重大疾病診斷和治療的生物技術越來越成為生物醫(yī)學領域研究的重點。診療一體化是將實時診斷與靶向治療結合于一體的手段,通過合理設計與合成可以將診斷和治療兩個獨立的過程集于一個納米載體,設計新型高效、安全的多功能診療一體化的納米平臺,在疾病早期診斷和治療方面具有重要的意義。本文采用熒光和表面增強拉曼光譜技術（Surface enhanced Raman scattering,SERS）,構建了功能化雙輸入信號放大邏輯門,并能夠實現(xiàn)多種microRNA（miRNA）的靈敏檢測。在此基礎上,設計了多功能雙模式DNA機器人增強診療探針,通過內(nèi)源物質催化細胞內(nèi)循環(huán)放大反應,實現(xiàn)精確檢測miRNA和熒光成像指導的化學-基因綜合增強靶向治療。本論文由以下兩個方面展開:（1）構建了功能化雙輸入信號放大邏輯門。利用磁性納米顆粒（MBs）和金納米粒子為載體修飾功能化DNA分子,通過引入不同的發(fā)卡結構和兩種類型的信號分子修飾的DNA鏈,結合雜交鏈式反應（HCR）,設計了信號放大的雙輸入DNA邏輯門。以放大的SERS信號為輸出,實現(xiàn)一系列邏輯運算,并實現(xiàn)了多種miRNA的信號放大檢測。提出了XOR邏輯門以檢測miR... 

【文章來源】：青島科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

AuNPs作為造影劑在治療學平臺和分子成像探針中的應用

微調，通過不同尺寸、形狀、涂層和AuNPs組件獲得所需的光學特性[40,41]。由于可用于綴合靶向部分或染料的大的表面與核心比，AuNPs尺寸的改變對于分子成像特別重要。此外，增加AuNPs的尺寸會導致其LSPR發(fā)生紅移，這在其測定過程中是有益的，因為許多光學生物醫(yī)學技術是在近紅外區(qū)域（NIR）（即650-900nm）中進行的，組織吸收低。另一方面，表面核比不僅對CT增強的對比度沒有影響，反而會影響AuNPs的藥代動力學和生物分布，因此可將其用于不同的分子成像[42]。當受到電磁場照射時，AuNPs中的傳導電子的振蕩將與入射場同相，如圖1-2（A），并且在某些頻率下，電磁場可能與傳導電子的振蕩共振，這將導致入射光的吸收顯著增加，這種現(xiàn)象稱為局部表面等離子體激元共振（LSPR）。共振頻率取決于納米結構的大小，形狀和材料的組成。具有不同直徑的AuNPs的吸收隨波長變化如圖1-2（B）所示，由于吸收的能量將作為熱量釋放到環(huán)境中，因此可以用作光熱轉換器。圖1-2納米粒子的等離子體特性。（A）金屬納米粒子中的傳導電子與入射電磁場之間相互作用的示意圖。（B）通過米氏理論計算的直徑為50、100和150nm的顆粒的金納米顆粒的吸收隨波長的變化.[41]Figure1-2Plasmonicpropertiesofnanoparticles.(A)Schematicillustrationoftheinteractionbetweenconductionelectronsinametallicnanoparticlewiththeincomingelectromagneticfield.(B)Absorptionofgoldnanoparticlesasafunctionofwavelengthforparticleswithdiametersof50,100,and150nmcalculatedbyMietheory.[41]1.1.2金納米粒子的形狀目前已經(jīng)開發(fā)出了合成各種形狀的金納米粒子的步驟，例如金納米棒，其同時具有橫向和縱向LSPR的顯著優(yōu)勢，可以通過調節(jié)長寬比將其轉換為NIR。有趣的是，已經(jīng)報道了微型A

青島科技大學研究生學位論文54.5倍。另外，還開發(fā)了核殼型AuNR，它們是多種形式的有效造影劑。值得注意的是，提供T2的紡錘形的氧化鐵芯MRI的對比度被覆蓋在一個金殼中，以產(chǎn)生稱為“nanorice”的探針，該探針可通過MRI、NIR和SERS中的PAI進行多峰成像。已經(jīng)開發(fā)出其他原始形狀變化來微調AuNPs的光學特性和細胞吸收，例如棱鏡、星形和三角形。星形金納米提供高的表面核比，有利于靶向配體進行表面功能化，并允許使用SERS或CT進行分子成像[41]。圖1-3納米顆粒類別示意圖：由金（AuNP），銀（AgNP），鉑（PtNP）和氮化鈦（TiNNP）制成的球形和塊狀金屬納米顆粒；具有層狀結構的球形納米顆粒，由金屬和半導體材料組成，例如金納米殼（AuNS）和金納米母粒（AuNM）；具有鋒利邊緣的金屬納米粒子，例如金納米盒，納米籠（AuNC）和納米星（AuNSt）；細長的等離子體結構，如金納米棒（AuNR），二氧化硅涂層的金納米棒和二聚體。[41]Figure1-3Sketchofthecategoriesofnanoparticles:sphericalandmassivemetallicnanoparticlesmadeofgold(AuNP),silver(AgNP),platinum(PtNP),andtitaniumnitride(TiNNP);sphericalnanoparticleswithalayeredstructureandcomposedofmetallicandsemiconductormaterialsuchasgoldnanoshells(AuNS)andgoldnanomatryoshkas(AuNM);metallicnanoparticleswithsharpedgessuchasgoldnanoboxes,nanocages(AuNC),andnanostars(AuNSt);elongatedplasmonicstructuresasgoldnanorods(AuNR),silica-coatedgoldnanorodsanddimers.[41]


本文編號：3256832