Pd-TAT对细胞行为的影响 |
3.3.4 体外光热疗法和潜在机制 |
3.3.5 体内生物分布 |
3.3.6 体内肿瘤转移抑制和抗肿瘤功效 |
3.3.7 在体内实验结束时的体内安全性评价 |
3.3.8 讨论 |
3.4 本章小结 |
3.5 参考文献 |
第四章 基于钯—硫键的钯纳米片交联可注射水凝胶用于光热和化学协同疗法 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 试剂与仪器 |
4.2.2 钯片的制备 |
4.2.3 钯片水凝胶(Pd Gel)和含阿霉素的钯片水凝胶(DOX@Pd Gel)的制备. |
4.2.4 水凝胶的表征 |
4.2.5 光热效应的评价 |
4.2.6 DOX@Pd Gel的近红外激光触发阿霉素释放 |
4.2.7 浸出液的细胞毒性 |
4.2.8 DOX@Pd Gel在有/无近红外激光照射下的细胞杀伤效果 |
4.2.9 活/死染色分析 |
4.2.10 细胞活性氧(ROS)水平的评价 |
4.2.11 细胞凋亡检测 |
4.2.12 皮下肿瘤的消除 |
4.2.13 肺转移抑制评价 |
4.2.14 组织相容性分析 |
4.2.15 血液分析 |
4.2.16 统计分析 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 钯片水凝胶的表征 |
4.3.2 钯片水凝胶的细胞毒性 |
4.3.3 钯片水凝胶的体外抗癌效果 |
4.3.4 钯片水凝胶的体内抗癌效果 |
4.3.5 钯片水凝胶的生物安全性评价 |
4.4 本章小结 |
4.5 参考文献 |
第五章 钯片水凝胶实现光热抗菌 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 材料与试剂 |
5.2.2 钯片水凝胶(Pd Gel)的制备 |
5.2.3 细菌培养 |
5.2.4 体外抗菌活性评估 |
5.2.5 活/死染色 |
5.2.6 细菌的形态学表征 |
5.2.7 体内抗菌活性评估 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 钯片水凝胶的平板涂布抗菌结果 |
5.3.2 活/死染色结果 |
5.3.3 扫描电子显微镜观察结果 |
5.3.4 体内抗菌结果 |
5.4 本章小结 |
5.5 参考文献 |
第六章 总结与展望 |
6.1 论文主要内容总结 |
6.2 后续工作内容展望 |
博士期间研究成果与项目资助 |
致谢 |
(6)多功能纳米复合制剂的构建及其肿瘤光学治疗应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
Abstract |
缩略语 |
第1章 绪论 |
1.1 肿瘤光学治疗 |
1.1.1 肿瘤光动力治疗 |
1.1.2 肿瘤光热治疗 |
1.2 基于纳米材料的肿瘤光学治疗 |
1.2.1 基于纳米材料的肿瘤光动力学治疗 |
1.2.2 基于纳米材料的肿瘤光热治疗 |
1.2.3 多功能纳米复合材料用于肿瘤光学治疗 |
1.3 本文的主要思路和研究内容 |
第2章 近红外激发肿瘤p H响应型纳米PDT制剂的构建及表征 |
2.1 材料与仪器 |
2.1.1 试剂 |
2.1.2 仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 组装单元的合成 |
2.2.2 近红外激发肿瘤p H响应型纳米PDT制剂的构建 |
2.3 实验结果及讨论 |
2.3.1 组装单元的表征 |
2.3.2 近红外激发肿瘤p H响应型纳米PDT制剂的形貌与性能表征 |
2.4 本章小结 |
第3章 pH响应的深度光动力治疗研究 |
3.1 材料和仪器 |
3.1.1 试剂 |
3.1.2 仪器 |
3.1.3 细胞和动物 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 细胞摄取与细胞毒性评价 |
3.2.2 体内上转换成像与光动力治疗评价 |
3.3 实验结果和讨论 |
3.3.1 细胞水平pH响应的光动力治疗评价 |
3.3.2 动物水平pH响应的光动力治疗评价 |
3.4 本章小结 |
第4章 多功能协同纳米PTT制剂的构建及表征 |
4.1 材料与仪器 |
4.1.1 试剂 |
4.1.2 仪器 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 Au@MSN@IONP的制备 |
4.2.2 Au@MSN@IONP的表征 |
4.3 实验结果及讨论 |
4.3.1 Au@MSN@IONP的形貌表征 |
4.3.2 Au@MSN@IONP的光热、催化、成像性能表征 |
4.4 本章小结 |
第5章 光热/芬顿反应协同的三阴乳腺癌联合治疗及机制研究 |
5.1 材料与仪器 |
5.1.1 试剂 |
5.1.2 仪器 |
5.1.3 细胞和动物 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 细胞水平联合治疗评价 |
5.2.2 动物水平联合治疗评价 |
5.3 实验结果及讨论 |
5.3.1 细胞水平Au@MSN@IONP介导的三阴乳腺癌治疗 |
5.3.2 动物水平Au@MSN@IONP介导的三阴乳腺癌治疗 |
5.4 本章小结 |
全文总结与展望 |
参考文献 |
文献综述 |
参考文献 |
作者简历 |
(7)仿生型“AND”逻辑门控释药物的构建及对子宫内膜癌杀伤作用研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
符号说明 |
前言 |
第一部分: DG@TA-Fe~ⅢNPs纳米载药系统的构建及表征 |
一 前言 |
二 实验材料及方法 |
三 实验结果 |
四 讨论 |
五 结论 |
六 附图 |
七 附表 |
第二部分: DG@TA-Fe~ⅢNPs的“AND”逻辑门控释特征和光热效应研究 |
一 前言 |
二 实验材料及方法 |
三 实验结果 |
四 讨论 |
五 结论 |
六 附图 |
第三部分: DG@TA-Fe~ⅢNPs协同光热治疗对子宫内膜癌杀伤作用的研究 |
一 前言 |
二 实验材料及方法 |
三 实验结果 |
四 讨论 |
五 结论 |
六 附图 |
参考文献 |
综述 肿瘤微环境响应性纳米药物递送系统研究进展 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
外文论文1 |
外文论文2 |
(8)黑磷纳米片的表面改性及其在光热治疗中的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 激光介导抗肿瘤治疗方法概述 |
1.3 黑磷纳米片概述 |
1.3.1 黑磷的结构 |
1.3.2 黑磷的光电性能 |
1.3.3 黑磷纳米片的制备 |
1.4 黑磷纳米片的应用 |
1.4.1 黑磷纳米片在光电领域的应用 |
1.4.2 黑磷纳米片在光介导抗肿瘤方面的应用 |
1.4.3 黑磷纳米片体内应用的缺陷及改善措施 |
1.5 聚多巴胺表面改性 |
1.5.1 聚多巴胺概述 |
1.5.2 聚多巴胺表面改性及在光介导抗肿瘤方面的应用 |
1.6 本论文的研究内容和创新点 |
第2章 靶向性功能化黑磷纳米片光控释药系统的制备与表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验设计与方法 |
2.2.1 光控释药系统BP-DOX@PDA-PEG-FA的制备 |
2.2.2 纳米材料的表征手段 |
2.2.3 光热转换效率计算及光热效应评价方法 |
2.2.4光控药物释放实验 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 光控释药系统BP-DOX@PDA-PEG-FA的设计原理 |
2.3.2 形貌、尺寸及表面电位 |
2.3.3 光谱和能谱表征 |
2.3.4 光热效应评价 |
2.3.5 光控药物释放结果 |
2.4 本章小结 |
第3章 靶向性功能化黑磷纳米片光控释药系统用于光热-化学协同治疗 |
3.1 实验设计与方法 |
3.1.1体外实验 |
3.1.2体内实验 |
3.2 实验结果与讨论 |
3.2.1 荧光显微技术追踪活细胞对药物分子的摄取情况 |
3.2.2 纳米材料生物相容性及细胞光热-化学协同疗效评价 |
3.2.3 动物光热治疗效果评价 |
3.2.4 动物光热-化学协同治疗效果 |
3.3 本章小结 |
第4章 双载药黑磷/聚多巴胺纳米片光控释药系统的制备与表征 |
4.1 引言 |
4.2 实验设计与方法 |
4.2.1 光控释药系统BP-DOX@PDA-PEOz-BTZ的制备 |
4.2.2 纳米材料的表征手段 |
4.2.3 光热效应评价方法 |
4.2.4光控药物释放实验 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 光控释药系统BP-DOX@PDA-PEOz-BTZ的设计原理 |
4.3.2 形貌、尺寸和表面电位 |
4.3.3 光谱和能谱表征 |
4.3.4 光热效应评价 |
4.3.5 光控药物释放结果 |
4.4 本章小结 |
第5章 双载药黑磷/聚多巴胺纳米片光控释药系统的光热-化学协同治疗 |
5.1 实验设计与方法 |
5.1.1 体外实验 |
5.1.2 体内实验 |
5.2 实验结果与讨论 |
5.2.1 荧光显微技术追踪活细胞对药物分子的摄取情况 |
5.2.2 纳米材料生物相容性及细胞光热-化学协同疗效评价 |
5.2.3 动物光热治疗效果评价 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读博士学位期间的研究成果 |
(9)多功能简单组分光热纳米材料的合成及其肿瘤诊疗的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 经典的光热转换材料 |
1.2.1 贵金属基光热转换材料 |
1.2.2 碳基光热转换材料 |
1.2.3 有机光热转换材料 |
1.2.4 半导体基光热转换材料 |
1.3 新兴的光热转换材料 |
1.3.1 二维非金属单质光热转换材料 |
1.3.2 金属有机框架光热转换材料 |
1.3.3 超薄MXene光热转换材料 |
1.3.4 天然的光热转换材料 |
1.4 多功能多组分型光热转换试剂 |
1.4.1 掺杂型光热转换试剂 |
1.4.2 核-壳型光热转换试剂 |
1.4.3 异质结型光热转换试剂 |
1.4.4 有机-无机杂化型光热转换试剂 |
1.5 多功能简单组分光热纳米试剂 |
1.5.1 简单组分光热-化疗纳米试剂 |
1.5.2 简单组分光热-光动力纳米试剂 |
1.5.3 简单组分光热-化学动力纳米试剂 |
1.5.4 简单组分光热-放疗纳米试剂 |
1.6 本论文的立题意义、研究内容和创新性 |
1.6.1 论文立题意义 |
1.6.2 论文研究内容 |
1.6.3 论文创新性 |
参考文献 |
第二章 Nb掺杂TiO_2 纳米晶的光热性能调控及其肿瘤诊疗的研究 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 化学试剂与仪器设备 |
2.2.2 Nb掺杂TiO_2 纳米晶的制备、表征及性能测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 Nb掺杂TiO_2 纳米晶的合成和表征 |
2.3.2 可调的光热效应和表面改性 |
2.3.3 细胞毒性和体外光热治疗 |
2.3.4 光声成像和肿瘤光热治疗 |
2.3.5 纳米晶的体内分布 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 Sb掺杂SnO_2 纳米晶的光热性能调控及其瘤诊疗的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 化学试剂与仪器设备 |
3.2.2 Sb掺杂SnO_2 纳米晶的制备,表征及性能测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 Sb掺杂SnO_2 结晶行为的研究 |
3.3.2 可调的近红外吸收和光热性能 |
3.3.3 细胞毒性和细胞光热实验 |
3.3.4 肿瘤多模成像和光热治疗 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 蓝色Te纳米针的制备及其肿瘤成像和化疗-光热治疗的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 试剂与仪器 |
4.2.2 纳米材料的制备、表征及性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 蓝色Te纳米材料的的表征 |
4.3.2 Te纳米针的光吸收和光热性能测试 |
4.3.3 激光增强的自由基清除测试 |
4.3.4 细胞抗癌活性测试和体外光热治疗 |
4.3.5 多模成像和肿瘤联合治疗 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 硫醇稳定的Bi纳米颗粒的合成及其肿瘤成像和光热-放疗的研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 试剂与仪器 |
5.2.2 纳米材料的制备、表征及性能测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 Bi-SR纳米颗粒的合成和表征 |
5.3.2 Bi-SR纳米颗粒的表面改性 |
5.3.3 Bi-SR-PEG纳米颗粒光热性能和稳定性 |
5.3.4 Bi-SR-PEG纳米颗粒的细胞毒性,细胞放疗和光热治疗 |
5.3.5 Bi-SR-PEG纳米颗粒的体内毒性评估 |
5.3.6 肿瘤CT成像和体内元素分布 |
5.3.7 Bi-SR-PEG用于肿瘤光热-放疗的研究 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 论文展望 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(10)手性近红外β-HgS量子点及其在光热治疗中的应用(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 手性无机纳米粒子的概述 |
1.2 手性半导体纳米粒子的手性起源 |
1.3 近红外量子点的概述 |
1.3.1 Ⅱ-Ⅵ族近红外量子点 |
1.3.2 Ⅳ-Ⅵ族近红外量子点 |
1.3.3 Ⅲ-Ⅴ族近红外量子点 |
1.3.4 Ⅰ-Ⅵ族近红外量子点 |
1.3.5 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族近红外量子点 |
1.3.6 Ⅵ族近红外量子点 |
1.4 汞硫属近红外量子点 |
1.4.1 水相合成法 |
1.4.2 金属有机合成法 |
1.5 近红外量子点的应用 |
1.5.1 在生物成像方面的应用 |
1.5.2 在光热治疗方面的应用 |
1.5.3 在光电器件方面的应用 |
1.6 论文的主要研究内容和创新点 |
1.6.1 论文的主要研究内容 |
1.6.2 论文的创新点 |
第2章 L/D-Cys修饰的手性β-HgS NIR QDs的水相合成及手性来源研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂与仪器 |
2.2.2 手性β-HgS NIR QDs的制备 |
2.2.3 样品表面形貌测试 |
2.2.4 样品结构分析测试 |
2.2.5 样品光谱分析测试 |
2.2.6 原位圆二色谱测试 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 手性β-HgS NIR QDs的合成 |
2.3.2 手性β-HgS NIR QDs表面形貌测试分析 |
2.3.3 手性β-HgS NIR QDs结构测试分析 |
2.3.4 手性β-HgS NIR QDs光学性能及稳定性实验分析 |
2.3.5 手性β-HgS NIR QDs的手性来源探究 |
2.4 本章小结 |
第3章 L/D-Cys修饰的手性β-HgS NIR QDs在光热治疗中的潜在应用 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验仪器与试剂 |
3.2.2 手性β-HgS NIR QDs的可见-近红外吸收光谱测试 |
3.2.3 手性β-HgS NIR QDs的稳定性实验 |
3.2.4 手性β-HgS NIR QDs的体外升温实验 |
3.2.5 手性β-HgS NIR QDs的光热转换效率计算 |
3.2.6 手性β-HgS NIR QDs细胞毒性实验 |
3.2.7 体外癌细胞光热实验 |
3.3 实验结果与分析 |
3.3.1 手性β-HgS NIR QDs的可见-近红外吸收光谱及稳定性实验 |
3.3.2 手性β-HgS NIR QDs体外升温实验 |
3.3.3 手性β-HgS NIR QDs的光热转换效率计算 |
3.3.4 手性β-HgS NIR QDs细胞毒性实验分析 |
3.3.5 体外癌细胞光热实验 |
3.4 本章小结 |
第4章 In掺杂手性β-HgS NIR QDs的合成与表征 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂与仪器 |
4.2.2 In掺杂的手性β-HgS NIR QDs的制备 |
4.2.3 样品表面形貌测试 |
4.2.4 样品结构分析测试 |
4.2.5 样品光谱分析 |
4.2.6 圆二色光谱测试 |
4.2.7 细胞毒性实验 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 In掺杂手性β-HgS NIR QDs的合成条件优化 |
4.3.2 In掺杂手性β-HgS NIR QDs的表面形貌测试 |
4.3.3 In掺杂手性β-HgS NIR QDs的结构测试分析 |
4.3.4 In掺杂手性β-HgS NIR QDs的光学性质分析 |
4.3.5 In掺杂手性β-HgS NIR QDs的细胞毒性实验分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间获得与学位论文相关的科研成果 |
参加科研项目情况 |
四、金属有机络合物近红外激光吸收剂的制备与研究(论文参考文献)
- [1]基于稀土掺杂的普鲁士蓝构筑纳米诊疗剂及其对乳腺癌诊疗一体化性能的研究[D]. 许明悦. 湖北大学, 2021(01)
- [2]谷胱甘肽响应性Ca(IO3)2@starch纳米粒子在肿瘤细胞光热成像/治疗中的应用研究[D]. 刘梦军. 上海师范大学, 2021(07)
- [3]基于二维黑磷的肝素靶向递送平台的构建及其体内外评价[D]. 欧阳欢. 南昌大学, 2020(08)
- [4]金属有机杂化材料的形貌调控及应用[D]. 刘英. 长春理工大学, 2020(01)
- [5]功能化钯纳米材料的合成及其在抗癌和抗菌中的应用[D]. 蒋耀文. 东南大学, 2020
- [6]多功能纳米复合制剂的构建及其肿瘤光学治疗应用研究[D]. 杜阳. 浙江大学, 2020(08)
- [7]仿生型“AND”逻辑门控释药物的构建及对子宫内膜癌杀伤作用研究[D]. 周虎. 山东大学, 2021(11)
- [8]黑磷纳米片的表面改性及其在光热治疗中的研究[D]. 高楠莎. 深圳大学, 2019(09)
- [9]多功能简单组分光热纳米材料的合成及其肿瘤诊疗的研究[D]. 余诺. 东华大学, 2019(03)
- [10]手性近红外β-HgS量子点及其在光热治疗中的应用[D]. 杨菲菲. 武汉理工大学, 2019(07)