惡性腫瘤已經(jīng)嚴(yán)重危害人類健康,鼻咽癌是較為常見的惡性腫瘤之一,在廣東省的發(fā)病率尤其高。由于高靶向性、高靈敏度和高光熱轉(zhuǎn)換效率等特點,新型磁光納米生物醫(yī)學(xué)探針在腫瘤的生物成像和治療領(lǐng)域起著關(guān)鍵作用。氧化鐵材料作為磁共振成像造影劑,金納米材料用作光熱治療,多功能納米探針可以提高腫瘤的診療一體化效果,對腫瘤進行高靈敏度成像診斷的同時還能安全有效地進行治療。在以前關(guān)于多功能納米探針的成像功能和光熱治療功能已有大量的實驗基礎(chǔ),實驗工作主要集中在納米探針的結(jié)構(gòu)設(shè)計、制備、性能表征和毒性分析等。納米探針的磁性會直接影響磁共振成像的靈敏度,納米探針進入生物體內(nèi)會與各種生物組織發(fā)生相互作用。然而由于原子層面或分子層面的信息缺失,實驗手段難以深刻理解新型磁光納米探針摻雜稀土離子的磁性增強機理以及探針與脂質(zhì)膜、膜蛋白等生物組織相互作用的機理,多尺度的先導(dǎo)性計算可以發(fā)揮重要的作用。磁光納米探針的設(shè)計仍需進一步完善,最佳的稀土離子摻雜量還不確定,探針與腫瘤相互作用的診療機理還不明確,特別是理論方面的研究十分缺乏,所以對磁光納米探針的磁性增強機理以及探針對膜蛋白的作用機理展開先導(dǎo)性的計算研究十分有必要。通過第一原... 

【文章來源】：中山大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 腫瘤簡介
        1.1.2 多功能納米探針
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 稀土摻雜γ-Fe_2O_3造影劑
        1.2.2 金納米探針與生物分子相互作用
    1.3 計算材料和計算生物物理學(xué)
    1.4 選題意義和研究內(nèi)容
        1.4.1 選題意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 計算理論與方法
    2.1 引言
    2.2 密度泛函理論
        2.2.1 密度泛函理論的基本原理
        2.2.2 交換關(guān)聯(lián)項、Hubbard U項、基組和贗勢
    2.3 分子動力學(xué)方法
        2.3.1 分子動力學(xué)的基本原理
        2.3.2 分子動力學(xué)力場簡介
        2.3.3 系綜、溫度控制、壓力控制和模擬退火
    2.4 計算軟件及計算平臺
第三章 磁光納米探針磁性的第一性原理計算
    3.1 引言
    3.2 經(jīng)典磁學(xué)計算
    3.3 γ-Fe_2O_3計算模型
    3.4 γ-Fe_2O_3第一性原理的計算方法和參數(shù)設(shè)置
        3.4.1 計算方法
        3.4.2 Hubbard U項
        3.4.3 贗勢文件
        3.4.4 其他參數(shù)的設(shè)置
    3.5 γ-Fe_2O_3摻雜Dy~(3+)的第一性計算結(jié)果分析和討論
        3.5.1 γ-Fe_2O_3摻雜Dy~(3+)前后的電子態(tài)密度
        3.5.2 計算的磁性與實驗結(jié)果的比較
        3.5.3 成像靈敏度與磁性
    3.6 本章小結(jié)
第四章 磁光納米探針對膜蛋白作用的分子動力學(xué)計算
    4.1 引言
    4.2 計算模型
        4.2.1 金棒、PEG3-SH和DPPC磷脂雙分子層模型
        4.2.2 膜蛋白LMP1-TRAF3模型
    4.3 PEG3-SH修飾金納米探針的模擬退火過程
        4.3.1 計算方法和參數(shù)設(shè)置
        4.3.2 退火分析與結(jié)果處理
    4.4 修飾后的金納米探針與脂質(zhì)膜相互作用的分子動力學(xué)模擬
        4.4.1 計算方法和參數(shù)設(shè)置
        4.4.2 金納米探針與脂質(zhì)膜DPPC相互作用的結(jié)果分析
    4.5 修飾后的金納米探針對膜蛋白作用的分子動力學(xué)模擬
        4.5.1 計算方法和參數(shù)設(shè)置
        4.5.2 PEG3-SH及盒子大小的影響
        4.5.3 膜蛋白LMP1結(jié)構(gòu)變化分析
        4.5.4 LMP1和TRAF3之間的氫鍵和二級結(jié)構(gòu)分析
    4.6 金表面對殘基Asp 210作用的第一性計算
        4.6.1 計算方法和參數(shù)設(shè)置
        4.6.2 殘基結(jié)構(gòu)變化分析和電荷分布
    4.7 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 不足與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
攻讀學(xué)位期間參加的項目及會議情況
    1. 碩士期間參與研究的課題
    2. 參加的學(xué)習(xí)研討會及國際會議
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]材料科學(xué)中的高性能計算[J]. 王濤,胡雙林.  計算機科學(xué)與探索. 2017(02)
[2]材料基因工程:材料設(shè)計與模擬[J]. 劉利民.  新型工業(yè)化. 2015(12)
[3]Advancement and prospects of tumor gene therapy[J]. Chao Zhang1, Qing-Tao Wang1, He Liu1, Zhen-Zhu Zhang1, and Wen-Lin Huang1,2,3 CAS Key Laboratory of Pathogenic Microbiology 1 and Immunology, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, P. R. China; State Key Laboratory of Oncology 2 in South China, Guangzhou, Guangdong 510060, P. R. China; Research 3 Department, Sun Yat-sen University Cancer Center, Guangzhou, Guangdong 510060, P. R. China..  癌癥. 2011(03)

博士論文
[1]金納米粒子聚集行為以及與細(xì)胞膜相互作用的模擬研究[D]. 林佳奇.大連理工大學(xué) 2012
[2]尖晶石型鈷鐵氧體及磁鉛石型鍶鐵氧體的第一性原理研究[D]. 侯育花.華南理工大學(xué) 2011

碩士論文
[1]EBV-LMP2A誘導(dǎo)鼻咽癌細(xì)胞EMT和對其生物學(xué)特性的影響[D]. 陳志.南京醫(yī)科大學(xué) 2015
[2]尖晶石鐵氧體：第一性原理研究[D]. 肖天亮.華東師范大學(xué) 2013



本文編號：3526601