本文關(guān)鍵詞：基于兩親性聚合物的胰島β細胞靶向成像體系的設(shè)計與合成

  更多相關(guān)文章： 兩親性聚合物 格列吡嗪 熒光造影 核磁造影 熒光碳點 SPIONPs

【摘要】：隨著人們生活水平的不斷提高,糖尿病變成了常見病與多發(fā)病,發(fā)病年齡也愈發(fā)的年輕化,成為21世紀人類健康的新威脅。目前,全球總計有超過3億4000萬名糖尿病患者,糖尿病為這些患者帶來了巨大的經(jīng)濟負擔與痛苦。一般來說,糖尿病主要分為I型糖尿病(T1DM)、II型糖尿病(T2DM)以及其他如妊娠期糖尿病等。有研究表明,無論I型還是II型糖尿病,均伴隨著β細胞的減少,因此,通過成像手段評估胰島β細胞的數(shù)量即胰島β細胞量(BCM)對糖尿病的研究也具有重要的現(xiàn)實意義�？v觀各種成像手段,熒光成像是目前較為成熟且常用的手段,而核磁成像以其極佳的空間分辨率受到了研究者們的青睞。但是傳統(tǒng)的熒光成像采用的造影劑通常為熒光染料與半導體量子點,這兩類物質(zhì)雖然熒光性能出眾,但往往水溶性差,并且對具有相當大的毒性,不適宜用作生物應(yīng)用,而核磁T1造影采用的重金屬Gd同樣具有毒性等缺點。因此利用熒光碳點替代熒光染料與半導體量子點,以及能進行T2核磁造影的超順磁性氧化鐵納米粒子(SPIONPs)替代Gd是一種很好的解決方案。本文中,我們合成了一種生物可降解的兩親性聚合物PIA-PEG-DDA,并以此聚合物為基礎(chǔ),以格列吡嗪為靶向分子,熒光碳點與SPIONPs為造影劑,制備了具有靶向胰島β細胞的熒光成像納米粒子與核磁成像納米粒子。首先,我們以衣康酸通過自由基聚合的方法合成了一種多羧基的聚合物PIA,然后利用酰胺化反應(yīng),在其主鏈上連接了親水的PEG與疏水的DDA鏈段,形成兩親性的聚合物PIA-PEG-DDA,然后利用雙端氨基的PEG與DTPA將胰島細胞靶向分子格列吡嗪橋接至聚合物主鏈,制成修飾了靶分子的兩親性聚合物GLP-PIA-PEG-DDA。然后我們利用這種聚合物包覆了油溶性的SPIONPs,制備了胰島β細胞靶向核磁造影納米粒子GLP-PIA-PEG-DDA@IOs。通過TEM和DLS的表征,這種納米粒子具有分散性好,平均粒徑為72nm。進一步的表征證明這種納米粒子保留了SPIONPs的超順磁性,并在核磁造影測試中表現(xiàn)出了較好的造影能力。細胞毒性實驗表明這種粒子細胞毒性小,是一種較為理想的核磁成像納米粒子。之后我們利用溶劑熱法以十二胺為鈍化劑,檸檬酸為碳源,制備了一種新穎的油溶性的熒光碳點,來替代傳統(tǒng)聚合物包覆熒光造影劑體系中的油溶性量子點。一系列的光學性能測試證明這種碳點具有發(fā)射光譜窄,粒徑小(3nm),熒光量子產(chǎn)率高(30%),并且主要組成為碳,毒性小等特點,達到了替代傳統(tǒng)量子點的要求。然后我們利用上一章合成的聚合物GLP-PIA-PEG-DDA包覆這種碳點,制備了胰島β細胞靶向熒光納米粒子。對這種粒子的形貌測試表明這種粒子為球型,粒徑為47nm。光學表征表明這種粒子的熒光量子產(chǎn)率為11.9%,發(fā)射光譜稍有紅移,但仍為一種理想的細胞熒光造影粒子。最后,我們改變碳點合成配方,以TTDDA為鈍化劑,制備了可以水溶的,表面帶有氨基等基團的水溶性熒光碳點,這種碳點完全水溶,粒徑更小(3nm),熒光量子產(chǎn)率為22%。利用其表面帶有的氨基,我們將其連接至核磁造影粒子GLP-PIA-PEG-DDA@IOs表面,形成了新穎的胰島β細胞靶向光磁復(fù)合成像納米粒子CDs@GLP-PIA-PEG-DDA@IOs。聚合物在其中不僅充當了復(fù)合CDs與IOs的橋梁,更有效地在IOs表面形成一層屏蔽層,阻隔了SPIONPs對熒光碳點的淬滅,使光磁復(fù)合成像成為了可能�？傊�,本文中,我們利用聚合物PIA-PEG-DDA為平臺,創(chuàng)新地制備了不同的胰島β細胞成像粒子,為胰島β細胞的研究提供了新的思路。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R445

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本文編號：1166432