本文關(guān)鍵詞：基于空心金納米球的多功能納米顆粒的制備及其在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用　出處：《華中科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 空心金納米球 磁性納米顆粒 熒光染料 多模成像 光熱治療

【摘要】：將成像和治療功能結(jié)合在一個(gè)納米結(jié)構(gòu)中的診療試劑能夠?qū)崿F(xiàn)腫瘤的早期診斷與治療,為癌癥的早發(fā)現(xiàn)、早治療提供科學(xué)保障。在眾多的診療試劑中,多功能磁-金復(fù)合納米結(jié)構(gòu)因結(jié)合了磁性納米材料優(yōu)良的磁學(xué)性能和金納米材料良好的光學(xué)性能而受到了廣泛關(guān)注。研究者對(duì)多功能磁-金復(fù)合納米結(jié)構(gòu)已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的研究,但是這些研究大部分集中于磁性納米顆粒與金納米棒或納米殼的結(jié)合,而很少有關(guān)于空心金納米球(HGNs)與磁性納米顆粒相結(jié)合應(yīng)用于腫瘤多模成像和治療的報(bào)道。相較于其它形貌的金納米結(jié)構(gòu),HGNs擁有尺寸小(~50 nm)、球形、強(qiáng)烈且可調(diào)至近紅外光區(qū)的光學(xué)吸收特性等眾多優(yōu)勢,特別是它的空腔結(jié)構(gòu),使它成為裝載功能試劑(如抗腫瘤藥物)的理想載體,可以實(shí)現(xiàn)光療與化療的結(jié)合�；诖�,我們設(shè)計(jì)了一種新型的多功能磁-金復(fù)合納米結(jié)構(gòu)HGNs@Fe3O4-FA,該結(jié)構(gòu)以HGNs為核心,用共價(jià)偶聯(lián)的方式將Fe3O4納米顆粒和腫瘤靶向分子葉酸(FA)修飾在HGNs的表面。該結(jié)構(gòu)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞的MRI/光聲雙模成像和光熱治療功能。此外,我們還結(jié)合熒光成像的靈敏性,設(shè)計(jì)了一種具備腫瘤光聲/熒光雙模成像功能的多功能復(fù)合納米結(jié)構(gòu),并將抗腫瘤藥物阿霉素(DOX)裝載于此結(jié)構(gòu)中,以實(shí)現(xiàn)腫瘤化療與光熱治療的結(jié)合。具體研究內(nèi)容包括:(1)多功能磁性空心金納米球HGNs@Fe3O4-FA的合成與表征。首先,用鈷模板替代法合成水溶性HGNs,然后用多元醇法合成超順磁性Fe3O4納米顆粒并對(duì)其進(jìn)行表面巰基化修飾,并使其通過Au-S鍵與HGNs共價(jià)偶聯(lián)。最后,用半胱胺鹽酸鹽作為連接分子、DCC/NHS作為偶聯(lián)劑,在HGNs表面修飾腫瘤靶向分子葉酸(FA)。研究并證實(shí)了該探針有較好的MRI/光聲雙模成像功能和良好的光熱轉(zhuǎn)換效果。(2)多功能熒光載藥納米顆粒HGNs@RhB@BSA-DOX的合成與表征。首先,用偶聯(lián)劑EDC/Sulfo-NHS將熒光染料羅丹明B(RhB)共價(jià)偶聯(lián)在牛血清白蛋白(BSA)上。然后,通過BSA上巰基與Au原子的相互作用,將BSA和HGNs共價(jià)偶聯(lián)在一起。最后,通過靜電和疏水相互作用將抗腫瘤藥物DOX裝載到納米顆粒上。并用紫外光譜儀、熒光光譜儀、粒度儀等儀器對(duì)該納米顆粒進(jìn)行了表征。(3)對(duì)HGNs@Fe3O4-FA納米顆粒進(jìn)行毒性評(píng)估并將其應(yīng)用于體外腫瘤細(xì)胞的光聲/MRI雙模成像及腫瘤光熱治療的研究。MTT實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在探針濃度高達(dá)200μg/mL時(shí),細(xì)胞仍有80%以上的存活率,表明該納米顆粒毒性很小。另外,研究并證實(shí)了該納米顆粒具有良好的體外細(xì)胞MRI/光聲雙模成像效果和優(yōu)良的光熱治療效果。以上結(jié)果顯示了該納米顆粒作為診療試劑的巨大應(yīng)用潛力。
[Abstract]:The combination of imaging and treatment functions in a nanostructure can achieve the early diagnosis and treatment of cancer, and provide a scientific guarantee for the early detection and treatment of cancer. The multifunctional magnetic-gold nanostructures have attracted much attention for their combination of the excellent magnetic properties of the magnetic nanomaterials and the good optical properties of the gold nanomaterials. Well, extensive research. But most of these studies focus on the combination of magnetic nanoparticles with gold nanorods or nanoshells. However, there are few reports on the application of hollow gold nanospheres (HGNs) combined with magnetic nanoparticles in tumor multimode imaging and treatment, compared with other gold nanostructures. HGNs has many advantages, such as small size of 50nm, spherical, strong and adjustable optical absorption characteristics to near infrared region, especially its cavity structure. Making it an ideal carrier for loading functional reagents (such as antitumor drugs) can combine phototherapy with chemotherapy. We have designed a novel multifunctional magneto-gold nanostructure, HGNs @ Fe3O4-FA.HGNs @ Fe3O4-FA.The structure is based on HGNs. Covalent Coupling of Fe3O4 nanoparticles and tumor targeting Molecular folate. Modified on the surface of HGNs. This structure can achieve both MRI / photoacoustic dual-mode imaging and photothermal therapy of tumor cells. Considering the sensitivity of fluorescence imaging, we designed a multifunctional composite nanostructure with tumor photoacoustic / fluorescent dual-mode imaging function, and loaded the anti-tumor drug doxorubicin (DOX) into the structure. In order to achieve the combination of tumor chemotherapy and photothermal therapy. The specific research contents include the synthesis and characterization of multifunctional magnetic hollow gold nanospheres (HGNs@Fe3O4-FA). Water soluble HGNs were synthesized by cobalt template substitution method, and then superparamagnetic Fe3O4 nanoparticles were synthesized by polyol method and modified by surface sulfhydrylation. Finally, cysteamine hydrochloride was used as the coupling molecule DCC-NHS as the coupling agent. Modification of tumor targeting molecule folate on the surface of HGNs has been studied and confirmed that the probe has better function of MRI / photoacoustic dual-mode imaging and good photothermal conversion effect. Synthesis and characterization of multifunctional fluorescent drug-loaded nanoparticles HGNs@RhB@BSA-DOX. The fluorescent dye Rhodamine (RhB) was covalently coupled to bovine serum albumin (BSA) by coupling agent EDC/Sulfo-NHS. BSA and HGNs are covalently coupled by the interaction of sulfhydryl group with au atom on BSA. Finally. The antitumor drug DOX was loaded onto the nanoparticles by electrostatic and hydrophobic interaction. The nanoparticles were characterized by granulometer and other instruments. The toxicity of HGNs@Fe3O4-FA nanoparticles was evaluated and applied to the study of photoacoustic / MRI dual-mode imaging and photothermal therapy of tumor cells in vitro. When the probe concentration was as high as 200 渭 g / mL, the cell still had a survival rate of more than 80%, indicating that the nanoparticles had little toxicity. The results show that the nanoparticles have a good in vitro MRI / photoacoustic dual-mode imaging and excellent photothermal therapy. The results show that the nanoparticles have great application potential as diagnostic and therapeutic reagents.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB383.1;O614.123

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本文編號(hào)：1439619