多重響應(yīng)納米粒子的制備及其在糖尿病的治療與監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2017-05-15 20:23
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【摘要】:多重響應(yīng)納米粒子是一類能夠同時(shí)感知多種信號(hào)并對(duì)其做出智能反應(yīng)的粒子,尺寸在納米級(jí)別。由于其具有集多功能于一體的特殊性,故該種納米粒子可通過各個(gè)組分間的相互作用自組裝形成一個(gè)多功能納米器件,只需要改變外界的刺激條件,它的物理化學(xué)性質(zhì)就會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變。因而,多重響應(yīng)納米粒子在工程技術(shù)和生物醫(yī)藥領(lǐng)域有廣泛的潛在應(yīng)用價(jià)值。糖尿病是一種常見的慢性糖代謝紊亂疾病,糖尿病患者不僅血糖濃度波動(dòng)大,而且血糖濃度的急速波動(dòng)極易引發(fā)一系列不良反應(yīng)與并發(fā)癥,對(duì)患者的身心造成嚴(yán)重的傷害,甚至可導(dǎo)致生命危險(xiǎn)。針對(duì)糖尿病患者復(fù)雜多變的病征,多重響應(yīng)納米粒子為糖尿病的治療提供了新的診治思路。集多重響應(yīng)性于一體的納米粒子不僅能夠適應(yīng)人體pH7.4,37℃,0.15M NaCl的體液環(huán)境,還能在血糖濃度發(fā)生變化時(shí)作出智能判斷,依據(jù)血糖濃度水平自主調(diào)控胰島素的釋放。此外,進(jìn)行功能修飾后的多重響應(yīng)納米粒子還可依據(jù)血糖濃度的變化發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)以反映血糖濃度水平,為糖尿病的治療提供可靠依據(jù)。本論文依據(jù)多重響應(yīng)納米粒子對(duì)不同信號(hào)的感知能力,利用簡單易行、造價(jià)低廉的方法設(shè)計(jì)了一系列多重響應(yīng)納米粒子,并將其用于糖尿病的治療與監(jiān)測(cè),具體內(nèi)容如下: (1)采用Pickering乳液法,通過原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)反應(yīng)制備了具有非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的雙重響應(yīng)復(fù)合納米粒子。該工作中制備了不同比例的N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)和2-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯(DMAEMA)修飾的非對(duì)稱納米Si02粒子;通過元素分析研究了NIPAM和DMAEMA的接枝率;通過TEM觀察了不同pH值下納米粒子的非對(duì)稱形貌的變化;用濁度法考察了非對(duì)稱納米粒子的溫度和pH響應(yīng)性,考察了NIPAM和DMAEMA的接枝率對(duì)粒子的溫度/pH響應(yīng)性;以MTT法評(píng)價(jià)了非對(duì)稱納米Si02粒子的生物相容性。 (2)采用沉淀聚合的方法,一步制備了可降解的多重響應(yīng)納米粒子,并將其用于胰島素的自調(diào)控釋放。該工作中以雙丙烯酰胱胺(BAC)為可降解交聯(lián)劑,在APS的引發(fā)下使NIPAM、DMAEMA和3-氨基苯硼酸(AAPBA)聚合,制備了粒徑在250nm左右的粒徑均一且表面光滑的微凝膠。該微凝膠不僅能夠在生理?xiàng)l件下有效識(shí)別葡萄糖,同時(shí)還具有溫度和pH敏感性。此外,在0.15M NaCl的生理鹽濃度下,該微凝膠仍可長時(shí)間穩(wěn)定存在。交聯(lián)劑BAC中的二硫鍵使得微凝膠具有可降解性,在DTT的存在下微凝膠能夠逐漸降解。在對(duì)胰島素的釋放研究中發(fā)現(xiàn),該多重響應(yīng)微凝膠能夠依據(jù)外界環(huán)境的變化,自主調(diào)控釋放所負(fù)載的胰島素,且釋放可長達(dá)2天。細(xì)胞毒性研究表明該微凝膠粒子有良好的生物相容性。 (3)采用沉淀聚合的方法,一步制備了以G1.0PAMAM為熒光探針且含有NIPAM、DMAEMA和AAPBA的多重響應(yīng)納米粒子,將其作為生物傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)葡萄糖濃度的可持續(xù)監(jiān)測(cè)。本工作中制備的微凝膠粒子不僅能夠在生理?xiàng)l件下有效識(shí)別葡萄糖,而且對(duì)于人體常見的干擾物質(zhì)如乳酸、人血清白蛋白和多種金屬離子有一定的抗干擾作用。相比于傳統(tǒng)基于有機(jī)熒光染料和貴金屬的葡萄糖傳感器,本工作制備的生物納米傳感器有更優(yōu)異的抗光漂白性和生物相容性。該傳感器除了可經(jīng)皮照射通過光學(xué)方法直接監(jiān)測(cè)葡萄糖水平變化,還可通過淚液實(shí)現(xiàn)對(duì)葡萄糖水平的監(jiān)測(cè)。
【關(guān)鍵詞】:多重響應(yīng) 納米粒子 糖尿病 胰島素 治療 監(jiān)測(cè)
【學(xué)位授予單位】:蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:R318.08;R587.1
【目錄】:
- 中文摘要3-5
- Abstract5-11
- 第一章 文獻(xiàn)綜述11-33
- 1.1 前言11
- 1.2 糖尿病11-12
- 1.2.1 糖尿病發(fā)展現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 糖尿病分類12
- 1.3 糖尿病常用治療藥物及特點(diǎn)12-16
- 1.3.1 口服降糖化學(xué)藥13
- 1.3.2 胰島素13-16
- 1.3.3 中藥16
- 1.4 多重響應(yīng)納米粒子作為胰島素載體的研究現(xiàn)狀16-24
- 1.4.1 基于PBA的化學(xué)交聯(lián)多重響應(yīng)納米凝膠17-20
- 1.4.2 基于PBA的多重響應(yīng)自組裝膠束20-21
- 1.4.3 基于PBA的開關(guān)型多重響應(yīng)納米粒子21-22
- 1.4.4 基于PBA的多重響應(yīng)雜化納米粒子22-24
- 1.5 葡萄糖水平監(jiān)測(cè)常用方式24-27
- 1.5.1 電化學(xué)傳感器24-25
- 1.5.2 光學(xué)傳感器25-27
- 1.6 本學(xué)位論文選題指導(dǎo)思想27-29
- 參考文獻(xiàn)29-33
- 第二章 非對(duì)稱pH/溫度響應(yīng)型SiO_2納米粒子的合成與表征33-51
- 2.1 前言33-34
- 2.2 實(shí)驗(yàn)部分34-37
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料34-35
- 2.2.2 納米SiO_2的活化35
- 2.2.3 納米SiO_2表面引入引發(fā)劑35
- 2.2.4 乳液的制備35
- 2.2.5 納米復(fù)合顆粒的制備35-36
- 2.2.6 FTIR表征36
- 2.2.7 形貌表征36
- 2.2.8 pH和溫度敏感性考察36-37
- 2.2.9 元素組成的測(cè)定37
- 2.2.10 非對(duì)稱復(fù)合納米粒子的生物相容性初步評(píng)價(jià)37
- 2.3 結(jié)果與討論37-46
- 2.3.1 非對(duì)稱復(fù)合納米粒子的合成37-39
- 2.3.2 FTIR分析39
- 2.3.3 納米復(fù)合顆粒的形貌39-41
- 2.3.4 復(fù)合納米SiO_2的pH敏感性41-45
- 2.3.6 復(fù)合納米SiO_2的生物相容性45-46
- 2.4 結(jié)論46-47
- 參考文獻(xiàn)47-51
- 第三章 可降解多重響應(yīng)納米粒子的制備及其在生理?xiàng)l件下對(duì)胰島素的自調(diào)控釋放51-78
- 3.1 前言51-52
- 3.2 實(shí)驗(yàn)部分52-56
- 3.2.1 原料和儀器52-53
- 3.2.2 AAPBA的合成53
- 3.2.3 BAC的合成53
- 3.2.4 微凝膠的合成53-54
- 3.2.5 微凝膠的表征54
- 3.2.6 微凝膠的溫敏性研究54
- 3.2.7 微凝膠的pH敏感性研究54
- 3.2.8 微凝膠的葡萄糖響應(yīng)性研究54
- 3.2.9 微凝膠的鹽穩(wěn)定性研究54
- 3.2.10 微凝膠的可降解行為研究54-55
- 3.2.11 微凝膠的釋藥行為研究55
- 3.2.12 微凝膠的生物相容性初步評(píng)價(jià)55-56
- 3.3 結(jié)果與討論56-72
- 3.3.1 可降解多重響應(yīng)微凝膠的合成56-58
- 3.3.2 微凝膠的溫敏性58-59
- 3.3.3 微凝膠的pH敏感性59-61
- 3.3.4 微凝膠的葡萄糖敏感性61-64
- 3.3.5 微凝膠的鹽穩(wěn)定性64-67
- 3.3.6 微凝膠的降解行為67-69
- 3.3.7 胰島素的自調(diào)控釋放69-72
- 3.3.8 微凝膠的生物相容性72
- 3.4 結(jié)論72-74
- 參考文獻(xiàn)74-78
- 第四章 花型多重響應(yīng)納米粒子的制備及其作為生物傳感器對(duì)葡萄糖的可持續(xù)監(jiān)測(cè)78-98
- 4.1 前言78-79
- 4.2 實(shí)驗(yàn)部分79-81
- 4.2.1 原料和儀器79
- 4.2.2 微凝膠傳感器的合成79-80
- 4.2.3 微凝膠的形貌表征80
- 4.2.4 微凝膠對(duì)葡萄糖檢測(cè)性能考察80
- 4.2.5 體外生物毒性評(píng)價(jià)80-81
- 4.2.6 細(xì)胞環(huán)境熒光性能評(píng)價(jià)81
- 4.2.7 微凝膠穿透皮膚能力考察81
- 4.3 結(jié)果與討論81-93
- 4.3.1 用于檢測(cè)葡萄糖的納米傳感器的合成81-83
- 4.3.2 微凝膠的形貌觀察83-84
- 4.3.3 生理?xiàng)l件下葡萄糖誘導(dǎo)的熒光變化84-85
- 4.3.4 抗干擾能力85-88
- 4.3.5 模擬人工淚液對(duì)葡萄糖的檢測(cè)能力的考察88-90
- 4.3.6 微凝膠細(xì)胞毒性和體外對(duì)葡萄糖檢測(cè)性能90-92
- 4.3.7 體內(nèi)微凝膠對(duì)葡萄糖檢測(cè)性能92-93
- 4.4 結(jié)論93-95
- 參考文獻(xiàn)95-98
- 全文總結(jié)98-100
- 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表和待發(fā)表的論文100-101
- 致謝101-102
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條
1 良介;胰島素類似物——諾和銳[J];遼寧實(shí)用糖尿病雜志;2004年03期
2 王克安,李天麟,向紅丁,劉尊永,白錦,馮晉光,富振英,馬林茂,陳君石,金書香,李彥琴,秦汝莉,陳泓,孫天劍,滿青青;中國糖尿病流行特點(diǎn)研究 糖尿病和糖耐量低減患病率調(diào)查[J];中華流行病學(xué)雜志;1998年05期
3 ;1996~2000年國家糖尿病防治規(guī)劃綱要[J];中國慢性病預(yù)防與控制;1996年02期
本文關(guān)鍵詞:多重響應(yīng)納米粒子的制備及其在糖尿病的治療與監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):368794
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