發(fā)布時(shí)間：2018-01-02 22:08

  本文關(guān)鍵詞：高性能錳鋅鐵氧體納米結(jié)構(gòu)及腫瘤靶向磁感應(yīng)熱療研究　出處：《東南大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：高性能磁性鐵氧體納米結(jié)構(gòu)作為一類具有特殊功能性的材料,在磁共振(MR)成像、腫瘤磁感應(yīng)熱療、靶向藥物載體、模擬過(guò)氧化物酶等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。這類磁性納米結(jié)構(gòu)的高性能,主要體現(xiàn)在它們具有均一的尺寸、規(guī)則的形貌、高的磁性和交流磁熱效應(yīng)、良好的生物相容性、高的靶向性和體內(nèi)長(zhǎng)循環(huán)能力等方面。一般來(lái)說(shuō),在制備高性能磁性納米材料的合成方法中,高溫?zé)峤夥ㄊ且环N可以得到較好單分散性、穩(wěn)定性和結(jié)晶度的磁性納米結(jié)構(gòu)常用的方法。我們采用改進(jìn)后的高溫?zé)岱纸夥?在高沸點(diǎn)溶劑中,以金屬乙酰丙酮配合物為前驅(qū)體,油酸、油胺為表面活性劑,成功制備出具有不同形貌的磁性錳鋅鐵氧體納米結(jié)構(gòu)。更重要的是,根據(jù)經(jīng)典的晶體成核、生長(zhǎng)機(jī)制和非經(jīng)典的顆粒定向組裝理論,我們研究了納米結(jié)構(gòu)形貌調(diào)控的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn),控制體系中表面活性劑油酸的量,使其對(duì)特定晶面有選擇性吸附,可分別誘導(dǎo)零維(0-D)的球形、立方形和星形納米晶(粒徑為9、11和16nm)的生成。而通過(guò)控制反應(yīng)的成核和生長(zhǎng)時(shí)間,晶核可生長(zhǎng)成大尺寸的星形納米晶(粒徑為23nm)。由于具有較高的磁偶極相互作用,大尺寸星形納米晶發(fā)生定向組裝、融合,以降低其表面靜磁能,最終形成了具有“尖角”或“鈍角”的三維(3-D)納米團(tuán)簇(粒徑分別為45和50nm)。此外,我們還揭示了由0-D納米晶向3-D納米團(tuán)簇演變的機(jī)制,這也為磁性納米結(jié)構(gòu)的形貌、尺寸可控和規(guī)�；苽涮峁┝死碚摶A(chǔ)。值得一提的是,制備出的兩種磁性納米團(tuán)簇,具有較高的飽和磁化強(qiáng)度和顯著的交流磁熱效應(yīng),因此可作為一類有前途的磁感應(yīng)熱療的生物材料。在腫瘤診療應(yīng)用方面,我們結(jié)合MR和磁感應(yīng)熱療技術(shù),發(fā)展了一種高性能磁性納米晶介導(dǎo)的腫瘤靶向診療策略。首先,我們通過(guò)疏水相互作用,在磁性納米晶表面的油酸/油胺烷基鏈上包覆了單層具有較好水溶性的PEG化磷脂分子,制備出具有核殼結(jié)構(gòu)的PEG化磁性納米晶(MNCs@PEG)。這種MNCs@PEG具有良好的生物相容性,并且可有效避免被體內(nèi)巨噬細(xì)胞所吞噬,從而提高其在體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間。在血液循環(huán)過(guò)程中,MNCs@PEG可通過(guò)腫瘤增強(qiáng)的滲透與滯留(EPR)效應(yīng),被動(dòng)累積于腫瘤部位,從而用于腫瘤的MR成像和靶向磁感應(yīng)熱療(TMH)。其次,為了提高磁性納米晶在腫瘤部位的累積,我們進(jìn)一步在其表面磷脂的PEG鏈末端偶聯(lián)RGD分子,形成RGD修飾的磁性納米晶(MNCs@RGD),以促進(jìn)其在腫瘤新生血管部位的富集,達(dá)到主動(dòng)靶向能力。通過(guò)對(duì)比,MNCs@PEG和MNCs@RGD均具有高的磁性和交流磁熱效應(yīng),它們的比能量吸收率(SAR)值分別能達(dá)498和532W/g Fe,可適用于腫瘤的被動(dòng)和主動(dòng)TMH。通過(guò)在交變磁場(chǎng)(ACMF)下對(duì)瘤體的多次熱療,腫瘤表面能夠達(dá)到42～44℃左右,可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤新生血管生成、最終延緩腫瘤的生長(zhǎng)。最后,為了增強(qiáng)腫瘤的治療效果,我們將抗腫瘤藥物紫杉醇(PTX)包封在偶聯(lián)RGD的磁性納米晶表面磷脂疏水層內(nèi),制備出具有載藥性能的磁性納米晶(MNCs@PTX@RGD).通過(guò)主動(dòng)靶向,MNCs@PTX@RGD可富集于腫瘤組織中,并在ACMF的作用下誘導(dǎo)腫瘤的TMH。而熱療造成腫瘤組織的升溫又促進(jìn)磁性納米晶表面PTX的緩釋,從而發(fā)揮熱療和化療的協(xié)同作用,最大程度地抑制腫瘤的生長(zhǎng)。這種結(jié)合磁感應(yīng)熱療和化療的腫瘤綜合療法,比單一的熱療或化療更具有臨床應(yīng)用的前景。
[Abstract]:The high - performance magnetic ferrite nano - structure is widely used in the fields of magnetic resonance ( MR ) imaging , tumor magnetic induction , targeting drug carrier and mimetic peroxidase .

【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R318.08;TM277
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本文編號(hào)：1371119