本文關(guān)鍵詞：基于量子點(diǎn)的多功能基因載體的構(gòu)建

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【摘要】：基因治療對(duì)先天基因缺陷以及獲得性疾病的治療表現(xiàn)出巨大的潛力,具有較高基因轉(zhuǎn)染效率和較低細(xì)胞毒性的基因載體是基因治療用于臨床的前提條件。量子點(diǎn)(QDS)耐光性強(qiáng)、量子產(chǎn)率高、尺寸可調(diào)、發(fā)射峰較窄,這些特性使得量子點(diǎn)可以作為理想的探針用于生物過(guò)程的研究。此外,將不同組分、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的納米材料構(gòu)建在同納米基元中可以獲得多功能納米材料,實(shí)現(xiàn)成像功能的互補(bǔ)并集多種治療方式于一體。因此本文構(gòu)建基于量子點(diǎn)的多功能基因載體,實(shí)現(xiàn)成像與治療一體化。主要的研究?jī)?nèi)容如下：1、納米顆粒的尺寸、形貌及表面功能化基團(tuán)都會(huì)影響其生物行為,本文研究了不同形貌的二氧化硅包覆量子點(diǎn)(QDs@SiO2)納米顆粒對(duì)細(xì)胞吞噬及轉(zhuǎn)染效率的影響。采用一種簡(jiǎn)單的方法,以氨水作為催化劑,調(diào)控正硅酸四乙酯(TEOS)的水解與縮合得到具有不同長(zhǎng)徑比的蠕蟲狀QDs@SiO2納米顆粒。接著通過(guò)原位原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)及開環(huán)反應(yīng)將BUCT-PGEA(乙醇胺功能化的聚甲基丙烯酸縮水甘油酯)刷接枝在QDs@SiO2表面,構(gòu)建具有不同長(zhǎng)徑比的QDs@SiO2-PGEA復(fù)合納米顆粒,用于基因傳遞及監(jiān)測(cè),尤其是長(zhǎng)時(shí)間示蹤,并研究載體形貌對(duì)轉(zhuǎn)染效率的影響。結(jié)果表明長(zhǎng)徑比較大的QDs@SiO2-PGEA的基因轉(zhuǎn)染效率最高,可能是因?yàn)榇私Y(jié)構(gòu)有利于細(xì)胞吞噬；此外,利用量子點(diǎn)本身的熒光特性對(duì)QDs@SiO2-PGEA/pDNA復(fù)合物在細(xì)胞內(nèi)的傳遞過(guò)程進(jìn)行了研究。2、多模態(tài)成像和多種治療方式的的協(xié)同效應(yīng)會(huì)使得腫瘤治療更加準(zhǔn)確有效。將金納米棒(Au NR)包覆于二氧化硅,并在表面修飾QDs,得到Au NR@SiO2-QDs (ASQ),并以此為基體將CD-PGEA (PGEA陽(yáng)離子聚合物修飾的環(huán)糊精)組裝在其表面構(gòu)建具有光熱開關(guān)響應(yīng)性的多功能基因載體ASQ-PGEA,它比CD-PEGA的轉(zhuǎn)染效率更高。此外,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明裝載有阿霉素(DOX)的ASQ-PGEA (ASQ-PGEA-DOX)能有效地將抑瘤基因p53導(dǎo)入細(xì)胞并在近紅外光刺激下引起溫度上升,使得CD-PGEA從ASQ表面離去進(jìn)而促使藥物釋放,實(shí)現(xiàn)基因治療、光熱治療、藥物治療的協(xié)同治療,表現(xiàn)出優(yōu)異的抗腫瘤效果。同時(shí),利用Au NR及QDs的光學(xué)特性實(shí)現(xiàn)了體內(nèi)外熒光/光聲/電子計(jì)算機(jī)斷層掃描的多模態(tài)成像。
【關(guān)鍵詞】：基因載體 形貌 PGEA 量子點(diǎn) 金納米棒
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R450;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-16
• 第一章 緒論16-34
• 1.1 基因治療16-22
• 1.1.1 基因治療簡(jiǎn)介16-17
• 1.1.2 基因傳遞過(guò)程17-18
• 1.1.3 聚合物陽(yáng)離子基因載體18-20
• 1.1.4 有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合陽(yáng)離子基因載體20-22
• 1.2 量子點(diǎn)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用22-29
• 1.2.1 量子點(diǎn)22-23
• 1.2.2 量子點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)23-24
• 1.2.3 量子點(diǎn)在成像中的應(yīng)用24-27
• 1.2.4 量子點(diǎn)基因載體27-29
• 1.3 多功能納米基因載體29-32
• 1.3.1 熱療功能29
• 1.3.2 載藥29-30
• 1.3.3 成像功能30-31
• 1.3.4 金納米棒31-32
• 1.3.5 無(wú)機(jī)異質(zhì)納米顆粒32
• 1.4 本課題的立題意義32-34
• 1.4.1 蠕蟲狀量子點(diǎn)/二氧化硅的可控合成、表面修飾及生物應(yīng)用33
• 1.4.2 PGEA修飾的Au NR@SiO_2-QDs用于多模態(tài)成像與治療33-34
• 第二章 蠕蟲狀量子點(diǎn)/二氧化硅的可控合成、表面修飾及其生物應(yīng)用34-54
• 2.1 前言34-35
• 2.2 材料和儀器35-36
• 2.2.1 材料35-36
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備36
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法36-40
• 2.3.1 Cd_xZn_(1-x)Te/CdS量子點(diǎn)的制備36-37
• 2.3.2 不同形貌的CdZnTe/CdS@SiO_2(QDs@SiO_2)的制備37
• 2.3.3 QDs@SiO_2-PGEA的制備37-38
• 2.3.4 QDs@SiO_2及QDs@SiO_2-PGEA的表征38
• 2.3.5 QDs@SiO_2-PGEA/pDNA復(fù)合物的表征38
• 2.3.6 細(xì)胞毒性測(cè)試38-39
• 2.3.7 體外轉(zhuǎn)染效率測(cè)試39
• 2.3.8 細(xì)胞吞噬39-40
• 2.4 結(jié)果與討論40-52
• 2.4.1 不同形貌的QDs@SiO_2的制備40-42
• 2.4.2 不同形貌的QDs@SiO_2-PGEA的制備42-44
• 2.4.3 QDs@SiO_2-PGEA對(duì)DNA的包裹能力44-47
• 2.4.4 QDs@SiO_2-PGEA的細(xì)胞毒性47-48
• 2.4.5 體外基因轉(zhuǎn)染測(cè)試48-50
• 2.4.6 細(xì)胞內(nèi)吞50-52
• 2.5 本章小結(jié)52-54
• 第三章 聚合物修飾的金納米棒/二氧化硅/量子點(diǎn)復(fù)合納米顆粒用于多模態(tài)成像與治療54-76
• 3.1 引言54-55
• 3.2 材料和儀器55-56
• 3.2.1 材料55-56
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備56
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法56-60
• 3.3.1 Au NR@SiO_2@QDs(ASQ)的制備56-57
• 3.3.2 ASQ-PGEA的合成57-58
• 3.3.3 ASQ和ASQ-PGEA的表征58
• 3.3.4 ASQ-PGEA/pDNA復(fù)合物表征58
• 3.3.5 細(xì)胞毒性測(cè)試58
• 3.3.6 體外基因轉(zhuǎn)染測(cè)試58
• 3.3.7 細(xì)胞內(nèi)吞58
• 3.3.8 藥物裝載及CD-PGEA的固定58-59
• 3.3.9 ASQ-PGEA的光熱效應(yīng)及近紅外光誘導(dǎo)下的藥物釋放59
• 3.3.10 體外/體內(nèi)抗腫瘤效應(yīng)59-60
• 3.3.11 體外/體內(nèi)的CT、PA及FL成像60
• 3.4 結(jié)果與討論60-74
• 3.4.1 ASQ-PGEA的表征分析60-64
• 3.4.2 ASQ-PGEA/pDNA絡(luò)合物表征64-65
• 3.4.3 細(xì)胞毒性分析65
• 3.4.4 轉(zhuǎn)染效率評(píng)價(jià)65-67
• 3.4.5 細(xì)胞內(nèi)吞67-69
• 3.4.6 ASQ-PGEA的光熱效應(yīng)69-70
• 3.4.7 近紅外光刺激藥物釋放70-72
• 3.4.8 基因治療、光熱治療、藥物治療的協(xié)同效應(yīng)72-73
• 3.4.9 體外/體內(nèi)多模態(tài)成像73-74
• 3.5 本章小結(jié)74-76
• 第四章 主要結(jié)論76-78
• 參考文獻(xiàn)78-88
• 致謝88-90
• 研究成果90-92
• 導(dǎo)師及作者簡(jiǎn)介92-93
• 附件93-94

【相似文獻(xiàn)】

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5 田瑞雪;武玲玲;趙清;胡勝亮;楊金龍;;碳量子點(diǎn)的氨基化及其對(duì)發(fā)光性能的影響[J];化工新型材料;2014年01期

6 ;“量子點(diǎn)”晶體將推動(dòng)部分物理工藝的進(jìn)步[J];光機(jī)電信息;2002年10期

7 徐萬(wàn)幫;汪勇先;許榮輝;尹端l，

本文編號(hào)：530608