本文關(guān)鍵詞：鈣鈦礦基上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒的制備及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著納米科技的進(jìn)步,納米材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域獲得了廣泛的研究應(yīng)用。近年來(lái)納米醫(yī)學(xué)的發(fā)展對(duì)具有可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)疾病診斷與治療及藥物傳輸?shù)榷喙δ艿囊惑w化納米平臺(tái)提出了越來(lái)越高的要求。稀土元素上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒(UCNPs)可以在紅外光源的激發(fā)下發(fā)射出從紫外到紅外區(qū)域的光。UCNPs擁有很多優(yōu)異的性能,如可調(diào)的發(fā)光光譜、較高的光穩(wěn)定性、較小的細(xì)胞毒性,更重要的是紅外光源激發(fā)可以減少生物組織的自熒光效應(yīng),并且減小對(duì)細(xì)胞和組織的損傷,因此在生物醫(yī)學(xué)成像和探測(cè)研究領(lǐng)域具有很大吸引力。得益于材料物理化學(xué)性能和生物學(xué)性能的極大提高,上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒為兼具生物成像和診療一體的多功能納米材料的發(fā)展提供了新的機(jī)遇和快速的進(jìn)步。本論文中,我們進(jìn)一步研究了UCNPs及其納米復(fù)合材料在組織工程和光監(jiān)測(cè)藥物傳遞方面的應(yīng)用。通過(guò)不同方法制備出具有單分散性的稀土摻雜鈣鈦礦基納米材料,產(chǎn)物具有良好的結(jié)晶性、較窄的尺寸分布和較大的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度。隨后將UCNPs與生物玻璃組成復(fù)合纖維材料,以期利用光學(xué)信號(hào)的變化來(lái)監(jiān)測(cè)生物玻璃礦化的過(guò)程變化。同時(shí),我們利用介孔二氧化硅包裹所得的UCNPs,得到新型藥物載體,詳細(xì)地討論了藥物裝載和釋放過(guò)程,并與上轉(zhuǎn)換發(fā)光建立對(duì)應(yīng)關(guān)系,實(shí)現(xiàn)藥物釋放的光學(xué)監(jiān)測(cè)。論文主要內(nèi)容概括如下：第一章：簡(jiǎn)要介紹用作生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的納米材料,主要介紹稀土元素上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的性能和應(yīng)用。同時(shí)也論述了鈣鈦礦基上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的優(yōu)勢(shì)及制備。第二章：實(shí)驗(yàn)所用原料和測(cè)試方法的總結(jié)展示,如XRD、FTIC、SEM等。第三章：利用不同方法制備出鈣鈦礦基的上轉(zhuǎn)換納米材料。首先利用溶膠凝膠法制備鉺摻雜的鈦酸鈣納米顆粒CaTiO3:Er3+,但是由于高溫?zé)Y(jié)過(guò)程導(dǎo)致了顆粒發(fā)生嚴(yán)重團(tuán)聚,不適宜生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。進(jìn)一步利用共沉淀法得到平均粒徑為60nmm左右的CaTiO3:Tb3+,Er3+納米顆粒,粒徑分布較窄。EDTA在控制晶粒長(zhǎng)大和顆粒團(tuán)聚方面發(fā)揮了重要作用。同時(shí),我們還利用改進(jìn)的溶劑熱法(LSS法)得到了直徑為100nnm左右的SrTiO3:Yb3+,Er3+納米顆粒。這些不同產(chǎn)物都具有良好的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能。第四章：為了給組織工程中諸多變化提供一種通用的監(jiān)測(cè)方法,我們將CaTiO3:Yb3+,Er3+納米顆粒與生物玻璃結(jié)合,利用靜電紡絲方法制備出復(fù)合納米纖維(CaTiO3:Yb3+,Er3+@BG)。生物玻璃纖維在模擬體液SBF中發(fā)生礦化時(shí)會(huì)引起上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度的猝滅,從而可以利用光學(xué)信號(hào)來(lái)監(jiān)測(cè)組織工程中的骨修復(fù)和支架降解過(guò)程。第五章：我們制備了三種不同核殼結(jié)構(gòu)的SrTiO3:Yb3+,Er3+@mSiO2上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒,具有良好的生物相容性,可作為一種新型藥物載體材料。利用表面活性劑CTAB可以調(diào)節(jié)介孔二氧化硅殼層的結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步利用抗癌藥物DOX研究了所得納米顆粒的藥物裝載和釋放性能。有趣的是,DOX的釋放過(guò)程可以和納米顆粒的上轉(zhuǎn)換發(fā)光信號(hào)變化之間建立很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,從而為構(gòu)建先進(jìn)的多功能藥物傳輸平臺(tái)的提供了很有意義的結(jié)果。第六章：總結(jié)本文工作的主要結(jié)論和創(chuàng)新點(diǎn),并且討論了存在的問(wèn)題和相關(guān)工作的展望。
【關(guān)鍵詞】：上轉(zhuǎn)換發(fā)光 納米顆粒和納米纖維 鈣鈦礦基體 藥物傳遞 生物礦化 光學(xué)監(jiān)測(cè)
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TB383.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-29
• 1.1 引言12
• 1.2 稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料概述12-21
• 1.2.1 上轉(zhuǎn)化發(fā)光機(jī)理13-14
• 1.2.2 上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料的組成14-15
• 1.2.3 上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用15-21
• 1.3 鈣鈦礦基體上轉(zhuǎn)換納米顆粒概述21-24
• 1.3.1 鈦酸鈣類(lèi)材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)21-22
• 1.3.2 鈦酸鈣和鈦酸鍶的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用22
• 1.3.3 稀土摻雜鈣鈦礦基納米材料的研究現(xiàn)狀22-24
• 1.4 上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒的制備方法24-27
• 1.5 本課題的研究意義和研究?jī)?nèi)容27-29
• 第二章 實(shí)驗(yàn)原料及測(cè)試方法29-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)主要原料29-30
• 2.2 主要測(cè)試分析方法30-33
• 2.2.1 X射線(xiàn)衍射分析30
• 2.2.2 紅外光譜分析30-31
• 2.2.3 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡31
• 2.2.4 透射電子顯微鏡(TEM)31
• 2.2.5 熱重-差示掃描量熱分析(TG/DSC)31
• 2.2.6 紫外-可見(jiàn)漫反射(UV-vis DRS)光譜分析31-32
• 2.2.7 氮?dú)馕矫摳?/span>32
• 2.2.8 多功能酶標(biāo)儀32-33
• 第三章 稀土摻雜鈣鈦礦基納米顆粒的制備研究33-50
• 3.1 引言33-35
• 3.2 溶膠凝膠法制備鉺摻雜鈦酸鈣納米顆粒35-39
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與藥品36
• 3.2.2 鉺摻雜鈦酸鈣納米顆粒的制備過(guò)程36-37
• 3.2.3 不同摻雜量所得納米顆粒的性能表征37-39
• 3.2.4 小結(jié)39
• 3.3 共沉淀法制備鐿鉺雙摻鈦酸鈣納米顆粒39-43
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)試劑與藥品39-40
• 3.3.2 鐿鉺雙摻鈦酸鈣納米顆粒的制備過(guò)程40-41
• 3.3.3 不同pH對(duì)納米顆粒的影響分析41
• 3.3.4 鐿鉺雙摻鈦酸鈣納米顆粒的表征分析41-43
• 3.3.5 小結(jié)43
• 3.4 溶劑熱法制備鐿鉺雙摻鈦酸鍶納米顆粒43-49
• 3.4.1 實(shí)驗(yàn)試劑與藥品44
• 3.4.2 鐿鉺雙摻鈦酸鍶納米顆粒的制備過(guò)程44-45
• 3.4.3 不同離子濃度對(duì)納米顆粒制備的影響45-46
• 3.4.4 鐿鉺雙摻鈦酸鍶納米顆粒的表征分析46-48
• 3.4.5 小結(jié)48-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第四章 鐿鉺雙摻鈦酸鈣納米顆粒與生物玻璃復(fù)合纖維的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究50-58
• 4.1 引言50-51
• 4.2 實(shí)驗(yàn)試劑與藥品51
• 4.3 復(fù)合纖維的制備過(guò)程51-52
• 4.4 復(fù)合纖維的性能表征52-54
• 4.4.1 復(fù)合纖維材料的形貌和結(jié)構(gòu)分析52-53
• 4.4.2 復(fù)合纖維的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能分析53-54
• 4.5 復(fù)合纖維的生物學(xué)應(yīng)用54-57
• 4.5.1 細(xì)胞毒性測(cè)試54-55
• 4.5.2 復(fù)合纖維的礦化過(guò)程55-57
• 4.6 本章小結(jié)57-58
• 第五章 介孔二氧化硅包裹的鐿鉺雙摻鈦酸鍶納米顆粒的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究58-72
• 5.1 引言58
• 5.2 實(shí)驗(yàn)試劑與藥品58
• 5.3 核殼結(jié)構(gòu)STO：Yb~(3+),Er~(3+)@mSiO_2的制備58-59
• 5.4 所得納米顆粒的性能表征59-64
• 5.4.1 STO：Yb~(3+),Er~(3+)@mSiO_2納米顆粒的形貌和結(jié)構(gòu)59-60
• 5.4.2 STO：Yb~(3+),Er~(3+)@mSiO_2納米顆粒表面結(jié)構(gòu)分析60-63
• 5.4.3 STO：Yb~(3+),Er~(3+)@mSiO_2納米顆粒上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能63-64
• 5.5 所得納米顆粒的生物學(xué)測(cè)試64-71
• 5.5.1 細(xì)胞毒性測(cè)試64-65
• 5.5.2 藥物裝載與釋放65-66
• 5.5.3 生物學(xué)性能測(cè)試討論66-71
• 5.6 本章小結(jié)71-72
• 第六章 結(jié)論和展望72-74
• 6.1 研究結(jié)論及不足之處72
• 6.2 展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-82
• 致謝82-83
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與其它研究成果83

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 宋偉明;胡奇林;常旋;陳三平;謝鋼;高勝利;;Measurements of Enthalpy Change of Reaction of Formation, Molar Heat Capacity and Constant-Volume Combustion Energy of Solid Complex Yb(Et_2dtc)_3(phen)[J];Journal of Rare Earths;2006年02期

  本文關(guān)鍵詞：鈣鈦礦基上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒的制備及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：376730