聚縮水甘油功能化無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料的制備及其在腫瘤治療中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間：2020-05-09 01:32

【摘要】：在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中,聚縮水甘油改性已成為能夠改善無(wú)機(jī)納米材料生物相容性的一種表面修飾方法法。本論文描述了縮水甘油通過(guò)開環(huán)聚合反應(yīng),直接嫁接在無(wú)機(jī)納米顆粒的活性基團(tuán)上,嫁接后的聚縮水甘油由聚氧乙烯的超支化多鏈骨架和大量末端羥基基團(tuán)組成。除此之外,聚縮水甘油末端的羥基可以容易地轉(zhuǎn)化為更活躍的功能基團(tuán),并進(jìn)一步結(jié)合一系列的功能性分子或納米材料。除了在水溶液中的具有良好分散性和穩(wěn)定性等優(yōu)良的理化特性外,聚縮水甘油層還具有良好的生物學(xué)效應(yīng),如抑制蛋白質(zhì)的吸附、防止非特異性細(xì)胞吸收、避免網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的捕獲等作用。具體內(nèi)容如下:一、聚縮水甘油(PG)功能化氧化錳的制備及在腫瘤化療中的應(yīng)用。將縮水甘油接枝在以多元醇法制備的MnO納米簇表面,然后通過(guò)逐步的有機(jī)反應(yīng)與RGD肽結(jié)合。PG功能化后的MnO納米簇不僅很大程度上提高其在生理介質(zhì)中的分散性和膠體穩(wěn)定性,而且還有效地抑制了非特異性細(xì)胞對(duì)MnO-PG的吸收。與之相反,MnO-PG-RGD被高表達(dá)α_vβ_3整合素的人類膠質(zhì)瘤(U87MG)細(xì)胞特異性攝取,內(nèi)吞后的MnO-PG-RGD主要聚集在U87MG細(xì)胞的溶酶體中。偏酸性的溶酶體加速了Mn~(2+)離子的釋放,促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激進(jìn),進(jìn)一步導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞損傷和凋亡。結(jié)果表明,MnO納米粒子除了作為核磁共振成像試劑外,還能作為潛在的抗腫瘤制劑。二、聚縮水甘油(PG)功能化氧化鋅的制備及在腫瘤化療中的應(yīng)用。紅色熒光ZnO納米顆粒與縮水甘油和RGD肽結(jié)合后合成ZnO-PG-RGD納米復(fù)合材料。然后,ZnO納米粒子通過(guò)n-π共軛,負(fù)載抗癌藥物-阿霉素(DOX),合成納米藥物ZnO-PG-RGD/DOX。聚縮水甘油(PG)層不僅夠增加ZnO在生理介質(zhì)中的分散性,還能在酸性條件下釋放DOX。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,通過(guò)細(xì)胞共聚焦顯微鏡成像得到,ZnO-PG-RGD主要集中在細(xì)胞的溶酶體中,ZnO-PG-RGD/DOX對(duì)U87MG細(xì)胞顯示出很強(qiáng)的選擇細(xì)胞毒性。因此,功能化的ZnO納米粒子是一種很有前途的新型納米藥物載體。三、聚縮水甘油(PG)功能化磁性介孔二氧化硅的制備及在腫瘤光動(dòng)力治療中的應(yīng)用。設(shè)計(jì)并合成了一種由PG層介導(dǎo)的磁性介孔硅納米復(fù)合物(MMSN),并通過(guò)酰胺鍵將光敏劑(二氫卟吩e,Ce6)固定在MMSN上,形成Ce6@MMSN納米復(fù)合物。在外部磁場(chǎng)作用下,Ce6@MMSN通過(guò)磁靶向,被動(dòng)運(yùn)輸至腫瘤細(xì)胞。研究結(jié)果表明,Ce6@MMSN在中性及酸性環(huán)境下基本不會(huì)釋放,從而防止Ce6提前釋放降低治療效果。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明,Ce6@MMSN在外界磁場(chǎng)能被HeLa攝取且在無(wú)光照下,顯示低細(xì)胞毒性。然而,細(xì)胞攝取Ce6@MMSN后,在光照下產(chǎn)生單線態(tài)氧(ROS),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡壞死,增加光動(dòng)力(PDT)治療效果。
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