【摘要】：納米材料由于在納米尺寸表現(xiàn)出特定的物化性能而在生物醫(yī)學領域表現(xiàn)出重大的應用價值。包括造影、載藥、抗腫瘤、抗菌和再生等諸多方面。例如,鐵磁性和順磁性納米顆粒用于核磁共振成像;含鉍,金和鋯等高X光吸收系數(shù)元素的納米材料用于X光計算機斷層掃描(CT);量子點(QDs)和上轉(zhuǎn)換納米材料用于熒光成像;介孔或中空結構用于載藥;光熱材料用于光熱治療和光聲成像(PAI)以及含銀納米顆粒的材料用于抗菌治療等。隨著納米技術的發(fā)展,廉價、溫和、簡易的制備和組裝方法為獲得合理的多功能納米材料應用于生物醫(yī)學領域提供更大的可行性,多功能納米材料作為更全面有效的納米平臺,表現(xiàn)出更好的應用前景。此文將對多功能納米材料的生物醫(yī)學應用,合成,表征以及發(fā)展方向進行綜合的闡述。主要包括以下工作內(nèi)容:1)通過反向微乳液的方法合成二氧化硅(SiO2)包覆QD單核心顆粒的QD/SiO2核殼結構,并通過額外添加少劑量乙醇來控制SiO2層厚度。由于QDs具有較大的生物毒性,單顆粒的包覆可以有效的避免大量QDs存在于納米復合材料中。然后,通過正丙醇鋯的水解在SiO2表面覆蓋一層二氧化鋯(Zr02),由于Zr元素較高的X光衰減系數(shù),可用于CT成像。并在表面進行葉酸(FA)修飾來提高腫瘤細胞對納米復合材料的攝入量。我們合成并表征了 QD/SiO2/Zr02-FA納米復合材料。另外,體外毒性實驗證實QD/Si02/Zr02-FA對肝細胞和肝癌細胞優(yōu)異的相容性。體外熒光成像實驗中,FA修飾的納米復合材料顯著提高在肝癌細胞中的攝入量。2)通過將牛血清白蛋白(BSA)和五水合硝酸鉍(Bi(N03)3·5H2O)混合溶液進行水熱反應制備了縱橫比可調(diào)節(jié)的硫化鉍(Bi2S3)納米材料。通過調(diào)節(jié)反應體系中BSA的濃度,可以獲得從無規(guī)則納米片到冰棍棒狀的納米棒結構,明顯的觀察到縱橫比的改變在BSA濃度變化過程中。另外,我們說明了納米材料在水溶液中優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)換性能以及卓越的PA和CT成像效果,并證明了 B2S3的生物相容性通過體外細胞毒性分析,并進一步證實Bi2S3的光熱治療效果通過體外光熱治療測試。3)合成聚多巴胺(PDA)摻雜的介孔二氧化硅(MSN)覆蓋還原氧化石墨烯納米片(rGO/MSN/PDA),并負載了阿霉素(DOX)用于化療和光熱協(xié)同治療。該材料在GO/MSN的合成基礎上,通過額外添加鹽酸多巴胺獲得,操作簡便,顯著提升納米復合材料的性能。PDA的形成以及氧化石墨烯的還原使材料的光熱性能得到提升。同時,表現(xiàn)出更好的生物相容性通過體外細胞毒性評價。另外,在體外抗腫瘤實驗中,光熱治療介導的化療,顯著提高抑制效果。4)合成尺寸可調(diào)的小銀納米顆粒修飾的介孔二氧化硅覆蓋還原氧化石墨烯納米片(rGO/MSN/Ag)用于光熱協(xié)同的抗菌治療。在GO/MSN的結構基礎上,負載尺寸可控的小銀納米顆粒,同時獲得還原氧化石墨烯,構建了具有抗菌和光熱轉(zhuǎn)換性能的納米復合材料。表現(xiàn)出對優(yōu)異的抗菌性能通過測試對Escherichia coli(E.Coli),Pseudomonas putida(P.Putida)和 Rhoadococcus 最低抑制濃度。然而,高濃度菌群對納米復合材料表現(xiàn)出不敏感性。通過額外的光熱處理,表現(xiàn)出了顯著的抗菌增強基于光熱協(xié)同效應。
【圖文】：

a,f)QD/SiOz/ZrOz掃描

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【學位授予單位】：福建農(nóng)林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R318;TB383.1

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本文編號：2655956