本文關(guān)鍵詞：聚乙烯亞胺修飾的四氧化三鐵納米顆粒平臺(tái)的制備、功能化及腫瘤診療應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 聚乙烯亞胺 四氧化三鐵納米顆粒 金納米顆粒 磁共振成像 X射線斷層掃描成像 光聲成像 光熱治療 腫瘤診斷與治療

【摘要】：隨著納米合成技術(shù)和納米醫(yī)學(xué)的發(fā)展,四氧化三鐵(Fe_3O_4)納米顆粒作為一種優(yōu)良的陰性造影劑已經(jīng)廣泛地用于核磁共振(MR)成像領(lǐng)域。為提高疾病檢測(cè)的靈敏度,多功能化的Fe_3O_4納米顆粒相繼被開發(fā)出來(lái),以達(dá)到高效地靶向病灶MR成像的效果。此外,金(Au)納米顆粒引入Fe_3O_4納米顆粒平臺(tái)而構(gòu)建的復(fù)合納米顆粒可用于腫瘤的MR/CT(計(jì)算機(jī)X-射線斷層掃描術(shù))/PA(光聲成像技術(shù))多模態(tài)成像和光熱治療(PTT)。我們前期工作以表面擁有大量氨基的超支化聚乙烯亞胺(PEI)為穩(wěn)定劑,并通過后續(xù)對(duì)其表面氨基進(jìn)一步多功能化,成功構(gòu)建了多功能化的Fe_3O_4納米顆粒平臺(tái),如多功能化PEI包覆的Fe_3O_4和Fe_3O_4/Au復(fù)合納米顆粒,用于腫瘤的單模態(tài)或雙模態(tài)成像。在此前期工作基礎(chǔ)上,本碩士論文進(jìn)一步對(duì)合成高弛豫率Fe_3O_4納米顆粒和靶向修飾Fe_3O_4/Au復(fù)合納米顆粒以提高成像診斷的準(zhǔn)確度,以及調(diào)控Fe_3O_4/Au復(fù)合納米顆粒尺寸和形貌用于腫瘤診療一體化進(jìn)行了探索。在第二章中,我們首先通過溫和還原法合成PEI包覆的超高弛豫率Fe_3O_4納米顆粒,然后在其表面修飾示蹤劑異硫氰酸熒光素(FI)和聚乙二醇(PEG)化的靶分子RGD多肽,最終乙�；砻鏆埩舻陌被�,并將合成的多功能Fe_3O_4納米顆粒用于αvβ3整合素受體高表達(dá)的U87MG皮下腫瘤模型T2加權(quán)MR成像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,RGD修飾的Fe_3O_4納米顆粒的粒徑在9 nm左右,具有很好的膠體穩(wěn)定性和良好的生物相容性,T2弛豫率高達(dá)500 mM-1s-1以上,并對(duì)U87MG細(xì)胞具有很好的靶向能力。體外細(xì)胞和體內(nèi)腫瘤模型成像實(shí)驗(yàn)以及組織分布結(jié)果表明,RGD修飾的Fe_3O_4納米顆粒具有αvβ3整合素受體高表達(dá)的腫瘤細(xì)胞和腫瘤部位的靶向MR成像能力,可以從體內(nèi)代謝出去,降低了對(duì)活體的潛在危害,可以安全用于體內(nèi)MR成像。在第三章中,為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)靶向多模態(tài)成像,PEI首先用來(lái)穩(wěn)定Au納米顆粒,然后通過共沉淀的方法將PEI穩(wěn)定的Au納米顆粒與Fe_3O_4納米顆粒復(fù)合在一起形成Fe_3O_4/Au復(fù)合納米顆粒。接著,在其表面修飾靶向試劑透明質(zhì)酸(HA),實(shí)現(xiàn)對(duì)CD44受體高表達(dá)的HeLa腫瘤模型的靶向MR/CT雙模態(tài)成像。結(jié)果表明,復(fù)合納米顆粒具有很好的膠體穩(wěn)定性,較高的T2弛豫率(264.16mM-1s-1)、良好的X-射線衰減性能和良好的生物相容性,以及對(duì)HeLa細(xì)胞很好的靶向能力。體外細(xì)胞和體內(nèi)腫瘤模型成像實(shí)驗(yàn)以及組織分布結(jié)果表明,Fe_3O_4/Au復(fù)合納米顆粒具有靶向腫瘤細(xì)胞和腫瘤部位MR/CT雙模態(tài)成像的能力,可以從體內(nèi)代謝出去,降低了對(duì)活體的潛在危害,可以安全用于體內(nèi)MR/CT雙模態(tài)成像。在第四章中,通過調(diào)整Au納米顆粒的形貌,我們還合成了將特定波長(zhǎng)的激光轉(zhuǎn)換成熱能的核殼結(jié)構(gòu)Fe_3O_4@Au星型納米顆粒(NSs),用于腫瘤的診療一體化研究。首先通過溫和還原法合成Fe_3O_4/Ag復(fù)合納米顆粒種子,然后種子在星形納米顆粒生長(zhǎng)液(含氯金酸、CTAB、抗壞血酸和硝酸銀)中生成Fe_3O_4@Au NSs,接著在其表面修飾巰基化的PEI(PEI-SH)和PEG化的葉酸(FA),并最終乙�；瘹埩舻谋砻姘被：铣傻腇A修飾的多功能Fe_3O_4@Au NSs可以用于靶向FA受體高表達(dá)的HeLa腫瘤模型,實(shí)現(xiàn)腫瘤的MR/CT/PA/thermal(熱)成像以及PTT治療。結(jié)果表明,該星形納米顆粒粒徑約為149.6 nm,具有超高弛豫率(549.07 mM-1s-1),良好的X-射線衰減性能,較高的光熱轉(zhuǎn)換效率,較強(qiáng)的光聲信號(hào)強(qiáng)度,良好的膠體穩(wěn)定性和很好的生物相容性,以及對(duì)FA受體高表達(dá)的He La細(xì)胞具有很好的靶向能力。細(xì)胞和動(dòng)物成像實(shí)驗(yàn)表明,星形納米顆�？梢杂糜诎邢蝮w外He La細(xì)胞和體內(nèi)腫瘤模型MR/CT/PA多模態(tài)成像。體外細(xì)胞光熱消融和體內(nèi)腫瘤光熱治療數(shù)據(jù)顯示,星形納米顆�？梢杂糜谀[瘤細(xì)胞和腫瘤組織的光熱治療�？傊�,我們研究了PEI修飾的Fe_3O_4納米顆粒平臺(tái)的制備和進(jìn)一步功能化,用于提高腫瘤成像診斷的準(zhǔn)確度和實(shí)現(xiàn)腫瘤的診斷與治療。本論文的實(shí)驗(yàn)對(duì)開發(fā)新型的、準(zhǔn)確度高的腫瘤成像診斷造影劑和診療一體化載體提供新的思路。
【關(guān)鍵詞】：聚乙烯亞胺 四氧化三鐵納米顆粒 金納米顆粒 磁共振成像 X射線斷層掃描成像 光聲成像 光熱治療 腫瘤診斷與治療
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R943;TB383.1
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 緒論13-30
• 1.1 引言13-14
• 1.2 核磁共振成像（MRI）14-15
• 1.2.1 核磁共振成像簡(jiǎn)介14
• 1.2.2 核磁共振成像原理14-15
• 1.3 超順磁性Fe_3O_4納米顆粒簡(jiǎn)介15-21
• 1.3.1 超順磁性Fe_3O_4納米顆粒的合成15-17
• 1.3.2 超順磁性Fe_3O_4納米顆粒的表面修飾17-21
• 1.4 超順磁性Fe_3O_4納米顆粒在分子影像診斷方面的應(yīng)用簡(jiǎn)介21-27
• 1.4.1 超順磁性Fe_3O_4納米顆粒的MR成像應(yīng)用21-22
• 1.4.2 Fe_3O_4/Au復(fù)合納米顆粒在分子影像學(xué)方面的應(yīng)用22-27
• 1.5 本論文研究的內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)27-30
• 1.5.1 研究?jī)?nèi)容27-29
• 1.5.2 課題創(chuàng)新點(diǎn)29-30
• 第二章 RGD靶向的聚乙烯亞胺基四氧化三鐵核磁共振成像造影劑的制備及其體內(nèi)腫瘤診斷的研究30-51
• 2.1 引言30-31
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分31-38
• 2.2.1 材料和儀器31-32
• 2.2.2 樣品的制備32-34
• 2.2.3 樣品的表征34-38
• 2.3 結(jié)果與討論38-50
• 2.3.1 材料的合成與表征38-43
• 2.3.2 材料的生物相容性評(píng)價(jià)43-45
• 2.3.3 材料靶向性檢測(cè)45-48
• 2.3.4 動(dòng)物體內(nèi)試驗(yàn)48-50
• 2.4 本章小結(jié)50-51
• 第三章 透明質(zhì)酸靶向的聚乙烯亞胺基四氧化三鐵/金復(fù)合納米顆粒的制備及靶向腫瘤MR/CT雙模態(tài)成像應(yīng)用51-70
• 3.1 引言51-52
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分52-58
• 3.2.1 材料和儀器52-53
• 3.2.2 樣品的制備53-54
• 3.2.3 樣品的表征54-58
• 3.3 結(jié)果與討論58-69
• 3.3.1 材料的合成與表征58-62
• 3.3.2 材料的生物相容性評(píng)價(jià)62-64
• 3.3.3 材料的靶向性檢測(cè)64-67
• 3.3.4 動(dòng)物體內(nèi)試驗(yàn)67-69
• 3.4 本章小結(jié)69-70
• 第四章 葉酸靶向的聚乙烯亞胺基Fe_3O_4@Au星形納米顆粒用于腫瘤的多模態(tài)成像和光熱治療的應(yīng)用70-92
• 4.1 引言70-71
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分71-78
• 4.2.1 材料和儀器71-72
• 4.2.2 樣品的制備72-74
• 4.2.3 樣品的表征74-78
• 4.3 結(jié)果與討論78-91
• 4.3.1 材料的合成與表征78-84
• 4.3.2 材料的生物相容性評(píng)價(jià)84-85
• 4.3.3 體外細(xì)胞靶向及光熱消融實(shí)驗(yàn)85-87
• 4.3.4 動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)87-91
• 4.4 本章小結(jié)91-92
• 第五章 結(jié)論與展望92-94
• 5.1 研究結(jié)論92-93
• 5.2 課題展望93-94
• 參考文獻(xiàn)94-101
• 攻讀碩士研究生期間所取得的成果101-103
• 致謝103

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