有機(jī)共軛分子是一類具有優(yōu)異的光、熱穩(wěn)定性,強(qiáng)吸收能力并易于調(diào)控光學(xué)性質(zhì)的半導(dǎo)體材料。現(xiàn)已被廣泛用于半導(dǎo)體發(fā)光二極管、太陽能電池等光電轉(zhuǎn)化材料。近年來這種分子也被研究者作為顯影探針用于非侵入性的醫(yī)學(xué)光學(xué)成像中。此外,有機(jī)共軛分子探針本身可實現(xiàn)多種成像及治療效果且具備多功能化修飾便捷的特點。研究者們基于此開發(fā)出了一系列診療一體化納米平臺,實現(xiàn)了對腫瘤的精確成像和治療。但是現(xiàn)有的有機(jī)共軛分子光學(xué)探針的精確度及病灶處的信號強(qiáng)度均不夠理想,有待進(jìn)一步加強(qiáng)。在本文中我們針對具有更大穿透深度、更高精準(zhǔn)度、更高分辨率的近紅外光聲、熒光成像技術(shù)展開工作。本文從高分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計與激活響應(yīng)性出發(fā),開發(fā)了一種腫瘤部位特異性點亮的響應(yīng)型探針,并通過調(diào)整配置新的電子供體和受體組合設(shè)計合成了一種具有強(qiáng)NIR-II光聲信號的共軛聚合物,最后引入新型熒光增強(qiáng)共軛聚合物設(shè)計的思路開發(fā)了一種具有高NIR-II熒光成像能力的共軛分子影像探針。本工作的開展提高了光學(xué)成像探針在生物醫(yī)學(xué)成像應(yīng)用中的亮度、精準(zhǔn)度和分辨率。具體的研究如下:1、“Turn-on”型光聲診療探針的設(shè)計及診療一體化應(yīng)用本工作基于可在腫瘤細(xì)胞內(nèi)高表達(dá)的谷胱甘...

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光學(xué)成像簡介
        1.2.1 常見的光學(xué)診斷手段
    1.3 光聲成像簡介
        1.3.1 常見的光聲診斷手段
        1.3.2 基于半導(dǎo)體共軛聚合物分子開發(fā)的光聲材料
        1.3.3 基于苝酰亞胺共軛小分子開發(fā)的光聲材料
    1.4 NIR-II光聲成像簡介
        1.4.1 常見的NIR-II光聲成像材料
    1.5 NIR-II熒光成像簡介
        1.5.1 常見的NIR-II熒光成像材料
    1.6 本論文的設(shè)計思路
    1.7 參考文獻(xiàn)
第二章 “Turn-on”型光聲診療探針的設(shè)計及診療一體化應(yīng)用
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗用的原材料
        2.2.2 藥物載體的合成過程
        2.2.3 水溶性載藥納米粒子的制備過程
        2.2.4 材料及納米粒子的基本表征
        2.2.5 體外材料光聲性能測試
        2.2.6 體外納米載體的谷胱甘肽(GSH)響應(yīng)過程及藥物釋放過程監(jiān)測
        2.2.7 細(xì)胞及細(xì)胞培養(yǎng)
        2.2.8 動物及動物飼養(yǎng)
        2.2.9 細(xì)胞的光熱-化療治療效果檢測
        2.2.10 活體小動物的腫瘤成像及治療實驗
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 PDI-ss-PEG的合成及材料的基本表征
        2.3.2 PDI-ss-PEG粒子的制備及基本表征
        2.3.3 PDI-ss-PEG粒子的光聲性能及GSH響應(yīng)后的光聲增強(qiáng)性能
        2.3.4 PDI-ss-PEG@DOX納米粒子的載藥效率及藥物釋放過程監(jiān)測
        2.3.5 細(xì)胞光熱-藥物治療效率
        2.3.6 活體成像及治療效果驗證
    2.4 本章小結(jié)
    2.5 參考文獻(xiàn)
第三章 NIR-II光聲成像/光熱治療共軛聚合物探針的開發(fā)
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗用的材料
        3.2.2 三種共軛聚合物的合成過程
        3.2.3 共軛聚合物納米粒子的制備
        3.2.4 基本性能的表征
        3.2.5 細(xì)胞及細(xì)胞培養(yǎng)
        3.2.6 動物模型
        3.2.7 共軛聚合物納米粒子(SPNs)的光熱性能
        3.2.8 體外深層光熱性能的對比
        3.2.9 細(xì)胞毒性實驗
        3.2.10 細(xì)胞凋亡測試
        3.2.11 材料的活體安全性評估
        3.2.12 材料的活體安全性評估
        3.2.13 小動物NIR-II光聲成像實驗及光熱治療
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 雙受體共軛聚合物的合成與基本表征
        3.3.2 共軛聚合物水溶性納米粒子(SPNs1-3)的制備與基本表征
        3.3.3 SPNs1-3光熱性能對比
        3.3.4 SPNs2和SPNs3的NIR-II光聲性能對比
        3.3.5 SPNs3的生物安全性評價
        3.3.6 SPNs3 在細(xì)胞層面的NIR-II光熱治療效果評價
        3.3.7 SPNs3對小鼠腫瘤的活體光聲成像追蹤
        3.3.8 SPNs3的活體NIR-II光熱治療效果
    3.4 本章小結(jié)
    3.5 參考文獻(xiàn)
第四章 高亮度NIR-II熒光成像的醌式聚合物的制備及生物應(yīng)用
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料
        4.2.2 材料合成方法
        4.2.3 納米粒子(CPs)的制備
        4.2.4 材料的基本表征實驗
        4.2.5 熒光量子效率的計算
        4.2.6 NIR-II熒光活體成像儀的構(gòu)建與設(shè)置
        4.2.7 細(xì)胞培養(yǎng)
        4.2.8 動物模型
        4.2.9 材料的生物毒性測試
        4.2.10 材料的藥物代謝動力學(xué)監(jiān)測
        4.2.11 NIR-II細(xì)胞成像及長期體內(nèi)癌細(xì)胞生長監(jiān)測
        4.2.12 體內(nèi)血液系統(tǒng)成像及NIR-I和 NIR-II成像分辨率比較
        4.2.13 體內(nèi)淋巴引流及淋巴結(jié)成像
        4.2.14 皮下移植瘤成像及NIR-II熒光引導(dǎo)的手術(shù)切除
        4.2.15 深層原位舌癌成像
        4.2.16 風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎成像
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 醌式聚合物的合成與基本結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 醌式聚合物的光物理性質(zhì)對比
        4.3.3 水溶性納米粒子的制備及大小、形貌表征
        4.3.4 水溶性納米粒子的光物理性質(zhì)對比
        4.3.5 TT-3T CPs的生物毒性
        4.3.6 TT-3T CPs的體內(nèi)細(xì)胞生長追蹤
        4.3.7 TT-3T CPs的血管系統(tǒng)成像
        4.3.8 TT-3T CPs的淋巴系統(tǒng)成像
        4.3.9 TT-3T CPs的皮下移植瘤成像及NIR-II熒光引導(dǎo)的腫瘤手術(shù)切除
        4.3.10 TT-3T CPs深層原位舌癌成像
        4.3.11 TT-3T CPs風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎成像
    4.4 本章小結(jié)
    4.5 參考文獻(xiàn)
第五章 總結(jié)與展望
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間申請的專利
附錄3 攻讀博士學(xué)位期間參加的科研項目
致謝



本文編號：3804299