發(fā)布時(shí)間：2017-08-16 00:15

  本文關(guān)鍵詞：聚谷氨酸納米水凝膠的制備、表征及其分子影像學(xué)應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 聚谷氨酸 納米水凝膠 MR成像 CT成像 腫瘤

【摘要】：隨著納米科學(xué)和納米技術(shù)的發(fā)展,基于納米尺寸的載體平臺(tái)為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域開辟了全新的領(lǐng)域,特別是在臨床造影劑方面。目前,超順磁性四氧化三鐵(Fe3O4)納米顆粒和金(Au)納米顆粒已被廣泛的應(yīng)用于核磁共振(MR)成像和計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)成像領(lǐng)域。為了提高臨床成像的靈敏度,減少造影劑的使用量,一方面需要提升納米顆粒本身的造影效率,另一方面要提升腫瘤細(xì)胞的吞噬量。因此有必要構(gòu)建一種既可以提升材料本身造影效率,又可以提升腫瘤細(xì)胞吞噬量的新型載體系統(tǒng)。納米水凝膠是由親水性或兩親性高分子組成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的納米尺度水凝膠。納米凝膠具有許多無可比擬的特性,如良好的穩(wěn)定性和生物相容性、高負(fù)載能力、易于合成、尺寸可控、易于多功能化等。相比于傳統(tǒng)的聚合物載體,納米水凝膠具有更好的柔性和流動(dòng)性,在腫瘤部位更易被腫瘤細(xì)胞吞噬的特點(diǎn)。此外,納米顆粒包裹進(jìn)納米水凝膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)后可以形成形成團(tuán)簇結(jié)構(gòu),產(chǎn)生團(tuán)簇協(xié)同效應(yīng)增強(qiáng)納米顆粒的造影效果。聚谷氨酸(γ-PGA)是一種天然的可降解的聚合物,已廣泛應(yīng)用在藥物輸送、傷口敷料和組織工程方面,可以作為一種理想的納米水凝膠載體材料。在前期的工作中,我們分別采用溫和還原法合成了聚乙烯亞胺(pei)包覆的fe3o4納米顆粒以及采用硼氫化鈉還原法合成了pei包覆的au納米顆粒。所合成的以pei穩(wěn)定的納米顆粒造影劑具有良好的水分散性,膠體穩(wěn)定性,血液相容性和細(xì)胞相容性,并且它們在動(dòng)物體內(nèi)展現(xiàn)出良好的造影效果。此外pei表面的大量氨基不僅可以使fe3o4或au納米顆粒具有良好的膠體穩(wěn)定性,而且可以作為功能基團(tuán)進(jìn)行進(jìn)一步的修飾,從而提高造影劑的生物相容性以及靶向性能。在第2章中,我們通過雙乳化的方法合成了負(fù)載fe3o4納米顆粒的γ-pga納米水凝膠。制備的納米水凝膠的尺寸大小為152.3±13.12nm,并且具有良好的水溶性和膠體穩(wěn)定性。mr成像測試結(jié)果表明納米水凝膠具有較高的r2弛豫率。細(xì)胞毒性以及細(xì)胞吞噬實(shí)驗(yàn)證明納米水凝膠具有良好的細(xì)胞相容性,并且可以被腫瘤細(xì)胞大量吞噬。體內(nèi)腫瘤成像實(shí)驗(yàn)顯示出該納米水凝膠在mr成像造影劑方面具有良好的應(yīng)用潛質(zhì)。最后動(dòng)物組織分布結(jié)果表明該水凝膠在腫瘤部位富集后可以從體內(nèi)逐漸代謝出去,不會(huì)滯留在生物體內(nèi),且不會(huì)對正常組織產(chǎn)生毒副作用。因此該水凝膠可潛在用作mr成像診斷造影劑。在第3章中,我們以同樣的方式合成了負(fù)載au納米顆粒的γ-pga納米水凝膠。負(fù)載au納米顆粒的納米水凝膠尺寸大小為108.6±19.14nm,具有良好的水溶性和膠體穩(wěn)定性。x射線衰減性能測試結(jié)果表明納米水凝膠x射線衰減性能高于臨床所用的碘海醇造影劑。細(xì)胞活力實(shí)驗(yàn)以及細(xì)胞吞噬實(shí)驗(yàn)證明納米水凝膠具有良好的細(xì)胞相容性,并且可以被腫瘤細(xì)胞大量吞噬。體內(nèi)腫瘤成像實(shí)驗(yàn)顯示出該納米水凝膠在CT成像造影劑方面的應(yīng)用潛質(zhì)。最后動(dòng)物組織分布結(jié)果表明該水凝膠在腫瘤部位富集后可以從體內(nèi)逐漸代謝出去,不會(huì)富集在生物體內(nèi),且不會(huì)對正常組織產(chǎn)生毒副作用。因此該水凝膠可潛在用作CT成像診斷造影劑�？傊�,我們利用雙乳化的方法合成了分別負(fù)載Fe3O4或Au納米顆粒的γ-PGA納米水凝膠用于MR或CT成像。由于水凝膠獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物相容性,未來也許能為MR或CT成像診斷提供一個(gè)獨(dú)特的納米平臺(tái)。
【關(guān)鍵詞】：聚谷氨酸 納米水凝膠 MR成像 CT成像 腫瘤
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O648.17;TB383.1
【目錄】：

• 摘要6-9
• ABSTRACT9-13
• 第一章 緒論13-28
• 1.1 引言13-14
• 1.2 核磁共振（MR）成像14-20
• 1.2.1 核磁共振成像原理14-15
• 1.2.2 核磁共振成像造影劑15-16
• 1.2.3 超順磁性Fe_3O_4納米顆粒的合成16-18
• 1.2.4 超順磁性Fe_3O_4納米顆粒的表面修飾18-20
• 1.3 計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）成像20-22
• 1.3.1 計(jì)算機(jī)斷層掃描成像原理20-21
• 1.3.2 CT成像造影劑21
• 1.3.3 金納米顆粒造影劑的合成與表面修飾21-22
• 1.4 納米水凝膠（Nanogels）22-26
• 1.4.1 納米水凝膠概述22
• 1.4.2 納米水凝膠的結(jié)構(gòu)與特性22-23
• 1.4.3 納米水凝膠的制備23-24
• 1.4.4 納米水凝膠的應(yīng)用領(lǐng)域24
• 1.4.5 基于 γ-聚谷氨酸的納米載體的應(yīng)用24-26
• 1.5 本論文研究的內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)26-28
• 1.5.1 研究內(nèi)容26-27
• 1.5.2 課題創(chuàng)新點(diǎn)27-28
• 第二章 負(fù)載Fe_3O_4納米顆粒的 γ-PGA納米水凝膠的合成、表征及生物體內(nèi)腫瘤MR成像的研究28-49
• 2.1 引言28-29
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分29-35
• 2.2.1 材料和儀器29-30
• 2.2.2 樣品的制備30-31
• 2.2.3 樣品的表征31-35
• 2.3 結(jié)果與討論35-48
• 2.3.1 材料的合成與表征35-40
• 2.3.2 體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)40-45
• 2.3.3 動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)45-48
• 2.4 本章小結(jié)48-49
• 第三章 負(fù)載Au納米顆粒的 γ-PGA納米水凝膠的合成、表征及生物體內(nèi)腫瘤CT成像的研究49-67
• 3.1 引言49-50
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分50-55
• 3.2.1 材料和儀器50-51
• 3.2.2 樣品的制備51-52
• 3.2.3 樣品的表征52-55
• 3.3 結(jié)果與討論55-66
• 3.3.1 材料的合成與表征55-60
• 3.3.2 體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)60-63
• 3.3.3 動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)63-66
• 3.4 本章小結(jié)66-67
• 第四章 結(jié)論與展望67-69
• 4.1 研究結(jié)論67-68
• 4.2 課題展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 攻讀碩士研究生期間所發(fā)表的文章73-75
• 致謝75

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃金,陳寧收;γ-聚谷氨酸的性質(zhì)與生產(chǎn)方法[J];氨基酸和生物資源;2004年04期

2 劉靜,金映虹,張斌,楊超,曾猛,鄭承剛,宋存江;聚谷氨酸的微生物法制備及其水凝膠應(yīng)用簡介[J];食品與發(fā)酵工業(yè);2005年08期

3 黃金;陳寧;;γ-聚谷氨酸的性質(zhì)與生產(chǎn)方法[J];發(fā)酵科技通訊;2005年03期

4 佟盟;徐虹;王軍;;γ-聚谷氨酸降解影響因素及其生物降解性能的研究[J];南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年01期

5 陸樹云;姚俊;徐虹;李莎;yh;;聚谷氨酸批式生物合成的主要影響因素研究[J];生物加工過程;2006年01期

6 疏秀林;施慶珊;馮靜;歐陽友生;陳儀本;;γ-聚谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基的Plackett-Burman法優(yōu)化[J];生物技術(shù)通報(bào);2007年04期

7 張寧;曠弛;;利用豆粕發(fā)酵生產(chǎn)聚谷氨酸的研究[J];現(xiàn)代食品科技;2008年02期

8 張艷麗;高華;侯飛;于茲東;;紫外分光光度法測定γ-聚谷氨酸的含量[J];青島大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版);2008年03期

9 劉曉鷗;李睿穎;徐勇虎;許勤虎;;聚谷氨酸的生物合成及應(yīng)用前景[J];食品工程;2009年01期

10 高華;張艷麗;劉克為;;高分子量聚谷氨酸的微生物合成及其發(fā)酵過程的研究[J];現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展;2009年14期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王欣;陳國廣;韋萍;;聚谷氨酸-明膠交聯(lián)的生物膠的制備研究[A];第一屆全國化學(xué)工程與生物化工年會(huì)論文摘要集(下)[C];2004年

2 姚俊;徐虹;王軍;;γ-聚谷氨酸吸附重金屬離子的研究[A];第一屆全國化學(xué)工程與生物化工年會(huì)論文摘要集(下)[C];2004年

3 石峰;徐志南;岑沛霖;;利用枯草芽孢桿菌制備γ-聚谷氨酸[A];中國資源生物技術(shù)與糖工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

4 阮紅;;γ-聚谷氨酸高效工程菌株的構(gòu)建和代謝調(diào)整[A];浙江省生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2005年

5 曹旭;徐志南;;重組大腸桿菌生產(chǎn)嗾-聚谷氨酸[A];第三屆全國化學(xué)工程與生物化工年會(huì)論文摘要集（上）[C];2006年

6 金映虹;陶劍;鄭承綱;鄧飛;宋存江;;Bacillus licheniformis NK-03發(fā)酵合成聚谷氨酸及其應(yīng)用研究[A];2006中國微生物學(xué)會(huì)第九次全國會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2006年

7 劉文清;肖燕;吳岳林;韓海杰;董虹序;藺曉娜;董岸杰;;聚谷氨酸-阿霉素前藥的制備及性能研究[A];天津市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)第三十二屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2012年

8 王淑芳;洪彥航;張明睿;宋存江;;γ-聚谷氨酸水凝膠的制備及其用于創(chuàng)傷敷料的探索[A];2011年全國高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2011年

9 馮俊;谷燕燕;王淑芳;宋存江;;聚谷氨酸生產(chǎn)菌解淀粉芽孢桿菌LL3內(nèi)源質(zhì)粒pMC1消除[A];2012年第五屆全國微生物遺傳學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2012年

10 潘仕榮;馮敏;;聚乙二醇-聚谷氨酸芐醋共聚物膠束的制備與表征[A];第九屆全國生物材料學(xué)術(shù)會(huì)議（CBMS-9）論文集[C];2002年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 徐少亞 王啟兵;生物法聚谷氨酸工藝問世[N];中國化工報(bào);2004年

2 記者 郝曉明;聚谷氨酸應(yīng)用肥料增效技術(shù)有效提高作物產(chǎn)量[N];科技日報(bào);2014年

3 符王潤邋通訊員 習(xí)文江;微生物合成材料又添新秀[N];廣東科技報(bào);2008年

4 楊淑娟;美發(fā)現(xiàn)有重要功能蛋白質(zhì)非�！耙鬃儭盵N];中國醫(yī)藥報(bào);2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張慧莉;微生物高效生產(chǎn)γ-聚谷氨酸和β-聚蘋果酸的研究[D];浙江大學(xué);2012年

2 睢博文;pH敏感性Y型聚乙二醇—聚谷氨酸鍵合阿霉素的合成及自組裝行為研究[D];吉林大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 汪新;Bacillus subtilis ZJUTZY發(fā)酵生產(chǎn)γ-聚谷氨酸及其分離提純研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2009年

2 杜沛;γ-聚谷氨酸高產(chǎn)菌株的選育及發(fā)酵條件的優(yōu)化[D];河南大學(xué);2010年

3 陳紅燕;γ-聚谷氨酸復(fù)合物的制備及金屬離子吸附性能研究[D];江蘇科技大學(xué);2010年

4 石冬霞;γ-聚谷氨酸的微生物合成、分離純化及性質(zhì)與應(yīng)用研究[D];哈爾濱商業(yè)大學(xué);2010年

5 竇麗娜;低聚谷氨酸鈣的制備條件及功能特性研究[D];河南工業(yè)大學(xué);2010年

6 劉岑;枯草芽孢桿菌產(chǎn)γ-聚谷氨酸的發(fā)酵條件研究[D];浙江大學(xué);2006年

7 張毅;Bacillus subtilis ZJUTZY發(fā)酵生產(chǎn)γ-聚谷氨酸及其絮凝特性研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2008年

8 孫雯雯;γ-聚谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)及分離提純工藝研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

9 尹成紅;產(chǎn)γ-聚谷氨酸菌株的篩選及其生物有機(jī)肥的生物效應(yīng)研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

10 肖磊;三株聚谷氨酸產(chǎn)生菌的鑒定、產(chǎn)物特性及發(fā)酵優(yōu)化[D];華東師范大學(xué);2012年

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