本文選題：基因工程多肽 + 納米水凝膠　； 參考：《華中科技大學》2016年博士論文

【摘要】：治療診斷學是一種將治療學與診斷學結(jié)合起來的一種治療策略。近年來,由于具有很高的藥物裝載效率和可控釋放等優(yōu)點,納米水凝膠用于同時裝載治療藥物和診斷試劑的載體而備受關(guān)注。特別是具有較高生物相容性和性質(zhì)可調(diào)諧的基因工程多肽形成的納米水凝膠顆粒。此外,無機納米材料具有易于制備、穩(wěn)定和獨特的電學、光學和機械強度等特性而被廣泛應用于生物成像、藥物的轉(zhuǎn)運及腫瘤的治療中�；诖�,本論文主要研究基于基因工程多肽和無機納米材料的雜化納米水凝膠顆粒的制備及研究其在生物醫(yī)學中的應用。論文完成的工作如下：(1)設計和合成了一種新型的多功能QDs-多肽納米水凝膠顆粒用于腫瘤的靶向成像和藥物輸送。雜化納米水凝膠顆粒是將一種含有一個寡聚基蛋白P片段、一個拉鏈結(jié)構(gòu)的片段A和一段水溶性的無序結(jié)構(gòu)C10的卷曲人工多肽(PC1A或PC10ARGD)通過其N端的六個組氨酸和CdSe/ZnS QDs表面的鋅離子通過配位結(jié)合制備。雜化納米水凝膠顆粒表面的人工多肽PC1A具有剛性結(jié)構(gòu),從而形成一種含有兩層憎水性層(分別由P和A組成)和中間是一層親水性C10層的“三明治”結(jié)構(gòu)的雜化納米顆粒。通過CE和動態(tài)光散射測量粒徑及電位結(jié)果證明了QDs-PC10A和QDs-PC10ARGD雜化納米水凝膠顆粒的“三明治”結(jié)構(gòu)。我們能通過基因工程的方法構(gòu)建不同結(jié)構(gòu)的多肽來調(diào)節(jié)QDs-多肽雜化納米水凝膠顆粒的物理特性,包括尺寸、形狀、粘附區(qū)域和表面電位等。憎水性和親水性的藥物分別被裝載在雜化納米水凝膠顆粒的憎水層和親水層內(nèi)。QDs-多肽雜化納米水凝膠顆粒能夠作為一種同時應用于裝載憎水性和親水性藥物的通用載體。QDs表面修飾的具有溫度和pH敏感的多肽能夠作為溫度和pH控制釋放雜化納米水凝膠顆粒內(nèi)裝載的憎水性藥物。QDs-PC10ARGD納米水凝膠顆粒在αwβ3整合素受體過表達細胞的內(nèi)吞要比αvβ3整合素受體低表達的細胞要高很多。QDs-PC10A比谷胱甘肽修飾的QDs對細胞具有較低的非特異性結(jié)合。相比于原始QDs,QDs-多肽納米水凝膠顆粒對HeLa細胞和NIH 3T3細胞的細胞毒性小很多。此外,靶向性的QDs-多肽納米水凝膠顆粒對NIH 3T3正常細胞比HeLa癌細胞的細胞毒性要低。這些結(jié)果表明QDs-多肽雜化納米水凝膠體系將可能為靶向成像和藥物輸送提供一種新的方式和方法。(2)設計和構(gòu)建了一種新穎的基于基因工程多肽修飾的金納米棒用于近紅外光控制釋放其上修飾的生物活性配體和光熱治療聯(lián)合療法。生物活性配體能通過基因工程的方法被融合到一個具有亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)的多肽A的C端。含有生物活體配體的多肽通過N端引入的一個半胱氨酸上的巰基和金形成金-硫鍵固定到金納米棒表面。修飾了含有生物活性配體的多肽A的金納米棒能夠通過互補的亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)進一步和含有亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)的B-聚乙二醇(B-PEG)結(jié)合。多肽A上的活性配體能夠被B-PEG上的PEG遮蔽。這種設計的優(yōu)點是A和B能形成異二聚體使生物活體配體和PEG能在分子水平上一一相對應被固定在金納米棒上。當多功能的金納米棒聚集到靶向癌細胞或腫瘤后,金納米棒的光熱效應產(chǎn)生的熱傳給共固定在金納米棒上的B-PEG使其變性而被移除從而釋放被遮蔽的生物活性配體用于癌癥的治療。此外,功能化的金納米棒能同步體現(xiàn)光熱治療效果。研究結(jié)果表明,通過810 nm的近紅外激光照射,遮蔽的B-PEG能夠被移除從而釋放被遮蔽的RGD活性配體,并且對HeLa細胞具有較好的體外光熱治療效果。因此,我們設計的基于多肽修飾的金納米棒采用近紅外光控制控釋系統(tǒng)將可能在靶向生物分子的輸送和光熱治療領(lǐng)域具有很大的潛力。(3)采用帶正電荷的金納米棒和帶負電荷的三段式多肽PC10-ARGD通過靜電吸附構(gòu)建了一種新的雜化納米水凝膠顆粒用于腫瘤的化療-光熱治療。吸附在金納米棒表面上的PC10-ARGD多肽通過自組裝的形式形成水凝膠。PC10ARGD形成的水凝膠除了能增加生物相容性外,還能增加納米顆粒的穩(wěn)定性。化療藥物DOX能夠被裝載在復合納米水凝膠顆粒的水凝膠層內(nèi)。構(gòu)建的雜化納米水凝膠在水、PBS、無血清的DMEM和含血清的DMEM中均具有較好的穩(wěn)定性。雜化納米水凝膠仍然保持良好的光熱效應。其中包被的DOX能在低pH值和高溫下具有較快的釋放速度和較大的釋放量。相對于CTAB包裹的金納米棒,金納米棒-多肽雜化的納米水凝膠顆粒對HeLa細胞表現(xiàn)出較小的細胞毒性�；熀凸鉄嶂委煂嶒灡砻餮b載了DOX的金納米棒-多肽雜化納米水凝膠顆粒具有較好的化療和光熱治療效果,其化療和光熱治療效果都同復合顆粒的濃度相關(guān),并且化療和光熱治療存在協(xié)同效應。我們設計的這種雜化納米水凝膠顆粒將為腫瘤的治療提供一種新的思路和方法。(4)三段式的PC10A和PC10ARGD多肽在低濃度下能形成納米水凝膠顆粒。PC1oA和PC10RGD納米水凝膠顆粒的尺寸能通過簡單的改變濃度調(diào)諧。我們通過一步法以Au離子為原料,I-2959作為光引發(fā)劑,在365nm UV照射下,在PC1oA納米水凝膠顆粒內(nèi)原位光照合成了金納米顆粒-多肽雜化納米水凝膠顆粒。研究了金離子濃度對合成金納米顆粒的影響。結(jié)果表明,隨著金離子濃度的增加,雜化納米水凝膠內(nèi)的金納米顆粒的粒徑逐步增大及其濃度也相應的逐漸增大。而多肽的濃度對雜化納米水凝膠內(nèi)金納米顆粒的影響不大,只是影響最終合成的雜化納米水凝膠顆粒的尺寸。光照時間的增加能增大合成的雜化納米水凝膠內(nèi)的金納米顆粒的濃度。pH對雜化納米水凝膠顆粒的合成幾乎沒有影響。細胞毒性實驗表明,PC1A和PC10D及其合成的雜化納米水凝膠顆粒對HeLa細胞和NIH 3T3細胞具有較低的細胞毒性。初步的CT成像實驗表明金納米顆粒-PC10ARGD雜化納米水凝膠顆粒具有較好的體外細胞CT成像效果。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R943

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 白春禮;;納米科技及其發(fā)展前景[J];群言;2001年04期

2 白春禮;納米科技及其發(fā)展前景[J];安徽科技;2002年03期

3 白春禮;納米科技及其發(fā)展前景[J];微納電子技術(shù);2002年01期

4 黃彪;納米科技前景燦爛,應用開發(fā)任重道遠[J];中國粉體技術(shù);2002年01期

5 一東;;納米產(chǎn)業(yè)化成了企業(yè)泥潭[J];新經(jīng)濟導刊;2003年Z2期

6 宋允萍;納米科技[J];中學文科;2001年01期

7 李斌,沈路濤;納米科技[J];焊接學報;2000年04期

8 齊東月;納米 又一場新技術(shù)革命來臨了[J];民族團結(jié);2000年10期

9 徐濱士,歐忠文,馬世寧;納米表面工程基本問題及其進展[J];中國表面工程;2001年03期

10 白春禮;納米科技及其發(fā)展前景[J];計算機自動測量與控制;2001年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 陳天虎;謝巧勤;;納米礦物學[A];中國礦物巖石地球化學學會第13屆學術(shù)年會論文集[C];2011年

2 馬燕合;李克健;吳述堯;;加快建設我國納米科技創(chuàng)新體系[A];納米材料和技術(shù)應用進展——全國第二屆納米材料和技術(shù)應用會議論文集（上卷）[C];2001年

3 李正孝;煍巖;;漫娗納米技圫和納米材料的a捎煤蛌|展[A];第二屆功能性紡織品及納米技術(shù)應用研討會論文集[C];2002年

4 伊陽;陶鑫;;納米CaCO_3在塑料改性中的應用研究[A];PPTS2005塑料加工技術(shù)高峰論壇論文集[C];2005年

5 洪廣言;;稀土產(chǎn)業(yè)與納米科技[A];第九屆中國稀土企業(yè)家聯(lián)誼會會議論文集[C];2002年

6 惠飛;王棟民;;納米水泥混凝土的研究進展[A];2008年中國水泥技術(shù)年會暨第十屆全國水泥技術(shù)交流大會論文集[C];2008年

7 秦伯雄;陳峰;馬卓然;;高壓流體納米磨及其應用[A];納米材料和技術(shù)應用進展——全國第三屆納米材料和技術(shù)應用會議論文集（上卷）[C];2003年

8 王樹林;李生娟;童正明;李來強;;振動納米學進展[A];第七屆全國顆粒制備與處理學術(shù)暨應用研討會論文集[C];2004年

9 洪廣言;賈積曉;于德才;孫鎖良;李天民;王振華;;納米級氧化鐿的制備與表征[A];中國稀土學會第四屆學術(shù)年會論文集[C];2000年

10 洪茂椿;;納米催化在化石資源高效轉(zhuǎn)化中的應用研究[A];中國化學會2008年中西部地區(qū)無機化學、化工學術(shù)交流會會議論文集[C];2008年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 張立德（中國科學院固體物理研究所）;納米專家話納米[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導報;2002年

2 本報記者 趙曉展;納米科技，，產(chǎn)業(yè)化序幕剛剛拉開[N];工人日報;2002年

3 宗合 曉麗;納米科技成果產(chǎn)業(yè)化將帶來巨大經(jīng)濟效益[N];消費日報;2004年

4 朱文龍;產(chǎn)學研聯(lián)手助推納米產(chǎn)業(yè)[N];文匯報;2006年

5 ;神奇的納米科技[N];中國有色金屬報;2006年

6 本報記者 李贄;納米還沒走出實驗室[N];大眾科技報;2001年

7 馮 薇;納米護膚品沒那么神[N];大眾科技報;2005年

8 本報記者 彤云;打造納米產(chǎn)業(yè)鏈條[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導報;2001年

9 張芳;納米護膚品其實沒那么神[N];科技日報;2005年

10 趙展慧 張之豪;納米世界有多神奇？[N];人民日報;2013年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 樊莉鑫;納米電極體系界面結(jié)構(gòu)及過程的理論與數(shù)值模擬研究[D];武漢大學;2014年

2 馮曉勇;高速重擊條件下高錳鋼表面納米晶的制備及組織性能研究[D];燕山大學;2015年

3 黃權(quán);B-C-N體系中新型超硬材料制備與性能研究[D];燕山大學;2015年

4 王東新;納米鉆石靶向載藥體系的制備及其與細胞相互作用的研究[D];山西大學;2014年

5 張俊麗;低維磁性納米結(jié)構(gòu)的可控合成、微觀表征及應用研究[D];蘭州大學;2015年

6 于佳鑫;兩種新型光學材料在顯微生物成像與光譜檢測中的應用探索[D];浙江大學;2015年

7 李志明;塊體納米晶鈦的制備及組織演變與力學行為[D];上海交通大學;2014年

8 楊樹瑚;缺陷對幾種過渡族金屬氧化物磁性的影響[D];南京大學;2012年

9 劉春靜;鋰離子電池錫基納米負極材料制備及儲鋰性能[D];大連理工大學;2015年

10 謝偉麗;SiC納米線三維結(jié)構(gòu)的制備與生物相容性[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 林詮彬;中藥納米化對中醫(yī)藥的影響[D];廣州中醫(yī)藥大學;2010年

2 毛彩霞;納米二氧化錳的安全性評價[D];華中師范大學;2008年

3 鄧世琪;PbTi0_3及LiTi0_2納米結(jié)構(gòu)的水熱合成及其光致發(fā)光和光催化性能研究[D];浙江大學;2015年

4 葛巖;YAG：Ce~(3+)納米晶的制備及其發(fā)光性能的研究[D];上海師范大學;2015年

5 潘偉源;水熱法合成的過渡金屬化合物摻雜對Li-Mg-B-H儲氫體系的改性研究[D];浙江大學;2015年

6 豆貝貝;納米水泥熟料礦物的合成與性能研究[D];河北聯(lián)合大學;2014年

7 郭步超;高氮奧氏體不銹鋼機械納米化表面層及其熱穩(wěn)定性研究[D];長春工業(yè)大學;2015年

8 王艷艷;納米化/滲氮/滲硫?qū)优c潤滑油添加劑的摩擦化學效應研究[D];中國地質(zhì)大學(北京);2015年

9 周文敏;Cr_2WO_6、Ag_2CrO_4微/納米晶的制備及性能研究[D];陜西科技大學;2015年

10 龔成章;納米鋁結(jié)構(gòu)性質(zhì)及Al/RNO_2界面作用的理論研究[D];南京理工大學;2015年

本文編號：1738107