【摘要】：癌癥成為一個(gè)嚴(yán)重的全球公共衛(wèi)生問(wèn)題,威脅著人類(lèi)的生活。傳統(tǒng)的臨床治療方法,如化療,放療和手術(shù)等都存在嚴(yán)重的局限性,如嚴(yán)重的副作用和較低的治療效率。為了規(guī)避這些局限性,例如,新興的光介導(dǎo)光熱療法(PTT)已被開(kāi)發(fā)為有希望的腫瘤替代治療策略。PTT是通過(guò)光能轉(zhuǎn)換劑(PTA)將光轉(zhuǎn)換為局部熱量來(lái)實(shí)現(xiàn)的,光熱轉(zhuǎn)導(dǎo)劑可以局部殺死腫瘤細(xì)胞。與傳統(tǒng)的癌癥療法相比,PTT具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn),例如高腫瘤特異性,微創(chuàng)性和低全身毒性。近紅外(NIR)激光照射下的PTT變得流行,因?yàn)橛捎贜IR光的皮膚和組織的最小吸收,最深10 cm的組織穿透和最小的正常組織侵入。金納米棒(GNRs)作為研究最多的無(wú)機(jī)PTA之一,由于其各向異性形狀,表現(xiàn)出兩個(gè)不同的表面等離子共振(SPR)峰,即在～520 nm處的弱橫向SPR峰和從可見(jiàn)光跨越的強(qiáng)縱向SPR峰。通過(guò)調(diào)整縱橫比,可以得到近紅外區(qū)域(NIR,650-1200 nm)。后一種SPR峰值賦予GNR,在NIR激光照射下具有出色的光熱效果,可用于PTT和光聲成像(PAI)能力。然而,由于它們對(duì)殘余表面表面活性劑(例如CTAB)的潛在細(xì)胞毒性,不滿足的光熱穩(wěn)定性和聚集性以及缺乏有效負(fù)載保持空間,體內(nèi)直接使用GNR仍然受到限制。例如,由于Au的低熔點(diǎn),GNR會(huì)在長(zhǎng)NIR照射下熔化成球形AuNP,由于吸收峰遠(yuǎn)離激光波長(zhǎng)的移動(dòng),它們削弱了它們的PCE和成像特征。本論文以提高金納米棒的光熱穩(wěn)定性和載藥率為原則,采用簡(jiǎn)單的合成方法制備具有光熱穩(wěn)定性的金納米棒復(fù)合材料,同時(shí)實(shí)現(xiàn)藥物釋放和光熱治療的目標(biāo)。設(shè)計(jì)合成了三種金納米棒多功能復(fù)合材料,并在光熱和藥物釋放方面的應(yīng)用開(kāi)展了初步探索。本論文主要內(nèi)容包括如下:1.首次使用油酸鈉置換金納米棒表面的表面活性劑(CTAB),繼而外延生長(zhǎng)了多種稀土氧化物(GNR@Gd2O3),然后用多巴胺(DA)在GNR@Gd2O3表面發(fā)生自聚合形成穩(wěn)定的PDA殼,得到GNR@Gd2O3@PDA多功能復(fù)合材料,其中Gd2O3可用于MR、CT成像和藥物輸送,PDA獨(dú)特的性能增強(qiáng)了GNR@Gd2O3@PDA復(fù)合材料的載藥能力和光熱轉(zhuǎn)換效率,并具有pH/近紅外(NIR)雙響應(yīng)釋放特性、光穩(wěn)定性和獨(dú)特性分子吸附性能的特點(diǎn),可應(yīng)用于藥物輸送的載體。2.提出了一種簡(jiǎn)便的合成方法來(lái)制備出GNR@Gd2O3@SiO2@CaP多功能核-殼納米結(jié)構(gòu)。利用軟模板法在GNR@Gd2O3表面上合成了介孔二氧化硅(SiO2)殼,然后以聚丙烯酸鈣(PAA-Ca)為模板,制備出分散性好的GNR@Gd2O3@SiO2@CaP的核-殼納米結(jié)構(gòu),其中CaP復(fù)合納米結(jié)構(gòu)具有較高的載藥量,并對(duì)所制備的納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行藥物負(fù)載以及光熱升溫等方面的測(cè)試,結(jié)果表明該材料在這兩方面均具有出色的性能表現(xiàn),為其在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用提供了可行性3.采用簡(jiǎn)單溫和的制備方法合成了 GNR@SiO2@MnO2多功能納米復(fù)合材料。利用金納米棒溶液中的CTAB作為合成SiO2的模板劑,使前驅(qū)體TEOS與CTAB之間通過(guò)正負(fù)電荷相互作用而形成GNR@SiO2,通過(guò)調(diào)控CTAB的量,最后形成介孔結(jié)構(gòu)。為了防止DOX從GNR@SiO2介孔中泄漏,使MnO2納米片與GNR@SiO2納米材料結(jié)合,形成GNR@SiO2@MnO2納米復(fù)合材料。其中,金納米棒的存在,可以用于光熱治療;二氧化硅是介孔結(jié)構(gòu)可用于載藥;MnO2納米片具有pH/GSH雙響應(yīng)性,可用于藥物緩釋。因此,合成的GNR@SiO2@MnO2復(fù)合納米材料是多功能的,能夠兼聚每種復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),同時(shí)具有載藥和pH/GSH雙響應(yīng)藥物釋放的能力。
【圖文】：

合得到聚多巴胺復(fù)合材料，并通過(guò)與其他治療方法相結(jié)合，從而改善光熱具有重大的意義。因此，多功能 PDA 復(fù)合材料可以滿足作為多模診斷治。為重要的是，聚多巴胺不僅顯示了良好的生物相容性和親水性，而且為產(chǎn)雜化材料提供了重要的平臺(tái)[26, 38]。Xiang 等人報(bào)道了一種新的“配位競(jìng)爭(zhēng)誘構(gòu)建聚合物中空 PDA 納米結(jié)構(gòu)[39]。他們利用 2-甲基咪唑和多巴胺之間與位能力，引起 ZIF-8 的分解和多巴胺的聚合，并把金納米棒整合到中空 殼內(nèi)，制備出包覆金納米棒的中空聚多巴胺納米結(jié)構(gòu)（GNRs@PDA NC示。由于金納米棒和 PDA 的存在，，賦予了 GNRs@PDANCT 中空納米結(jié)構(gòu)能和良好的生物相容性。所制備的 GNRs@PDA NCTs 顯示出了非常出色力，同時(shí)具備很高的載藥量藥和激光誘導(dǎo)藥物釋放能力，且負(fù)載了抗癌藥在 808 nm 激光的照射下，用于體外細(xì)胞、裸鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中均呈現(xiàn)出非常殺傷效果。

多巴胺膠囊是一種良好的藥物緩釋材料，不僅具有高的水溶性、優(yōu)良的生物降解性，而且其空腔和表面結(jié)構(gòu)能高負(fù)載藥物分子。崔等人設(shè)計(jì)了一種DA膠囊體系，首先通過(guò)DOX和硫醇化的聚甲基丙烯酸與pH可裂解的腙鍵通過(guò)硫醇-兒茶酚反應(yīng)將其固定在 PDA 膠囊上[40]。從圖 1-2 可以看出這些織下的 pH 幾乎沒(méi)有 DOX 釋放，但在內(nèi)體/溶酶體 pH=5 的條件下 DOX 的 80%以上。因此，用這種藥物運(yùn)載體系能提高治療效率同時(shí)減少由化療藥作用。
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TQ460.1;TB33

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本文編號(hào)：2617554