重大疾病診斷和治療的生物技術(shù)越來越成為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。診療一體化是將實(shí)時(shí)診斷與靶向治療結(jié)合于一體的手段,通過合理設(shè)計(jì)與合成可以將診斷和治療兩個(gè)獨(dú)立的過程集于一個(gè)納米載體,設(shè)計(jì)新型高效、安全的多功能診療一體化的納米平臺(tái),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(qiáng)拉曼光譜技術(shù)（Surface enhanced Raman scattering,SERS）,構(gòu)建了功能化雙輸入信號(hào)放大邏輯門,并能夠?qū)崿F(xiàn)多種microRNA（miRNA）的靈敏檢測(cè)。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了多功能雙模式DNA機(jī)器人增強(qiáng)診療探針,通過內(nèi)源物質(zhì)催化細(xì)胞內(nèi)循環(huán)放大反應(yīng),實(shí)現(xiàn)精確檢測(cè)miRNA和熒光成像指導(dǎo)的化學(xué)-基因綜合增強(qiáng)靶向治療。本論文由以下兩個(gè)方面展開:（1）構(gòu)建了功能化雙輸入信號(hào)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(jié)構(gòu)和兩種類型的信號(hào)分子修飾的DNA鏈,結(jié)合雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（HCR）,設(shè)計(jì)了信號(hào)放大的雙輸入DNA邏輯門。以放大的SERS信號(hào)為輸出,實(shí)現(xiàn)一系列邏輯運(yùn)算,并實(shí)現(xiàn)了多種miRNA的信號(hào)放大檢測(cè)。提出了XOR邏輯門以檢測(cè)miR... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

AuNPs作為造影劑在治療學(xué)平臺(tái)和分子成像探針中的應(yīng)用

微調(diào)，通過不同尺寸、形狀、涂層和AuNPs組件獲得所需的光學(xué)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(duì)于分子成像特別重要。此外，增加AuNPs的尺寸會(huì)導(dǎo)致其LSPR發(fā)生紅移，這在其測(cè)定過程中是有益的，因?yàn)樵S多光學(xué)生物醫(yī)學(xué)技術(shù)是在近紅外區(qū)域（NIR）（即650-900nm）中進(jìn)行的，組織吸收低。另一方面，表面核比不僅對(duì)CT增強(qiáng)的對(duì)比度沒有影響，反而會(huì)影響AuNPs的藥代動(dòng)力學(xué)和生物分布，因此可將其用于不同的分子成像[42]。當(dāng)受到電磁場(chǎng)照射時(shí)，AuNPs中的傳導(dǎo)電子的振蕩將與入射場(chǎng)同相，如圖1-2（A），并且在某些頻率下，電磁場(chǎng)可能與傳導(dǎo)電子的振蕩共振，這將導(dǎo)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(jié)構(gòu)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(zhǎng)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(zhuǎn)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(dǎo)電子與入射電磁場(chǎng)之間相互作用的示意圖。（B）通過米氏理論計(jì)算的直徑為50、100和150nm的顆粒的金納米顆粒的吸收隨波長(zhǎng)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(shí)具有橫向和縱向LSPR的顯著優(yōu)勢(shì)，可以通過調(diào)節(jié)長(zhǎng)寬比將其轉(zhuǎn)換為NIR。有趣的是，已經(jīng)報(bào)道了微型A

青島科技大學(xué)研究生學(xué)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(duì)比度被覆蓋在一個(gè)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(jìn)行多峰成像。已經(jīng)開發(fā)出其他原始形狀變化來微調(diào)AuNPs的光學(xué)特性和細(xì)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(jìn)行表面功能化，并允許使用SERS或CT進(jìn)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(jié)構(gòu)的球形納米顆粒，由金屬和半導(dǎo)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(xì)長(zhǎng)的等離子體結(jié)構(gòu)，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(hào)：3256832