本文選題：釓 + 單壁碳納米管　； 參考：《鄭州大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：近年來，惡性腫瘤的發(fā)病率逐年攀升，其早期診斷尤為重要。磁共振成像技術(shù)是臨床腫瘤診斷的重要手段之一，目前，臨床上所使用的大部分磁共振造影劑均存在弛豫效能低、特異性差、半衰期短和毒性大的缺點。因此，發(fā)展一種新型造影劑迫在眉睫。 有國外文獻(xiàn)報道，將Gd3+沉積到短單壁碳納米管（SWCNTs）內(nèi)可以極大提高其弛豫效能。另外，SWCNTs還具有多個結(jié)合位點，在結(jié)合藥物分子的同時還可以結(jié)合靶向分子，這為構(gòu)建腫瘤靶向造影劑提供了新的思路。 透明質(zhì)酸（HA)是一種具有良好生物相容性、生物可降解性的天然線性多糖，研究發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞表面存在多種HA特異性受體，利用HA這些特性可將其作為靶頭裝載到SWCNTs表面構(gòu)建腫瘤靶向造影劑，從而達(dá)到藥物緩釋和靶向運輸?shù)哪康摹?本文以HA修飾的單壁碳納米管為腫瘤靶向轉(zhuǎn)運載體，將順磁性小分子GdCl3通過物理吸附作用吸附到HA-SWCNTs載體上，構(gòu)建腫瘤靶向性Gd/HA-SWCNTs造影劑。通過細(xì)胞攝取實驗、體內(nèi)外毒性實驗和腫瘤磁共振成像實驗對該造影劑系統(tǒng)進(jìn)行了全面綜合評價，結(jié)果顯示Gd/HA-SWCNTs是一種高效、定向、緩釋、低毒的核磁共振造影劑。具體內(nèi)容如下： 1.腫瘤靶向HA-SWCNTs載體的合成及Gd/HA-SWCNTs造影劑的構(gòu)建。首先將SWCNTs通過濃硫酸和濃硝酸進(jìn)行羧基化反應(yīng)生成SWCNT-COOH，然后將HA通過亞烷基二胺為連接臂和其進(jìn)行共價相連制得HA-SWCNTs載體，通過物理吸附作用將Gd3+負(fù)載到所得載體上，經(jīng)過透析即得Gd/HA-SWCNTs。通過透射電鏡、紫外全波長掃描和傅里葉紅外光譜對SWCNTs的共價修飾進(jìn)行表征，通過熱重分析對所得載體進(jìn)行分析，確證共價修飾。通過不同的藥物載體比例對載藥量進(jìn)行篩選。透射電鏡、紫外光譜、紅外光譜和熱重分析結(jié)果共同驗證了HA-SWCNTs的成功制備，其中有42.27%的HA與SWCNTs成功偶聯(lián)；當(dāng)表面活性劑為10mg/ml的大豆卵磷脂，探頭超聲時間為30min，藥物載體比例為7:1時載藥效果最好，載藥量達(dá)到22.58%。 2.熒光顯微鏡法和細(xì)胞流式分析法考察MCF-7細(xì)胞對HA-SWCNTs載體的攝取能力。熒光顯微鏡法結(jié)果顯示，6h時HA-SWCNTs組信號達(dá)到高亮，比同時間點SWCNTs組信號強；細(xì)胞流式分析結(jié)果分析可知在6h時，MCF-7細(xì)胞對HA-SWCNTs的攝取率高達(dá)97.9%，而對SWCNTs的攝取率僅為87.4%。兩種方法均驗證了細(xì)胞對HA-SWCNTs的高攝取能力。 3.SRB法和HE染色法分別考察所制備Gd/HA-SWCNTs的體內(nèi)外毒性。SRB法結(jié)果顯示，當(dāng)Gd3+濃度達(dá)到50μg/ml時，細(xì)胞生存率仍在90%以上，，Gd/HA-SWCNTs未表現(xiàn)出明顯的細(xì)胞毒性；HE染色結(jié)果表明，當(dāng)按照Gd3+為0.72mg/kg的劑量給藥時，Gd/HA-SWCNTs對各器官均沒有毒性作用。 4.化學(xué)方法測定Gd/HA-SWCNTs在小鼠腫瘤部位的吸收和靶向參數(shù)，用7.0T小動物專用磁共振成像儀測定該造影劑的成像性能。結(jié)果顯示：Gd/HA-SWCNTs在小鼠腫瘤部位的吸收比其他對照組高，其成像信號強度高于對照組，且在24h時仍然有信號，這些結(jié)果均說明了所制備的Gd/HA-SWCNTs磁共振造影劑不僅具有腫瘤靶向性且可以在體內(nèi)長時間存留，解決了目前臨床造影劑靶向性差、半衰期短的問題。
[Abstract]:In recent years, the incidence of malignant tumor is increasing year by year, and its early diagnosis is particularly important. Magnetic resonance imaging is one of the important means of clinical cancer diagnosis. At present, most of the magnetic resonance imaging agents used in clinical use have the disadvantages of low relaxation efficiency, poor specificity, short half-life and large toxicity. The agent is imminent.
It is reported in foreign literature that the deposition of Gd3+ into short single walled carbon nanotubes (SWCNTs) can greatly improve the relaxation efficiency. In addition, SWCNTs also has multiple binding sites, which can combine the drug molecules with the target molecules, which provides a new way of thinking for the construction of tumor targeting contrast agents.
Hyaluronic acid (HA) is a natural linear polysaccharide with good biocompatibility and biodegradability. It is found that there are a variety of HA specific receptors on the surface of tumor cells. Using HA, it can be used as a target on the surface of SWCNTs to construct a tumor targeting contrast agent, so as to achieve the purpose of drug release and target transport.
In this paper, a HA modified single walled carbon nanotube is used as a tumor targeting carrier, and the paramagnetic small molecule GdCl3 is adsorbed on the HA-SWCNTs carrier by physical adsorption and the target Gd/HA-SWCNTs contrast agent is constructed. Through the cell uptake experiment, in vivo and in vitro toxicity experiments and tumor magnetic resonance imaging experiments, the contrast agent system has been completed. Comprehensive evaluation showed that Gd/HA-SWCNTs is an efficient, directional, slow release, low toxicity MRI.
1. the synthesis of the tumor targeting HA-SWCNTs vector and the construction of the Gd/HA-SWCNTs contrast agent. First, the carboxylation of SWCNTs through concentrated sulfuric acid and concentrated nitric acid was used to produce SWCNT-COOH. Then, HA was covalent connected by the alkyl two amine as the connection arm to produce the HA-SWCNTs carrier, and Gd3+ was loaded onto the obtained carrier by the adsorption of physical properties. After dialysis, the covalent modification of SWCNTs was characterized by transmission electron microscope (TEM), UV full wavelength scanning and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The covalent modification was confirmed by thermogravimetric analysis. The drug loading was screened by the proportion of different drug carriers. Transmission electron microscope, ultraviolet spectrum, infrared spectrum and heat were carried out by Gd/HA-SWCNTs.. The results of the reanalysis verified the successful preparation of HA-SWCNTs, of which 42.27% of HA was successfully coupled with SWCNTs; when the surface active agent was 10mg/ml, the ultrasonic time of the probe was 30min and the drug carrier ratio was 7:1, and the drug loading reached 22.58%.
2. fluorescence microscopy and cell flow analysis were used to investigate the uptake ability of MCF-7 cells to HA-SWCNTs carriers. The results of fluorescence microscopy showed that the signal of HA-SWCNTs group was higher at 6h than in SWCNTs group at the same time point. The results of cell flow analysis showed that the uptake rate of MCF-7 cells to HA-SWCNTs was up to 97.9% at 6h, and to SWC. The uptake rate of NTs was only 87.4%.. The two methods verified the high uptake ability of HA-SWCNTs.
The 3.SRB method and HE staining method were used to investigate the toxicity of Gd/HA-SWCNTs in vivo and in vitro, and the results showed that when Gd3+ concentration reached 50 u g/ml, the cell survival rate was still above 90%, and Gd/HA-SWCNTs did not show obvious cytotoxicity. HE staining results showed that Gd/HA-SWCNTs was no longer than the dosage of Gd3+ for 0.72mg/ kg. Toxic effects.
4. chemical method was used to determine the absorption and target parameters of Gd/HA-SWCNTs in the tumor site of mice. The imaging performance of the contrast agent was measured by the 7.0T small animal special magnetic resonance imaging instrument. The results showed that the absorption of Gd/HA-SWCNTs in the tumor site of mice was higher than that of the other control groups, and the intensity of imaging signal was higher than that of the control group, and the signal was still signal at 24h. The results show that the Gd/HA-SWCNTs magnetic resonance contrast agent not only has the tumor targeting and can stay in the body for a long time, but also solves the problem of poor targeting and short half-life of the clinical contrast agent.
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R943

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本文編號：1984289