本文關(guān)鍵詞： WO3-x納米結(jié)構(gòu) 鈉鎢青銅 光熱治療 CT造影劑 多功能　出處：《東華大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：癌癥已經(jīng)成為人類的主要致病死因，嚴(yán)重威脅著人類的生命與健康。光熱治療作為一種可替代傳統(tǒng)治療方法的新型微創(chuàng)治療技術(shù)，可以避免傳統(tǒng)治療方法的副作用，并且有效地殺死腫瘤細(xì)胞。因此，，其在癌癥治療方面有著很好的應(yīng)用前景，近年來(lái)受到了廣泛關(guān)注。此外，癌癥治療面臨的最大問(wèn)題是初期診斷困難，因此，研發(fā)一種同時(shí)具有輔助診斷成像功能和光熱功能的材料對(duì)該研究至關(guān)重要。目前用于癌癥診斷與治療的多功能納米材料多為復(fù)合材料，其合成過(guò)程較為復(fù)雜。為了提高其實(shí)用性，本文設(shè)計(jì)了一種一步合成法制備多功能親水性的鎢基半導(dǎo)體納米顆粒，已開展工作如下： 第一部分：以氯化鎢和無(wú)水乙醇為原料制得前驅(qū)溶液，轉(zhuǎn)移至高壓反應(yīng)釜中，采用傳統(tǒng)的溶劑熱大規(guī)模制備WO3-x納米結(jié)構(gòu)；此外，為了獲得結(jié)晶度高，形貌均勻，光熱性能良好的WO3-x納米結(jié)構(gòu)，我們探究了反應(yīng)溫度（120-180°C）、反應(yīng)物濃度（氯化鎢乙醇溶液濃度：17.5-27.35mg/mL）、反應(yīng)時(shí)間（12-24h）對(duì)納米帶結(jié)構(gòu)、形貌以及結(jié)晶度的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明反應(yīng)溫度為180°C，反應(yīng)物濃度為17.5mg/mL，反應(yīng)時(shí)間為24h的反應(yīng)條件下制得的WO3-x納米結(jié)構(gòu)形貌最均一、結(jié)晶度最高，為最佳反應(yīng)條件。對(duì)在此最佳反應(yīng)條件下制得的WO3-x納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行UV-vis-NIR測(cè)試、不同波長(zhǎng)激光器照射下光熱性能的研究、體外CT成像性能的研究和細(xì)胞毒性研究。研究發(fā)現(xiàn)合成的WO3-x納米結(jié)構(gòu)在915nm波長(zhǎng)激光器照射下具有良好的光熱性能，濃度為0.5mg/mL的WO3-x納米結(jié)構(gòu)經(jīng)激光照射10分鐘后，可從室溫20.6°C升高到41.4°C。此外，在較低濃度下WO3-x納米結(jié)構(gòu)具有良好的CT成像效果，其HU值曲線斜率達(dá)到24.35HU L/g。隨后我們用兩種腫瘤細(xì)胞分別評(píng)估了所制備的WO3-x納米結(jié)構(gòu)的生物毒性，發(fā)現(xiàn)當(dāng)材料濃度低于0.25mg/mL時(shí)，其毒性較低或者可以認(rèn)為是無(wú)毒的。然而當(dāng)濃度升高后，其具有一定的毒性，我們認(rèn)為這是由于WO3-x納米結(jié)構(gòu)在PBS中容易被氧化造成的，隨后我們?cè)O(shè)計(jì)了WO3-x納米結(jié)構(gòu)的氧化實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)證明含有氧空位缺陷的WO3-x納米結(jié)構(gòu)的確容易被氧化而失去氧空位缺陷。為了滿足鎢基材料作為光熱試劑的需求，我們又設(shè)計(jì)了一種鈉鎢青銅光熱試劑。 第二部分：在第一部分的研究基礎(chǔ)上，我們通過(guò)一種簡(jiǎn)單的、綠色無(wú)污染不添加任何表面活性劑的方法，采用廉價(jià)、易得的原料合成了一種PEG修飾的Na0.3WO3納米棒，采用透射電子顯微鏡（TEM）、X射線衍射（XRD）、傅里葉紅外光譜分析（FT-IR）、紫外可見吸收光譜分析（UV-vis-NIR）、X射線光電子能譜（XPS）等表征手段對(duì)制得的產(chǎn)物進(jìn)行表征，證明制得的產(chǎn)物確為PEG@Na0.3WO3納米棒。此外，還對(duì)PEG@Na0.3WO3納米棒體內(nèi)外CT成像性能和光熱性能進(jìn)行表征，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在915nm波長(zhǎng)激光器的照射下，PEG@Na0.3WO3納米棒具有良好的體外光熱效果，在相同實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)照組水升溫僅為2.4oC，而濃度為0.5mg/mL的PEG@Na0.3WO3納米棒溫度升高了27.6oC。經(jīng)過(guò)五個(gè)光熱循環(huán)后，70ppm的PEG@Na0.3WO3納米棒樣品的升高溫度保持不變，證明了PEG@Na0.3WO3納米棒具有良好的光熱穩(wěn)定性能。PEG@Na0.3WO3納米棒的CT信號(hào)隨著濃度增大而變強(qiáng)，其HU值曲線斜率為29.95HU L/g，而臨床上使用最廣泛的碘伯醇僅為19.35HU L/g。細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)證明濃度高達(dá)1mg/mL的PEG@Na0.3WO3納米棒對(duì)TC71腫瘤細(xì)胞的毒性較低，細(xì)胞存活率仍高于80%。此外，TC71腫瘤細(xì)胞對(duì)PEG@Na0.3WO3納米棒的攝取率達(dá)到約5%。通過(guò)對(duì)種有TC71腫瘤細(xì)胞的小鼠瘤內(nèi)注射PEG@Na0.3WO3納米棒水分散液可以發(fā)現(xiàn)在注射前后，腫瘤區(qū)域的CT信號(hào)明顯增強(qiáng)。更重要的是，在濃度為1mg/mL和功率密度為1.2W/cm2的915nm激光器照射的條件下，短時(shí)間（5-10min）內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)小鼠腫瘤組織的破壞。因此，我們認(rèn)為PEG@Na0.3WO3納米棒在癌癥診斷與治療領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用前景。
[Abstract]:As a new type of minimally invasive treatment technology which can replace the traditional treatment method , it can avoid the side effect of the traditional treatment method and effectively kill tumor cells . Therefore , it is very important to develop a multi - functional nano - material with auxiliary diagnostic imaging function and light - heat function . The results show that the WO3 - x nano - structure prepared by using tungsten chloride and absolute ethyl alcohol as raw materials can be transferred to a high - pressure reaction kettle to prepare WO3 - x nanostructures on a large scale . The results show that the WO3 - x nanostructures with high crystallinity , uniform morphology and good photo - thermal performance have the highest toxicity . The results show that the WO3 - x nanostructures have good photothermal properties . The results show that the WO3 - x nano - structures have good thermal properties . The results show that the WO3 - x nano - structures have good thermal properties . The results show that the WO3 - x nano - structures with oxygen vacancy defects are easy to be oxidized to lose oxygen vacancy . In order to meet the requirements of tungsten - based materials as a thermal reagent , we have designed a sodium - tungsten bronze thermal reagent . The results show that PEG @ Na0 . 3WO3 nanorods have good photo - thermal stability . The results show that PEG @ Na0 . 3WO3 nanorods have good photostability .

【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】：2015
【分類號(hào)】：R730.4;TB383.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 陸怡;陳大明;熊燕;;抗腫瘤藥物的研發(fā)態(tài)勢(shì)分析[J];生命科學(xué);2012年06期

本文編號(hào)：1455027