本文選題：樹狀大分子　切入點(diǎn)：聚乙烯亞胺　出處：《東華大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：隨著納米技術(shù)和分子影像學(xué)的飛速發(fā)展,基于分子影像學(xué)的納米造影劑和各種成像技術(shù)也得到了人們的重視。目前,應(yīng)用納米技術(shù)并結(jié)合分子影像技術(shù)對(duì)疾病的早期診斷顯得越來越重要。然而各種臨床醫(yī)學(xué)造影劑依然存在許多缺點(diǎn),如分子量小、血液半衰期短、相對(duì)低的成像效果、穩(wěn)定性和生物相容性差、非特異性等;且每一種診斷方式都存在優(yōu)缺點(diǎn),如計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)(computed tomography,CT成像)雖然具有高的空間分辨率、采集圖像時(shí)間短、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),但對(duì)軟組織分辨率差且存在放射性輻射等缺點(diǎn);而磁共振(magnetic resonance,MR)成像具有高分辨率、沒有放射性輻射且同時(shí)可獲得解剖及生理信息等優(yōu)點(diǎn),但是MR成像技術(shù)的費(fèi)用昂貴,掃描時(shí)間長。因此,需要構(gòu)建一種多模態(tài)體系,將造影元素(如Fe、Au、Gd等)構(gòu)建在一個(gè)體系中用于多重模式成像(如MR和CT成像),這樣就可以將各種成像技術(shù)優(yōu)點(diǎn)整合在一起,彌補(bǔ)彼此的缺點(diǎn)。本論文利用支狀高分子(樹狀大分子或聚乙烯亞胺(polyethyleneimine,PEI))的獨(dú)特性質(zhì)(表面有大量官能團(tuán)、內(nèi)部有很多空腔等),組裝或穩(wěn)定各種無機(jī)納米顆粒,制備了系列新型可控的有機(jī)無機(jī)雜化納米顆粒,通過各種手段表征合成的納米材料,并優(yōu)化多模態(tài)體系中各種造影劑比例使其具有更好的成像性能(如MR弛豫率、X-射線衰減特性等),通過研究此類新型雙模態(tài)造影劑在體外及動(dòng)物體內(nèi)成像效果,為多功能造影劑提供了新的思路和方法,進(jìn)一步促進(jìn)醫(yī)學(xué)成像的發(fā)展。主要內(nèi)容如下:1)第二章利用樹狀大分子獨(dú)特性質(zhì)(內(nèi)部包裹金納米顆粒(Au DENPs)以及表面有大量氨基)和靜電層層自組裝方法,制備了不均一的核/殼結(jié)構(gòu)Fe3O4@Au納米復(fù)合材料(Au/Fe3O4摩爾比為0.152),并應(yīng)用于體內(nèi)動(dòng)物雙模態(tài)MR/CT成像研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)具有良好的肝臟MR成像,并可用作CT造影劑用于皮下組織CT成像。2)由于CT成像靈敏度沒MR成像高,需要進(jìn)一步優(yōu)化Fe3O4@Au納米復(fù)合材料中Au/Fe3O4摩爾比以便達(dá)到更好的MR/CT成像效果。因此第三章進(jìn)一步利用樹狀大分子另一獨(dú)特性質(zhì)(表面大量氨基可修飾靶向分子葉酸(folic acid,FA)以及吸附金酸根離子)、金酸根離子原位還原法以及控制反應(yīng)次數(shù)來合成一系列Au/Fe3O4摩爾比可控的非靶向Fe3O4/Aun和具有靶向功能的MR/CT雙模態(tài)Fe3O4/Aun.Ac-FA納米復(fù)合材料。優(yōu)化結(jié)果表明,與非靶向材料相比(Fe3O4/Au5.Ac,Au/Fe3O4摩爾比為1.59,112.25 m M-1s-1),靶向材料Fe3O4/Au5.Ac-FA具有最好的X-射線衰減系數(shù)和較高的弛豫率(92.67 m M-1s-1)。動(dòng)物體內(nèi)腫瘤成像結(jié)果表明靶向材料Fe3O4/Aun.Ac-FA對(duì)腫瘤部位具有很好的靶向性,可用于腫瘤靶向成像。3)和昂貴的樹狀大分子比較,具有相似支狀結(jié)構(gòu)的PEI表面有豐富的氨基,且價(jià)格低廉,因而在實(shí)際生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域有著更大的前景。因此第四章以支化PEI替代樹狀大分子,通過改良的一步水熱法合成了一系列尺寸可控的PEI穩(wěn)定的Fe3O4納米顆粒(Fe3O4-PEI),研究不同的參數(shù)(如鐵源Fe Cl2·4H2O濃度(1.25 g與0.25 g)和Fe Cl2·4H2O/PEI質(zhì)量比等)對(duì)Fe3O4-PEI的尺寸影響。結(jié)果表明低濃度的鐵源利于Fe3O4晶體的生長,高分子PEI可以限制Fe3O4納米顆粒晶體的生長。然后進(jìn)一步通過聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)化、乙�；汪然瘜�(duì)Fe3O4-PEI納米顆粒進(jìn)行表面修飾,制得一系列不同功能化修飾的納米顆粒。材料的R2弛豫性能結(jié)果表明PEG修飾前后Fe3O4-PEI的弛豫率為137.11-157.61 m M-1s-1。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明聚乙二醇化和乙酰化改善了材料的生物相容性和血液相容性,且大大降低了體內(nèi)巨噬細(xì)胞對(duì)材料的非靶向內(nèi)吞量。4)在第四章的基礎(chǔ)上,第五章我們進(jìn)一步通過水熱法合成PEI穩(wěn)定的新型T1/T2 MR雙模態(tài)造影劑Fe3O4-Gd(OH)3-PEI-PEG材料(14.4±4.2 nm)用于T1和T2 MR雙模態(tài)成像。此材料(Gd/Fe摩爾比為0.25)具有良好的生物相容性和高的R1(5.63 m M-1s-1)和R2(151.37 m M-1s-1)弛豫率;最后通過兩種注射方法(腸系膜靜脈注射和尾靜脈注射)檢測材料在大鼠或小鼠體內(nèi)的T1/T2 MR成像,結(jié)果表明大鼠和小鼠在肝臟處的T1和T2成像效果達(dá)到最佳。5)第六章在第四和第五章基礎(chǔ)上,通過控制不同反應(yīng)條件,如調(diào)整不同反應(yīng)時(shí)間(6、24、40 h),添加晶體生長抑制劑Na3Cit或高分子穩(wěn)定劑PEI,并改變反應(yīng)溶劑(二甘醇(diethylene glycol,DEG)或水)等,水熱法合成形貌尺寸可控的Gd(OH)3納米材料。另外,本章進(jìn)一步嘗試以Gd(OH)3納米棒作為模型,在其上面長金納米星,制備具有腫瘤光熱治療效應(yīng)的新型材料,最后修飾PEI形成穩(wěn)定性良好的具有光熱效應(yīng)的Gd(OH)3@Au-PEI納米棒-星材料。
[Abstract]:With the rapid development of nano - technology and molecular imaging , nano - contrast agent based on molecular imaging and various imaging techniques have been paid more and more attention . However , there are many disadvantages such as low molecular weight , short half - life of blood , low cost and so on . The results show that the target material Fe3O4 / Au5 . Ac - FA has the best X - ray attenuation coefficient and high relaxation rate ( 92.67 m M - 1s - 1 ) as compared with the non - targeting material ( Fe3O4 / Au5 . Ac , Au / Fe3O4 molar ratio of 1 . 59 , 112.25 m M - 1s - 1 ) . A series of nano - sized Fe3O4 nanoparticles ( Fe3O4 - PEI ) were synthesized by hydrothermal method . The results showed that the concentration of Fe3O4 - PEI ( 0.25 g and 0.25 g ) and Fe _ 2 路 4H2O / PEI were different .

【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB383.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 史向陽;蔡紅東;;基于樹狀大分子的磁共振成像造影劑研究進(jìn)展[J];東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年03期

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本文編號(hào)：1700085