【摘要】：上轉(zhuǎn)換熒光納米材料(UCNPs)是一種吸收長波長低能量的近紅外光發(fā)射出短波長高能量的紫外可見光的新型熒光材料~([1])。相比傳統(tǒng)的熒光材料,UCNPs具有許多優(yōu)異的特點(diǎn),如光穩(wěn)定性好,熒光壽命長,高組織穿透深度,對生物組織的低毒副作用,接近零背景熒光和高生物傳感靈敏度通常用于生物發(fā)光成像,核磁成像,CT成像和生物檢測等領(lǐng)域。金屬-有機(jī)骨架材料(MOFs)是由中心金屬離子與有機(jī)配體通過配位作用形成的一種新型的3D骨架聚合物。MOFs材料表面孔密度大,相應(yīng)的比表面積大,具有很高的載藥能力,大多數(shù)MOFs是生物相容的,幾乎無毒,并且通常用作藥物遞送的藥物載體。本論文中,我們以具有生物成像性能的UCNPs材料為基礎(chǔ),通過修飾不同性能的材料來合成多功能納米復(fù)合材料,開發(fā)了具有生物成像和藥物緩釋于一體的雙功能治療體系,來減輕了傳統(tǒng)治療方式中藥物分布不均勻,較差的藥代動(dòng)力的缺點(diǎn),提高癌癥治療效率。具體研究內(nèi)容如下:1、我們通過熱分解法、原位生長法和自組裝技術(shù)成功將上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒與金屬-有機(jī)骨架材料(MIL-53)結(jié)合在一起,構(gòu)造了一種核-殼結(jié)構(gòu)的具有生物成像和藥物裝載性能的多功能治療系統(tǒng)。其中上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒NaYF_4:Yb,Er@NaYF_4:Nd采用對正常組織損傷小的波長為808 nm的激發(fā)源,在550 nm處檢測出明亮的綠色發(fā)射光,顯示出優(yōu)異的熒光性能。MIL-53通過中心離子Fe~(3+)和有機(jī)配體2-氨基對苯二甲酸與藥物分子阿霉素DOX之間的配位作用和氫鍵來實(shí)現(xiàn)對DOX的負(fù)載。此外,我們使用PEG/FA來修飾其表面以改善其生物相容性和靶向腫瘤部位。為此,我們研究了其細(xì)胞毒性,并顯示出良好的治療效果。因此,我們設(shè)計(jì)的多功能癌癥治療體系,為同時(shí)實(shí)現(xiàn)靶向給藥,病灶定位等多重功能提供了可能,具有重要的研究價(jià)值和應(yīng)用前景。2、通過熱分解法制備富含Er~(3+)的紅光發(fā)射的上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒NaErF_4:Tm@NaYF_4。與傳統(tǒng)的Yb~(3+)-Er~(3+)系統(tǒng)不同,在主晶格中沒有摻雜諸如Yb~(3+)和Nd~(3+)的敏化劑,Er~(3+)離子可以作為敏化劑和活化劑,Er~(3+)離子之間具有高效的能量遷移,可以抑制由于摻雜離子濃度高而引起熒光淬滅對表面涂覆的影響,而少量Tm~(3+)的摻雜可以進(jìn)一步增強(qiáng)上轉(zhuǎn)換發(fā)光,具有更高的成像靈敏度。然后利用2-甲基咪唑與已吸附有Zn~(2+)的NaErF_4:Tm@NaYF_4配位得到一種熒光納米復(fù)合材料NaErF_4:Tm@NaYF_4@ZIF-8。其中,沸石咪唑酯骨架材料(ZIF-8)也是一種MOFs材料,除了具有高藥物負(fù)荷外,還有優(yōu)異的生物降解性以及與腫瘤微環(huán)境一致的PH響應(yīng)性,用于藥物分子的可控緩釋。3、我們成功制備了一種鑭系鈰Ce~(3+)摻雜的下轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶體是一種新型有效的熒光納米探針。Ce~(3+)摻雜可以抑制上轉(zhuǎn)換路徑,同時(shí)將下轉(zhuǎn)換增加~9倍,以在980 nm激發(fā)下產(chǎn)生明亮的550 nm和強(qiáng)烈的1550 nm發(fā)射光。近紅外區(qū)域中1500-1700 nm的體內(nèi)熒光成像(NIR-IIb窗口)具有高空間分辨率,由于抑制了長波長光和大熒光團(tuán)斯托克斯散射位移。我們的研究結(jié)果為新一代多功能生物醫(yī)學(xué)納米材料奠定了基礎(chǔ),這些納米材料可以基于先進(jìn)的紅外成像技術(shù)推進(jìn)疾病監(jiān)測。
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TQ460.4;O657.3;TB383.1
【圖文】：

晶熒光性能的影響。溶膠工序繁瑣，粒徑不易控制等缺點(diǎn)圖1.1.7 (a)和(b)分別為Y1.838（3）水熱溶劑熱法水熱溶劑熱法是通過使用液態(tài)水或耐高溫有機(jī)溶劑作為介質(zhì)在高壓反應(yīng)中進(jìn)行的。水熱合成法是一項(xiàng)比較久遠(yuǎn)的研究在 20 世紀(jì)末，水熱合成作為一種溫和的合成路線逐漸應(yīng)用于發(fā)光材料領(lǐng)域水熱合成方法的最顯著特征是完成單個(gè)反應(yīng)步驟產(chǎn)物的粒徑形貌易于調(diào)控下成功制備了具有良好結(jié)晶的鑭摻雜的 YVO4納米顆粒固-溶三相（LSS）界面相轉(zhuǎn)移和分離機(jī)理納米顆粒提供了一種簡單方便的途徑通過有效的控制摻雜離子濃度一系列不同形貌和幾乎單分散的青島大學(xué)碩士學(xué)位論文8可見光下降解氧樂果的過程中，采用溶膠-3+摻雜的稀土氧化物上轉(zhuǎn)換納米材料，首先將稀土氧化物和硝酸反應(yīng)形成稀土硝酸鹽前驅(qū)體，然后再加入檸檬酸加熱攪拌最后經(jīng)干燥、研磨、煅燒、冷卻獲得產(chǎn)品。凝膠法的工藝，研究了使用不同種類的螯合劑形成不同各異的凝膠前驅(qū)體后，對產(chǎn)品納米粉體 Y2O3納米粉體的晶粒和形貌-凝膠方法合成 Er3+/Yb3+摻雜的 CaCen24-32 nm[21]。Boilot 等人[22]采用改進(jìn)后的溶膠納米晶。湯玲麗和同事們[23]利用此方法成功合成了3納米晶如圖圖 1.1.7，并研究不同摻雜離子濃度對納米溶膠-凝膠法原料價(jià)格昂貴

類似的工作了上轉(zhuǎn)換發(fā)光氟化物納米顆粒圖1.1.8 NaYF4:Yb3+/Er3+納米晶體的（4）熱分解法熱分解法是合成單分散性要控制無水，無氧并且惰性氣體保護(hù)的條件烯，油酸，油胺以及它們的混合體系相純，上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)，產(chǎn)品形貌均一是油溶性的，需要進(jìn)一步改性物中加入一定量的稀土前驅(qū)體前體將溶液加熱至 150 ℃以上③將溶液加熱至高溫（通常沉淀，離心收集。Yan 使用三氟乙酸鹽335 ℃高溫氬氣保護(hù)條件粒子[30,31]。Mai 等人系統(tǒng)地研究了納米晶體的生長機(jī)制應(yīng)分為四個(gè)階段，包括延遲成核和聚集[32]。Wang 和他的同事構(gòu)的 NaGdF4基質(zhì)的上轉(zhuǎn)換熒光顆粒到不同的層中，可以有效地將單波長青島大學(xué)碩士學(xué)位論文9年李亞東課題組[27]又通過水熱溶劑熱法成功合成出

ATCC 的結(jié)合能力更強(qiáng)，離，恢復(fù)上轉(zhuǎn)換熒光，從而圖1.2.3.基于上轉(zhuǎn)換納米顆粒的熒光探針快速檢測超敏細(xì)菌的原理圖修飾的互補(bǔ)DNA通過縮合反應(yīng)與羧基功能化的飾適配體偶聯(lián)到Au納米顆粒上FRET系統(tǒng)。(D)將目標(biāo)菌引入從而破壞適配體青島大學(xué)碩士學(xué)位論文17TAMRA 在 545 nm 處對應(yīng)。當(dāng) miR-122和 TAMRA 可以相互靠近，導(dǎo)致 UCNPs122 濃度的升高，545 nm 處信號(hào)減弱，580 nmmiR-22 的檢測。Sun 將一種新型尼羅紅衍生物與通過疏水作用結(jié)合在一起，成功制備了具有高靈敏度和高選擇性的響應(yīng)上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米結(jié)構(gòu)，可用于 Fe3+的檢測[83]。Li[84]報(bào)道疏水銥絡(luò)合物通過范德華力組裝在 NaYF4:Yb/Er 表面通過 FRET 引起 NaYF4:Yb/Er的熒光猝滅。而氰化離子可與銥絡(luò)合物反應(yīng)破壞銥共軛結(jié)構(gòu)，使銥絡(luò)合物失去 540 nm 光的吸收能力處的發(fā)射峰，通過 540 nm 處熒光強(qiáng)度的變化實(shí)現(xiàn)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 劉志平;麥燕玲;閆愛國;范海陸;袁泰斗;伍萬勇;;溶膠-凝膠法制備Y_2O_3∶Er~(3+)上轉(zhuǎn)換材料及降解氧樂果的研究[J];合成材料老化與應(yīng)用;2015年06期

2 楊建虎,戴世勛,姜中宏;稀土離子的上轉(zhuǎn)換發(fā)光及研究進(jìn)展[J];物理學(xué)進(jìn)展;2003年03期

3 何捍衛(wèi),周科朝,熊翔,黃伯云;紅外-可見光的上轉(zhuǎn)換材料研究進(jìn)展[J];中國稀土學(xué)報(bào);2003年02期

本文編號(hào)：2780967