【摘要】：骨腫瘤和惡性黑色素瘤嚴重影響患者的生命健康,目前臨床上治療這兩種惡性腫瘤皆是先對患者進行外科手術(shù)治療,徹底切除腫瘤組織;并在術(shù)后輔助化學治療和放射治療,防止腫瘤細胞的殘留及轉(zhuǎn)移,但是化療和放療的毒副作用很大。對于骨腫瘤來說,臨床治療還會造成不可修復的骨缺損。因此,構(gòu)建硒摻雜鈮酸鉀鈉生物陶瓷實現(xiàn)骨缺損的填充,并利用陶瓷片的壓電特性和釋放的Se元素實現(xiàn)電療和藥物治療的有效結(jié)合達到抗癌的目的。對于惡性黑色素瘤來說,構(gòu)建硒摻雜鈮酸鉀鈉陶瓷,利用陶瓷粉末的光催化性能和釋放的Se元素可實現(xiàn)光動力療法和藥物治療的有效結(jié)合達到抗癌的目的。本課題主要研究內(nèi)容如下:(1)利用硒摻雜鈮酸鉀鈉(KNN-Se)陶瓷的壓電特性和硒元素(Se)抗腫瘤特性實現(xiàn)電療和藥物治療協(xié)同抗骨肉瘤的目的,并實現(xiàn)骨缺損的填充。通過對陶瓷片的成分、結(jié)構(gòu)和形貌進行分析,證明Se元素成功摻雜到KNN晶體結(jié)構(gòu)中,導致陶瓷片的表面顆粒尺寸變大。隨著Se元素摻雜量的增加,極化后陶瓷片的壓電常數(shù)d_(33)從80 pC/N先升到120 pC/N,再降到80 pC/N,硒摻雜量為6%的陶瓷片為最高,即120 pC/N,并且極化后陶瓷片的表面電勢比極化前高出3倍。極化前后的陶瓷片在pH 5.0的PBS中Se元素的釋放量比在pH 7.4的PBS中會高出1.5倍,并且極化后的陶瓷片的Se元素的釋放量比極化前會有所增加。研究了極化前后陶瓷片對骨肉瘤細胞活性、腫瘤細胞的形態(tài)、凋亡和壞死情況、及活性氧的影響規(guī)律,證明極化后的Se摻雜量為6%的陶瓷片對腫瘤細胞的殺死作用最強,其細胞存活率是極化前的一半,是未摻雜Se元素的1/3。其活性氧產(chǎn)量與極化前相比高出2倍,并與未摻雜Se元素相比高出4倍。并且KNN-Se壓電特性生物陶瓷對正常成骨細胞無明顯的毒性。本研究為治療骨腫瘤提供一種新的研究思路。(2)利用硒摻雜量為6%鈮酸鉀鈉生物陶瓷(KNN-6%Se)的光催化性能和Se元素抗腫瘤性能實現(xiàn)將光動力治療和藥物治療協(xié)同抗惡性黑色素瘤的目的。通過陶瓷粉末的成分、結(jié)構(gòu)和形貌進行分析,證明Se元素成功摻雜到陶瓷的晶體結(jié)構(gòu)中,導致KNN陶瓷粉末粒徑變大,粉末的光催化性能提高。摻硒陶瓷粉末在pH 5.0的PBS中Se元素的釋放量比在pH 7.4的PBS中高出2倍,并且在光照條件下比在避光條件下Se元素的釋放量有所增加。研究了在光照和避光條件下陶瓷粉末對惡性黑色素瘤細胞活性、凋亡和壞死情況、及活性氧的影響規(guī)律,摻硒陶瓷粉末在光照條件下對腫瘤細胞的殺死作用最強,其細胞存活率是避光條件下的一半,是未摻雜硒元素的1/3。其活性氧產(chǎn)量與避光條件下相比高出2倍,并與未摻雜Se元素相比高出6倍。陶瓷粉末在光照條件下發(fā)生光催化反應產(chǎn)生活性氧物質(zhì),進入細胞內(nèi),使腫瘤細胞凋亡;而釋放的硒元素是進入腫瘤細胞內(nèi)部,促進細胞產(chǎn)生ROS,從而使腫瘤細胞凋亡。并且陶瓷粉末對正常人臍靜脈內(nèi)皮細胞無明顯的毒性。本研究為治療惡性黑色素瘤提供一種新的研究思路。
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：R318.08;TQ174.1
【圖文】：

過壓電力顯微鏡觀察可知，膠原纖維具有壓電特性，且該壓電特性具性，隨膠原纖維取向呈周期性變化[42] 1-1 High-resolution piezoresponse force microscopy images showing piezoheterogeneity in single collagen fibrils[42]

壓電力顯微鏡觀察可知，膠原纖維具有壓電特性，且該壓電特性具性，隨膠原纖維取向呈周期性變化[42] High-resolution piezoresponse force microscopy images showing piezoheterogeneity in single collagen fibrils[42]

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