本文選題：石墨烯 + 金納米星�。� 參考：《華東師范大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：癌癥,具有治愈率低、復(fù)發(fā)率和致死率高的特征,已成為威脅人類健康的重大疾病之一。因此,能夠有效治療癌癥的方法一直處于不斷的研究開發(fā)中。其中,化學(xué)藥物治療,簡稱化療,是在臨床中應(yīng)用較多且比較成熟的方法,但由于選擇性不高,其對正常的組織也會造成嚴(yán)重?fù)p傷。與此相比,熱療是對腫瘤部位進(jìn)行加熱使溫度升高促使癌細(xì)胞死亡的一種方法。熱療相對于化療最大的優(yōu)勢是溫度升高只發(fā)生局部位置,從而對正常組織并不會造成損傷。因此,結(jié)合熱療的副作用小和化療藥物的高效性等優(yōu)點,研究癌癥的有效治療策略,是當(dāng)下一個迫切需要解決的重大課題。納米復(fù)合材料,具有易合成、形貌可控、易修飾、載藥量高等眾多優(yōu)良特性,是進(jìn)行熱療和作為藥物載體的良好選擇。本論文的研究工作,合成了以納米金、石墨烯、介孔二氧化硅等材料為基礎(chǔ)的多種復(fù)合納米材料,并構(gòu)建了三種載藥體系,用于腫瘤的治療研究。在特定的刺激下,我們構(gòu)建的藥物載體可實現(xiàn)對藥物的可控釋放,從而為癌癥的診斷和治療提供了新的手段。論文的具體內(nèi)容如下：第一章緒論本章首先介紹了幾種常用的納米藥物載體：如碳納米顆粒、金納米顆粒、高分子聚合物、多肽及介孔二氧化硅等,而后討論了他們在腫瘤治療方面的應(yīng)用。隨后,介紹了DNA的一些相關(guān)知識。最后對本論文研究工作的目的和意義做了論述。第二章金納米星-還原石墨烯-阿霉素(NRGO@DOX)復(fù)合納米材料的構(gòu)建及其在癌癥治療方面的應(yīng)用本工作中構(gòu)建了金納米星-還原石墨烯-阿霉素復(fù)合納米材料,并用于癌癥的熱療和化療的聯(lián)合治療。首先將納米氧化石墨烯用多巴胺還原,同時多巴胺在石墨烯的表面發(fā)生聚合反應(yīng),得到聚多巴胺-石墨烯復(fù)合物PDA-NRGO。而后將合成的等離子吸收可調(diào)的金納米星(GNS)利用金-鄰苯二酚鍵將其固定到PDA-NRGO表面得到NRGO-GNS,近紅外區(qū)域吸收增強(qiáng)。然后進(jìn)行巰基PEG修飾。最后將阿霉素負(fù)載到上面形成NRGO@DOX復(fù)合物。因為腫瘤細(xì)胞的外部組織和溶酶體及核內(nèi)體的微環(huán)境都是酸性環(huán)境,在低的pH條件下,DOX的親水性增強(qiáng),會導(dǎo)致其從石墨烯的表面脫離。另外,當(dāng)給予復(fù)合材料一定功率的紅外光照射后,體系溫度升高,DOX和石墨烯的π-π作用被破壞,也會使其從石墨烯表面脫離,藥物得到有效釋放。與此同時,通過光熱轉(zhuǎn)換得到的過高熱也能達(dá)到殺死癌細(xì)胞的作用。實驗可知：DOX的最大負(fù)載率超過200%。在酸性條件(pH=5)下,24小時后DOX的釋放量達(dá)到70%以上,若再給予激光照射,即使在1.6 W·cm-2的低功率輸出下,9小時之內(nèi)達(dá)到了80%以上的釋放量,大大加快了藥物的釋放速率。用4.0 W·cm-2的激光照射NRGO@DOX 90s后,溫度升高約25℃。將此復(fù)合材料注射到患有乳腺癌的小鼠中并給予近紅外激光照射,可高效的殺死癌細(xì)胞并抑制癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。第三章金納米棒-多肽.順鉑復(fù)合納米材料(GNR@Pt)的構(gòu)建及其應(yīng)用本工作中我們構(gòu)建了一種基于金納米棒-多肽-順鉑的復(fù)合納米藥物輸送系統(tǒng)(GNR@Pt)。首先合成了聚谷氨酸(PGA),然后共價嫁接上NH2-PEG和巰基乙胺形成PEG-g-PGA-SH共聚物,最后引入可以靶向細(xì)胞表面葉酸受體的FA,形成FA-PEG-g-PGA-SH多肽。隨后利用靜電作用及Au-S鍵將多肽固定到金納米棒表面。最后,利用Pt和聚谷氨酸中羧基(-COOH)的配位作用,將復(fù)合了多肽的金納米棒負(fù)載上順鉑后即形成GNR@Pt復(fù)合物。靶向癌細(xì)胞表面的葉酸受體后,給予近紅外激光照射,體系溫度迅速上升,可達(dá)到殺死癌細(xì)胞的作用,實現(xiàn)對腫瘤的熱療。與此同時,順鉑和多肽的配位作用得到破壞,藥物得到釋放,也可實現(xiàn)對腫瘤的化學(xué)治療,從而達(dá)到高效的治療腫瘤的目的。第四章介孔二氧化硅-DNA-阿霉素(MSN@DOX)復(fù)合納米載藥系統(tǒng)的構(gòu)建本工作中,我們基于介孔二氧化硅設(shè)計了一個對pH響應(yīng)的的納米載藥體系MSN@DOX來實現(xiàn)抗癌藥物的可控釋放。首先我們合成了氨基修飾的介孔二氧化硅納米材料(NH2-MSN)并以此作為藥物分子的載體。利用DNA作為“帽子”(gatekeepers)來封堵孔道中的藥物分子,而后通過調(diào)節(jié)體系的pH,使DNA形成比較復(fù)雜的二級結(jié)構(gòu)從而脫離NH2-MSN表面實現(xiàn)可控的藥物釋放。我們設(shè)計的Si-DNA退火后在3'端有二十個堿基呈未配對狀態(tài),而5'端的另外22個堿基配對形成雙鏈。由于單鏈DNA堿基外露顯現(xiàn)負(fù)電性,NH2-MSN的表面是呈現(xiàn)正電性的,因此可以利用靜電作用將Si-DNA吸附到表面從而達(dá)到封閉藥物的作用。在酸性條件下Si-DNA會形成三鏈的剛性結(jié)構(gòu),從NH2-MSN表面脫離,從而使孔道中的藥物分子得到釋放。
[Abstract]:Cancer, characterized by low cure rate, high recurrence rate and high mortality rate, has become one of the major diseases that threaten human health. Therefore, the method of effective treatment of cancer has been in constant research and development. Hyperthermia, in contrast, is a method of heating cancer cells to cause cancer cells to die. The greatest advantage of hyperthermia is that the temperature rises only locally, which does not cause damage to normal tissues. Therefore, the side effects of thermotherapy are combined. The effectiveness of small and chemotherapeutic drugs and the study of effective treatment strategies for cancer are an urgent task to be solved urgently. Nanocomposites have many excellent characteristics, such as easy synthesis, controllable morphology, easy modification, high drug loading and so on. It is a good choice for thermotherapy and as a drug carrier. A variety of composite nanomaterials based on nanoscale gold, graphene, mesoporous silica and so on, and three kinds of drug loading systems are constructed for the treatment of cancer. Under specific stimuli, our drug carrier can be controlled to release drugs and provide new means for the diagnosis and treatment of cancer. The contents of the body are as follows: in the first chapter, the first chapter introduces several commonly used nano drug carriers, such as carbon nanoparticles, gold nanoparticles, polymer polymers, polypeptides and mesoporous silica, and then discusses their application in the treatment of tumor. Then, some related knowledge of DNA are introduced. Finally, the research work on this paper is made. The second chapter of gold nanoscale reductive graphene adriamycin (NRGO@DOX) composite nanomaterials and their application in cancer treatment, the gold nanoscale reductive graphene doxorubicin composite nanomaterials were constructed and used in the combination therapy of cancer thermotherapy and chemotherapy. First, nano oxidation was used. Graphene is reduced with dopamine, and dopamine is polymerized on the surface of graphene. The polydopamine graphene complex PDA-NRGO. is obtained and then the synthesized plasma absorbable gold nanoscale (GNS) is immobilized on the PDA-NRGO surface to NRGO-GNS using the gold - catechol bond, and then enhanced in the near infrared region. PEG modification of the sulfhydryl group. Finally, the adriamycin is loaded to the top to form a NRGO@DOX complex. Because the external tissues of the tumor cells and the microenvironment of the lysosomes and the intranuclear bodies are acidic environments. Under the low pH conditions, the hydrophilicity of the DOX will lead to its detachment from the surface of the graphene. After radiation, the system temperature rises, the pion - pi action of DOX and graphene is destroyed, and it will be released from the surface of graphene, and the drug is released effectively. At the same time, the hyperthermia obtained through photothermal conversion can also kill the cancer cells. The experiment shows that the maximum negative load rate of DOX exceeds 200%. in the acid condition (pH=5), and DOX after 24 hours. The release amount is above 70%, and if the laser irradiation is given, the release rate of more than 80% is reached within 9 hours even under the low power output of 1.6 W. Cm-2. The release rate of the drug is greatly accelerated. The temperature rises about 25 degrees C after NRGO@DOX 90s irradiated with 4 W. Cm-2 laser. The composite material is injected into the mice with breast cancer. The near infrared laser irradiation can effectively kill cancer cells and inhibit the metastasis of cancer cells. Third the construction and application of gold nanorod polypeptide. Cisplatin composite nanomaterial (GNR@Pt) and its application, we constructed a composite nano drug delivery system (GNR@Pt) based on gold nanorods polypeptide cisplatin. (PGA) and then covalently grafted NH2-PEG and Mercaptoethylamine to form a PEG-g-PGA-SH copolymer, and finally introduced a FA that could target the cell surface folic acid receptor to form a FA-PEG-g-PGA-SH polypeptide. Then the peptide was immobilized on the surface of the gold nanorod with electrostatic action and Au-S key. Finally, the complexation of carboxyl (-COOH) in Pt and polyglutamic acid will be used. When the gold nanorods were loaded on the peptide, the GNR@Pt complex was formed after cisplatin loading. After the target of the folic acid receptor on the surface of the cancer cell, the near infrared laser irradiation was given, the system temperature increased rapidly, the effect of killing the cancer cells and the thermotherapy of the tumor were achieved. At the same time, the coordination of cisplatin and polypeptide was destroyed and the drug was released. In the fourth chapter of the construction of the mesoporous silica -DNA- adriamycin (MSN@DOX) composite nano drug delivery system, we designed a nano drug delivery system MSN@DOX for pH response based on mesoporous silica to realize the controlled release of anti-cancer drugs. First, we synthesized the amino modified mesoporous silica nanomaterial (NH2-MSN) and used it as the carrier of the drug molecule. Using DNA as "gatekeepers", we blocked the drug molecules in the channel, and then by adjusting the pH of the system, DNA formed a more complex two stage structure to disconnect from the NH2-MSN surface to realize the controllable drug. After the Si-DNA annealing at the 3'end, twenty bases are unpaired and the other 22 bases of the 5' pair form a double chain. The surface of the NH2-MSN is positively charged because of the exposure of the single chain DNA base, so the Si-DNA can be adsorbed to the surface by electrostatic action to achieve a closed drug. Under acidic conditions, Si-DNA will form a three strand rigid structure detached from the NH2-MSN surface, thereby releasing the drug molecules in the channel.
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ460.1;TB383.1

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本文編號：2025040