【摘要】：二維過渡金屬碳化物(MXenes)具有二維層狀,穩(wěn)定骨架結(jié)構(gòu),活潑的表面負載、高比表面積等豐富的物理化學(xué)性質(zhì),是非常有前景的納米材料。介孔二氧化硅材料(mSiO_2)具有高孔容、易于表面修飾和良好的生物相容性,成為極具應(yīng)用潛力的的保護和載體材料。以MXenes為載體,利用MnO_x、mSiO_2、光敏劑和主動靶向劑修飾改性,結(jié)合多重光治療方法,制備抗腫瘤藥物,有效提升消除腫瘤的效率。在本研究中,我們報道了合理構(gòu)建具有多重光子響應(yīng)的復(fù)合多功能納米系統(tǒng),以實現(xiàn)同時具有主動靶向、腫瘤微環(huán)境敏感、光動力治療和光熱治療協(xié)同治療的效果。首先通過兩步液相剝離法成功制備了Nb_2C MXenes,將MnO_x預(yù)負載至Nb_2C并進行mSiO_2包裹。通過表面修飾工程對MnO_x/Nb_2C@mSiO_2納米片進行修飾使其穩(wěn)定保存在生理溶液中。靶向多肽的絡(luò)合使得MnO_x/Nb_2C@mSiO_2-RGD納米片在腫瘤細胞中富集,提高藥物的治療效果。介孔結(jié)構(gòu)滿足其他藥物負載的可能,同時Ce6作為光敏劑使整個體系為實現(xiàn)PDTPTT協(xié)同治療的提供了良好的基礎(chǔ)。其次通過根據(jù)朗伯定律計算出Ce6/MnO_x/Nb_2C@mSiO_2-RGD復(fù)合納米片的消光系數(shù)為31.68 L g~(-1)cm~(-1)。根據(jù)Roper等人的報告計算出其光熱轉(zhuǎn)換效率為26.21%。同時升溫曲線顯示,50μg mL~(-1)溶液溫度在8 min照射達到58℃。表明復(fù)合納米片可以有效地且快速進行光轉(zhuǎn)換成熱能。O_2微傳感器檢測溶液中的O_2含量,O_2可緩解腫瘤微環(huán)境的乏氧問題,同時增強光動力效應(yīng)。紫外可見吸收光譜測試~1O_2的產(chǎn)生,顯示Ce6/MnO_x/Nb_2C@mSiO_2-RGD復(fù)合納米片的良好的光動力效應(yīng)。之后通過體外細胞實驗驗證Ce6/MnO_x/Nb_2C@mSiO_2-RGD復(fù)合納米片的體外PDTPTT協(xié)同治療效果。體外細胞毒性實驗說明適當(dāng)濃度的Ce6/MnO_x/Nb_2C@mSiO_2-RGD復(fù)合納米片對U87細胞沒有明顯的毒性。由于Ce6/MnO_x/Nb_2C@mSiO_2-RGD復(fù)合納米片主動靶向U87腫瘤細胞,主動在細胞內(nèi)富集,導(dǎo)致注射低濃度Ce6/MnO_x/Nb_2C@mSiO_2-RGD復(fù)合納米片就可以滿足光熱和光動力協(xié)同殺傷腫瘤細胞要求。最后構(gòu)建了體內(nèi)移植膠質(zhì)瘤小鼠模型,通過對注射藥物的小鼠血液和組織切片分析確認適量的復(fù)合納米片對小鼠無明顯的損傷。復(fù)合納米片表面RGD靶向U87膠質(zhì)瘤,通過在小鼠體內(nèi)腫瘤細胞細胞內(nèi)和各組織中Ce6/MnO_x/Nb_2C@mSiO_2-RGD含量的測定,確認藥物在腫瘤細胞內(nèi)的富集。不同的治療后,雙光子治療系統(tǒng)對腫瘤組織的殺傷效果明顯優(yōu)于單一光治療的。并且無腫瘤殘留,無復(fù)發(fā)的現(xiàn)象。治療結(jié)束時腫瘤重量也表現(xiàn)出理想的靶向協(xié)同增強的PDTPTT治療神經(jīng)膠質(zhì)瘤效果。
【圖文】：

圖 1-1 MXenes 結(jié)構(gòu)示意圖[11]于 MXenes 的性質(zhì)起著決定性的作用[13]，通過化面暴露的金屬位點 M 原子使得 MXene 可能比性質(zhì)更易結(jié)合溶液中—OH、—F、O2-等官能團官能團，使其具有親水性又易與其他表面建特的表面結(jié)構(gòu)性質(zhì)同時綜合了陶瓷材料和金屬 Li 離子電池、超級電容器、燃料電池質(zhì)子交換、電化學(xué)催化生物醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域具有廣泛的制備方法過剝離 MAX 相中結(jié)合較弱的 A 層元素得到。相刻蝕、高溫分解和氣相刻蝕進行制備[14]。但體和環(huán)境有害的廢液、廢氣，因此開發(fā)綠色的研究領(lǐng)域的新方向。

圖 1-2 氫氟酸蝕刻法制備 MXene 的過程圖[10]用氫氟酸蝕刻法制備的 MXenes，具有較為完整結(jié)構(gòu)，，比較適合作目前已經(jīng)制備了許多 MXenes，如 Ti3C2、Ti2C、Nb2C、(Ti0.5，NCr0.5)3C2、Ti3CN、Ta4C3和 V2C[15-17]。然而，并不是所有的 MAX氫氟酸蝕刻法剝離 A 層得到 MXenes。來 HF 刻蝕，還有兩種的原位酸刻蝕法可以得到 MXenes，分別為 L及 NH4HF2刻蝕。Ghidiu 等人[18]利用 HCl 和 LiF 的混合酸溶液在刻 Ti3AlC2，成功制備出橫向尺寸大、數(shù)量多、質(zhì)量好的 Ti3C2Tx。l 和 LiF 的蝕刻更加溫和，同樣也可以用 NaF、NaK 與 HCl 的混合lim 等人[19]使用較溫和的 NH4HF2蝕刻 Ti3AlC2，在室溫下利用陽離慢進行蝕刻，制備出分布均勻和透明度高的 Ti3C2Tx原子層。 高溫分解法高溫下，真空加熱會使 Mn+1Xn層形成三維 Mn+1Xn巖鹽型結(jié)構(gòu)，從AX 相中 A 層元素選擇性損失[20-22]。高溫分解法即在真空高溫下，
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R739.41;R-332;TQ460.4;TB383.1

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本文編號：2627151