本文選題：金納米棒　切入點(diǎn)：介孔二氧化硅　出處：《天津醫(yī)科大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：目的癌癥已經(jīng)成為威脅人類健康和生命的疾病之一�，F(xiàn)在臨床上治療癌癥的方法主要有外科手術(shù),化療及放射療法。然而,傳統(tǒng)的治療方式有很多副作用,如:機(jī)體產(chǎn)生的耐藥性降低化療藥物作用;放化療對(duì)機(jī)體免疫系統(tǒng)的損害等等。隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展,新型金屬納米材料的應(yīng)用為克服傳統(tǒng)治療方式的副作用提供了新的機(jī)遇。本課題通過(guò)在金納米棒(Au NRs)外包覆介孔二氧化硅與枝狀高分子制備了一種Au NRs@Si O_2-G_3納米復(fù)合物,用于攜載化療藥物阿霉素(DOX)和小分子干擾核糖核酸(Bcl-2 targeted si RNA)進(jìn)入腫瘤部位進(jìn)行化療和基因治療,同時(shí)利用Au NRs在近紅外區(qū)特有的吸收性能對(duì)腫瘤進(jìn)行光熱治療。結(jié)合基因治療、化療和光熱治療于一身,形成多功能癌癥治療體系,提高對(duì)癌癥的治療效果。內(nèi)容本論文的研究主要分為兩部分。第一部分:Au NRs@Si O_2-G_3納米復(fù)合物的制備及其形貌和結(jié)構(gòu)表征,以及對(duì)其光熱轉(zhuǎn)換性能、基因攜載性能,以及載藥與體外釋藥性能的考察。第二部分:Au NRs@Si O_2-G_3納米復(fù)合物的體外性能考察,包括光熱治療性能、細(xì)胞吸收性能、抑制蛋白表達(dá)性能及細(xì)胞毒性等。方法1.Au NRs@Si O_2-G_3納米復(fù)合物的制備及表征:本研究中首先利用經(jīng)典晶種法合成了一定長(zhǎng)徑比的金納米棒;然后采用溶膠凝膠法用正硅酸乙酯(TEOS)在金納米棒的表面包覆介孔二氧化硅,進(jìn)而包覆氨基硅烷(APS),引入氨基;最后用丙烯酸甲酯和乙二胺進(jìn)行三代邁克爾加成和酰胺化反應(yīng)引入枝狀高分子聚合物(PAMAM),最終合成Au NRs@Si O_2-G_3納米復(fù)合物。接下來(lái),本研究對(duì)各步驟反應(yīng)所得產(chǎn)物進(jìn)行了表征。采用透射電子顯微鏡(TEM)表征金納米棒及其包覆不同表層后的形態(tài)、長(zhǎng)徑比以及分散狀態(tài)。采用傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)和紫外-可見(jiàn)-近紅外吸收光譜儀(UV-vis-NIR)對(duì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,考察介孔Si O_2和PAMAM是否成功包覆在金納米棒的表面。利用實(shí)時(shí)升溫法考察Au NRs@Si O_2-G_3納米復(fù)合物的光熱轉(zhuǎn)換能力。采用電泳法考察Au NRs@Si O_2-G_3納米復(fù)合物攜載基因的能力。通過(guò)該納米復(fù)合物對(duì)化療藥物DOX的負(fù)載和釋放實(shí)驗(yàn)考察其載藥性能和不同環(huán)境對(duì)藥物釋放的影響。2.體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn):采用激光共聚焦顯微鏡檢測(cè)Au NRs@Si O_2-G_3納米復(fù)合物的入胞情況及分布;通過(guò)活死細(xì)胞染色實(shí)驗(yàn)證實(shí)其光熱治療作用。利用蛋白質(zhì)免疫印記法(WB)檢測(cè)特定蛋白的表達(dá)情況,考察其基因沉默效率。通過(guò)MTT實(shí)驗(yàn)考察該納米復(fù)合物的細(xì)胞毒性和聯(lián)合治療作用,初步評(píng)價(jià)其聯(lián)合治療優(yōu)勢(shì)。結(jié)果1.UV-vis-NIR、FT-IR、TEM的結(jié)果均表明成功合成一定長(zhǎng)徑比的Au NRs@Si O_2-G_3納米復(fù)合物,TEM結(jié)果顯示金納米棒結(jié)構(gòu)均一且分散性良好,包覆的Si O_2層平均厚度為20 nm,在包覆完P(guān)AMAM聚合物后,Au NRs殼層厚度由20 nm變?yōu)?6 nm。Au NRs在包覆Si O_2后電位由+49.7 m V變化為-11.7 m V,在包覆PAMAM后電位變?yōu)?34.6 m V,說(shuō)明各殼層的成功包覆。通過(guò)電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)檢測(cè)到材料中金含量為25.8%。凝膠電泳結(jié)果表明Au NRs@Si O_2-G_3納米復(fù)合物與質(zhì)粒DNA在質(zhì)量比為30:1時(shí)可以完全復(fù)合。Au NRs@Si O_2-G_3納米復(fù)合物在金含量為25μg m L~(-1)時(shí),在強(qiáng)度為2 w cm~(-2)的激光照射十分鐘時(shí),溶液溫度可以升高到42℃以上,顯示了良好的光熱轉(zhuǎn)換效果。體外活死細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明在光照部位細(xì)胞大量死亡,同時(shí)驗(yàn)證其光熱治療作用。2.Au NRs@Si O_2-G_3納米復(fù)合物載藥實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在一定范圍內(nèi),該復(fù)合物的載藥量隨DOX溶液初始濃度的增加而不斷增大,其飽和載藥量為33.0%,對(duì)應(yīng)的包封率為35.0%。其釋藥實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明,隨著釋放介質(zhì)p H的降低,Au NRs@Si O_2-G_3納米復(fù)合物中DOX的釋放速率增加,呈現(xiàn)p H敏感藥物釋放特性。在激光照射下,復(fù)合物中DOX的釋放速度比未照射實(shí)驗(yàn)組的釋放速度增加,說(shuō)明該載藥體系有很好的光促藥物釋放作用。3.共聚焦熒光顯微鏡的檢測(cè)結(jié)果顯示,在同時(shí)攜載DOX和熒光標(biāo)記的DNA(FAM-DNA)的Au NRs@Si O_2-G_3納米復(fù)合物與細(xì)胞孵育4 h后,即可以很好的進(jìn)入腫瘤細(xì)胞,并分散在胞漿中,達(dá)到共定位,表明該材料能很好的將藥物和基因同時(shí)攜載并進(jìn)入細(xì)胞。Western-bloting結(jié)果證實(shí)了Au NRs@Si O_2-G_3納米復(fù)合物能攜載Bcl-2靶向的si RNA進(jìn)入細(xì)胞,并能有效降低Bcl-2蛋白的表達(dá),表明材料可以用于攜載si RNA進(jìn)行基因治療。4.MTT實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明由Au NRs@Si O_2-G_3納米復(fù)合物同時(shí)攜載DOX和Bcl-2靶向的si RNA與腫瘤細(xì)胞MCF-7作用,同時(shí)進(jìn)行近紅外光熱治療的實(shí)驗(yàn)組中細(xì)胞生存的抑制率最高,證實(shí)了協(xié)同治療作用最優(yōu)。結(jié)論本研究成功制備了Au NRs@Si O_2-G_3納米復(fù)合物,分散均一、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,可以有效攜載化療藥物DOX和抗Bcl-2蛋白表達(dá)基因進(jìn)入細(xì)胞,呈現(xiàn)良好的光熱治療作用、藥物治療和抗蛋白表達(dá)作用。該材料顯示了較低的細(xì)胞毒性,并將光熱治療、化療和基因治療結(jié)合在一起,表現(xiàn)出了很好的協(xié)同治療效果,有望成為新一代癌癥協(xié)同治療的新材料。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：天津醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R943

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1640102