本文關(guān)鍵詞：石墨烯量子點(diǎn)的功能化修飾及其在生物成像和藥物傳輸中的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 石墨烯量子點(diǎn) 熒光成像 磁共振成像 藥物傳輸

【摘要】：作為石墨烯家族的最新一員,石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)除了具有石墨烯的優(yōu)異性能,還因量子限制效應(yīng)和邊界效應(yīng)而展現(xiàn)出一系列新的特性,因此引起了化學(xué)、物理和生物等各領(lǐng)域科學(xué)家的廣泛研究。由于GQDs大的比表面積和表面豐富的官能團(tuán),GQDs可以作為載體,在GQDs表面修飾具有特定功能的配體或者負(fù)載抗癌藥物,從而得到功能化修飾的GQDs,應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)診斷治療領(lǐng)域。本論文主要以碳纖維為碳源,采用簡(jiǎn)單的化學(xué)切割法制備出性能優(yōu)良的GQDs,隨后對(duì)其穩(wěn)定性及熒光性質(zhì)進(jìn)行了探究。接著將GQDs功能化,使其具有多模式的生物成像和藥物傳輸功能。全文共分為四章。第一章綜述了GQDs的制備方法、性質(zhì)和應(yīng)用,并提出了本論文的研究設(shè)想。第二章我們制備和表征了DOX/GQDs-Gd多功能納米材料,并考察了其體外治療效果以及熒光/核磁雙模式成像功能。實(shí)驗(yàn)采用化學(xué)切割法合成的GQDs,尺寸均勻,具有良好的分散性和生物相容性,而且可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定分散在生理溶液中,熒光性質(zhì)穩(wěn)定幾乎不受pH、NaCl濃度和光照時(shí)間的影響。所得GQDs-Gd依舊具有較好的穩(wěn)定性、生物相容性和較低的生物毒性,且在溶液和細(xì)胞水平均表現(xiàn)出較好的熒光、核磁成像效果,同時(shí)也是一種較好的藥物傳輸載體,在體外具有良好的治療效果。因此,DOX/GQDs-Gd納米材料集熒光、磁共振成像(MRI)和化療于一體,為癌癥的治療和診斷提供了一個(gè)新的平臺(tái)。第三章我們制備和表征了GQDs-PEG-TAT多功能納米材料,在體外評(píng)價(jià)其生物安全性,然后負(fù)載抗癌藥物鹽酸阿霉素(DOX)研究體外靶向治療效果。通過(guò)升高反應(yīng)溫度制得尺寸更小的GQDs,具有良好的形貌和清晰可見(jiàn)的晶格結(jié)構(gòu)。接著在GQDs上相繼修飾雙氨基聚乙二醇(NH2-PEG-NH2)、TAT多肽和DOX。用蛋白質(zhì)凝膠電泳實(shí)驗(yàn)證明TAT多肽通過(guò)共價(jià)作用成功偶聯(lián)到GQDs-PEG-NH2納米材料上。采用MTT法測(cè)試其體外細(xì)胞毒性,發(fā)現(xiàn)該材料的毒性較小。我們用激光掃描共聚焦顯微鏡觀察到GQDs-PEG-TAT可以靶向到He La細(xì)胞的細(xì)胞核,細(xì)胞治療實(shí)驗(yàn)中也有較明顯的靶向效果。結(jié)果表明,DOX/GQDs-PEG-TAT有望成為新型靶向多功能納米材料。第四章對(duì)本論文得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行了總結(jié),最后對(duì)GQDs面臨的問(wèn)題及以GQDs為載體的納米材料在生物方面的應(yīng)用進(jìn)行了展望。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯量子點(diǎn) 熒光成像 磁共振成像 藥物傳輸
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O613.71;TQ460.1
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-30
• 1.1 引言10
• 1.2 石墨烯量子點(diǎn)的制備10-18
• 1.2.1 自上而下法11-15
• 1.2.2 自下而上法15-18
• 1.3 石墨烯量子點(diǎn)的性質(zhì)18-21
• 1.3.1 光學(xué)性質(zhì)18-21
• 1.3.2 細(xì)胞毒性21
• 1.3.3 其他物理性質(zhì)21
• 1.4 石墨烯量子點(diǎn)的應(yīng)用21-24
• 1.4.1 生物成像21-22
• 1.4.2 藥物載體22-23
• 1.4.3 電化學(xué)傳感器23
• 1.4.4 光電器件23-24
• 1.4.5 催化氧化還原24
• 1.5 本論文的研究設(shè)想24-25
• 參考文獻(xiàn)25-30
• 第二章 石墨烯量子點(diǎn)的制備及其在熒光、MR成像和藥物傳輸中的應(yīng)用30-55
• 2.1 引言30-32
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分32-35
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器32
• 2.2.2 納米材料制備32-33
• 2.2.3 載藥實(shí)驗(yàn)33
• 2.2.4 溶液MRI實(shí)驗(yàn)33
• 2.2.5 細(xì)胞培養(yǎng)33
• 2.2.6 細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)33-34
• 2.2.7 細(xì)胞磁共振成像實(shí)驗(yàn)34
• 2.2.8 細(xì)胞熒光成像實(shí)驗(yàn)34
• 2.2.9 細(xì)胞治療實(shí)驗(yàn)34-35
• 2.2.10 臺(tái)盼藍(lán)實(shí)驗(yàn)35
• 2.3 結(jié)果與討論35-49
• 2.3.1 石墨烯量子點(diǎn)的制備與表征35-39
• 2.3.2 石墨烯量子點(diǎn)的穩(wěn)定性39-40
• 2.3.3 pH對(duì)石墨烯量子點(diǎn)熒光性能的影響40-41
• 2.3.4 NaCl濃度對(duì)石墨烯量子點(diǎn)熒光性能的影響41-42
• 2.3.5 光照時(shí)間對(duì)石墨烯量子點(diǎn)熒光性能的影響42
• 2.3.6 石墨烯量子點(diǎn)的細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)42-43
• 2.3.7 GQDs-Gd的制備及表征43-44
• 2.3.8 GQDs-Gd的載藥實(shí)驗(yàn)44-45
• 2.3.9 GQDs-Gd的溶液MRI45-46
• 2.3.10 GQDs-Gd的細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)46
• 2.3.11 GQDs-Gd在細(xì)胞中的磁共振成像46-47
• 2.3.12 GQDs-Gd在細(xì)胞中的熒光成像47-48
• 2.3.13 細(xì)胞治療實(shí)驗(yàn)48
• 2.3.14 細(xì)胞臺(tái)盼藍(lán)實(shí)驗(yàn)48-49
• 2.4 本章小結(jié)49-51
• 參考文獻(xiàn)51-55
• 第三章 GQDs-PEG-TAT的制備及其在靶向藥物傳輸中的應(yīng)用55-70
• 3.1 引言55-56
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分56-59
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器56
• 3.2.2 納米材料的合成56-57
• 3.2.3 蛋白凝膠電泳實(shí)驗(yàn)57
• 3.2.4 載藥實(shí)驗(yàn)57
• 3.2.5 細(xì)胞培養(yǎng)57
• 3.2.6 細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)57-58
• 3.2.7 細(xì)胞熒光成像檢測(cè)材料靶向效果58
• 3.2.8 細(xì)胞水平靶向治療實(shí)驗(yàn)58-59
• 3.3 結(jié)果與討論59-67
• 3.3.1 石墨烯量子點(diǎn)的制備與表征59-61
• 3.3.2 石墨烯量子點(diǎn)多功能修飾后的表征61-64
• 3.3.3 GQDs-PEG-NH2、GQDs-PEG-TAT的細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)64
• 3.3.4 GQDs-PEG-NH2、GQDs-PEG-TAT的載藥實(shí)驗(yàn)64-65
• 3.3.5 細(xì)胞靶向治療實(shí)驗(yàn)65-66
• 3.3.6 細(xì)胞核靶向激光共聚焦實(shí)驗(yàn)66-67
• 3.4 本章小結(jié)67-68
• 參考文獻(xiàn)68-70
• 第四章 全文總結(jié)70-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果72-73
• 致謝73

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本文編號(hào)：634686