本文選題：焦糖化碳納米顆粒 + 光熱治療��； 參考：《山東大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：癌癥是威脅人類健康的一種惡性疾病,實(shí)現(xiàn)癌癥的精確診斷和治療對于提高癌癥的治愈率是非常重要的。核磁共振成像具有無輻射、高的分辨率、高準(zhǔn)確度、多參數(shù)成像的優(yōu)點(diǎn),是一種常用的診斷技術(shù)。在核磁成像過程中,為了提高對比度,需要用到磁共振成像對比劑。光熱治療是一種治療癌癥的新方法,具有精確度高和損傷小的優(yōu)點(diǎn),在光熱治療中具有高光熱轉(zhuǎn)化效率的光熱治療劑是非常重要的。隨著納米材料的發(fā)展,由于納米材料獨(dú)特的光學(xué)、磁學(xué)和電學(xué)性質(zhì),使得納米材料在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用得到廣泛研究。磁共振成像對比劑分為T1和T2兩種,錳的納米材料作為磁共振成像的對比劑,可以有效的提高T1成像效果。光熱治療劑一般包括機(jī)染料物質(zhì)、貴金屬材料、碳類材料和半導(dǎo)體材料。集診斷和治療于一體的多功能的納米材料被廣泛研究,但是納米材料在生物體內(nèi)的毒性和代謝問題,是阻礙納米材料在臨床上使用的重大障礙,也是人們一直關(guān)注的問題。在本文中,我們從食品科學(xué)的角度出發(fā),以食品焦糖化反應(yīng)為合成方法,用葡萄糖合成生物相容性好的和可生物降解的焦糖化碳納米材料,焦糖化碳納米顆粒表面含有大量的官能團(tuán)可以形成錳碳納米材料,用于癌癥的核磁成像和光熱治療研究。具體內(nèi)容歸納如下:1.我們通過自犧牲氧化還原的方法合成了生物相容性的焦糖化碳納米顆粒負(fù)載順磁性超薄四氧化三錳納米片的復(fù)合材料,用于肝核磁成像的T1對比劑和T1加權(quán)成像研究,這種納米材料能夠被枯否氏細(xì)胞吞噬而且有很高的弛豫率。我們研究了 Mn304-CNPs的合成以及作為磁共振成像的特征。Mn3O4-CNPs的弛豫率(r1)達(dá)到11.6mM-1s-1是臨床上使用的釓的螯合物的弛豫率的近3倍。在注射納米材料4h后,小鼠的肝臟信號增強(qiáng)50.1%。錳在小鼠內(nèi)的含量在注射納米材料48h后與注射前相等。因此,Mn3O4-CNPs能用于肝核磁成像的對比劑。2.我們通過離子吸附和配位作用合成了可生物降解的、具有pH響應(yīng)的碳納米顆粒負(fù)載Mn~(2+)(Mn~(2+)-CNPs)用于腫瘤的核磁成像和光熱治療。Mn~(2+)-CNPs納米材料經(jīng)過激光照射后,有很好的光熱效果。在pH是5的條件下,錳離子的釋放率達(dá)到45%,說明有pH響應(yīng)效果。通過細(xì)胞毒性分析,證明了 Mn~(2+)-CNPs有很好的生物相容性。在小鼠體內(nèi)注射納米材料15分鐘后腫瘤部位的成像強(qiáng)度增加了 64%,有很強(qiáng)的腫瘤成像增強(qiáng)效果。通過血漿和細(xì)胞降解實(shí)驗(yàn),證明了Mn~(2+)-CNPs可被生物降解。因此,Mn~(2+)-CNPs在臨床上對腫瘤的診斷和治療中有著巨大的應(yīng)用潛力。
[Abstract]:Cancer is a malignant disease threatening human health. Accurate diagnosis and treatment of cancer is very important to improve the cure rate of cancer. Magnetic resonance imaging (NMR) is a commonly used diagnostic technique with the advantages of radiation-free, high resolution, high accuracy and multi-parameter imaging. In order to improve the contrast, magnetic resonance imaging contrast agent is needed in the process of nuclear magnetic imaging. Photothermal therapy is a new method for cancer treatment, which has the advantages of high accuracy and less damage. It is very important to have a photothermal therapy agent with high photothermal conversion efficiency in photothermal therapy. With the development of nanomaterials, the applications of nanomaterials in biomedicine have been extensively studied due to their unique optical, magnetic and electrical properties. Magnetic resonance imaging contrast agents can be divided into T1 and T2, manganese nanomaterials as contrast agent, can effectively improve the T1 imaging effect. Photothermal agents generally include dyestuffs, precious metal materials, carbon materials and semiconductor materials. Multifunctional nanomaterials integrated with diagnosis and treatment have been widely studied. However, the toxicity and metabolism of nanomaterials in vivo are the major obstacles to the clinical use of nanomaterials, and have been concerned by people all the time. In this paper, from the point of view of food science, using food caramel reaction as a synthetic method, we use glucose to synthesize biocompatible and biodegradable caramel nanomaterials. A large number of functional groups on the surface of caramel carbon nanoparticles can form manganese carbon nanomaterials for nuclear magnetic resonance imaging and photothermal therapy of cancer. The details are summarized as follows: 1. We synthesized the biocompatible carbon caramel nanoparticles loaded with ultrathin mn _ 3O _ 4 nanocomposites by self-sacrificial redox method, which were used in the study of T1 contrast agent and T _ 1-weighted imaging of liver nuclear magnetic imaging. The nanomaterials can be swallowed by Kupffer cells and have a high relaxation rate. We have studied the synthesis of Mn304-CNPs and the relaxation rate of mn _ 3O _ 4-CNPs as the characteristic of magnetic resonance imaging. The relaxation rate of 11.6mM-1s-1 is nearly three times that of the gadolinium chelate used in clinic. The liver signal of mice was enhanced by 50.1% 4 h after injection of nano material. The content of manganese in mice was equal to that before injection for 48 hours. Therefore, mn _ 3O _ 4-CNPs can be used as contrast-agent of liver nuclear magnetic imaging. We synthesized biodegradable, pH responsive carbon nanoparticles loaded with Mn~(2 / Mn-MN ~ (2 +) -CNPs) for nuclear magnetic resonance imaging and photothermal therapy of tumor by ion adsorption and coordination. The photothermal properties of the nanomaterials, such as. MNO _ 2 ~ (2 +) -CNPs, have good photothermal effect after laser irradiation. Under the condition of pH 5, the release rate of manganese ion reached 45%, which indicated that there was a pH response effect. The biocompatibility of Mn~(2 was proved by cytotoxicity analysis. The imaging intensity of tumor site was increased by 64% after 15 minutes of injection of nanomaterials in mice, and the enhancement effect of tumor imaging was very strong. The biodegradation of Mn~(2 was demonstrated by plasma and cell degradation experiments. Therefore, MNS-CNPs have great potential in the diagnosis and treatment of tumor.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R73-3;TB383.1

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