【摘要】：如今,癌癥仍然是全球人類健康的重大威脅。由于癌細胞容易在體內(nèi)擴散,每年有數(shù)百萬患者死于癌癥。如果早期發(fā)現(xiàn)并準確診斷和有效治療,這將有助于減少癌癥病人的死亡率并減少病人的痛苦。盡管診斷技術(shù)有了巨大的進步,但由于傳統(tǒng)診斷技術(shù)的選擇性和敏感性較差,大量癌癥患者仍被診斷為癌細胞已經(jīng)轉(zhuǎn)移。現(xiàn)在有許多癌癥治療手段被廣泛用于臨床癌癥治療,比如手術(shù)、化療和放療,然而,全身毒性、耐藥性和低選擇性常常導(dǎo)致治療的結(jié)果令人不滿意,所以要急需解決這些問題,就迫切需要制定新的治療方案來提高治愈率和減少癌癥治療的副作用。近幾十年來,超順磁性納米粒子引起了科研工作者的廣泛興趣,比如其具有多功能磁共振成像(MRI),靶向藥物遞送,磁熱療等用途。此外,超順磁性納米粒子可以用作構(gòu)建核殼結(jié)構(gòu)的核心,這允許單一納米復(fù)合物發(fā)揮包括藥物遞送,治療和成像在內(nèi)的多種功能。因為超順磁性氧化鐵納米顆粒的尺寸很小,因此沒有剩磁,在各種靶向納米遞送系統(tǒng)中特別值得研究。本論文擬通過納米載體的功能化修飾和組裝等技術(shù),以超順磁納米粒子為載體,在表面修飾檸檬酸、二氧化鈦、二氧化硅等涂層,再固載道諾霉素(DNM),構(gòu)建出具有多功能靶向遞送藥物系統(tǒng),同時利用光譜學(xué)技術(shù)與分子對接模型對靶向系統(tǒng)與蛋白分子的結(jié)合機理進行研究,評價其生物安全性及抗腫瘤活性。具體研究內(nèi)容如下:(1)我們首先采用化學(xué)共沉淀法的方法合成了超順磁四氧化三鐵納米粒子,然后通過檸檬酸進行修飾,提高了磁性納米粒子在水溶液中的穩(wěn)定性,再利用亞鐵離子作為媒介,將道諾霉素負載到磁性納米粒子表面,再利用紅外光譜、磁滯回歸線、透射電鏡等手段,對靶向系統(tǒng)的物理化學(xué)性質(zhì)進行表征。在模擬的生理條件下,利用紫外光譜、圓二色光譜、熒光光譜和同步熒光光譜、分子對接模型等手段研究了SPION-DNM對HSA的結(jié)構(gòu)影響,并對SPION-DNM的細胞毒性和磁靶向進行了初步的研究。研究發(fā)現(xiàn),SPION-DNM具有良好的分散性,能使蛋白分子的α-螺旋含量由69.30%降至66.75%,自身骨架變得松散,Stern-Volmer分析和分子對接模型的計算結(jié)果表明,SPION-DNM對HAS的熒光淬滅型為靜態(tài)淬滅,兩者間以氫鍵為主要作用力形成了穩(wěn)定的復(fù)合物,通過MTT試驗和磁靶向試驗,展現(xiàn)了SPION-DNM具有較高的細胞毒性和靶向性。(2)我們首先用溶膠凝膠法在Fe_3O_4磁核上包覆TiO_2殼,這樣就制得核殼結(jié)構(gòu)的Fe_3O_4@TiO_2,然后利用紅外光譜,透射電鏡和掃描電鏡,馬爾文電位儀等手段進行表征。研究表明,采用TiO_2包覆Fe_3O_4納米粒子(Fe_3O_4@TiO_2納米粒子)負載DNM,載藥Fe_3O_4@TiO_2-DNM Nps表現(xiàn)出靈敏的pH控制釋放以及很好的細胞毒性和細胞吞噬速率。普魯士藍染色和流式細胞儀檢測方法的結(jié)合可以證明合成的Fe_3O_4@TiO_2-DNM Nps可以很容易的被癌細胞進行內(nèi)吞。細胞周期實驗表明,Fe_3O_4@TiO_2-DNM Nps在無光照條件下阻滯了癌細胞增殖的S期和G_2/M期,并且在紫外線照射下進一步誘導(dǎo)細胞凋亡。細胞凋亡結(jié)果顯示Fe_3O_4@TiO_2-DNM Nps誘導(dǎo)的細胞凋亡處于早期階段。構(gòu)建的Fe_3O_4@TiO_2-DNM納米粒子已被賦予多功能,使它們能夠選擇性地提供聯(lián)合治療并顯示對腫瘤的綜合治療效果。(3)我們首先利用溶膠-凝膠方法制備了磁性介孔二氧化硅納米球(MMSN),并用癌細胞特異性配體葉酸(FA)修飾表面,然后使用碳酸鈣作為酸活化的守門員蓋住MMSN的介孔,即MMSN-FA-CaCO_3。MMSN-FA-CaCO_3的形成已經(jīng)通過幾種表征技術(shù)證明了。透射電子顯微鏡(TEM),ζ電位測量,傅里葉變換紅外(FT-IR)光譜,BET表面積測量和UV-Vis光譜。道諾霉素(DNM)成功地裝載在MMSN-FA-CaCO_3中并且該系統(tǒng)在血液或腫瘤微環(huán)境下表現(xiàn)出靈敏的pH刺激響應(yīng)釋放特征。細胞內(nèi)吞試驗可以表明MMSN-FA-CaCO_3在過表達葉酸受體(FR)HeLa細胞攝取量遠高于未被葉酸修飾的納米粒子。細胞內(nèi)攝取研究揭示相對于FR陰性[FR(-)]A549細胞系,這些葉酸修飾的納米顆粒更優(yōu)先攝入FR陽性[FR(+)]HeLa細胞內(nèi)。DAPI染色實驗顯示MMSN-FA-DNM-CaCO_3對HeLa細胞有較高的凋亡率。目前的數(shù)據(jù)表明,經(jīng)過CaCO_3封堵和FA修飾MMSN的載藥體系能夠為藥物遞送系統(tǒng)創(chuàng)建靶向的pH控釋模型并用可以于癌癥治療。
【圖文】：

主要會表現(xiàn)出與傳統(tǒng)的非納米材料不同的效應(yīng)[7]。比如納米陶瓷比普通陶瓷的強度和硬度都要高幾倍。正因為納米材料的這些不同于微米材料和宏觀物質(zhì)的特性與效應(yīng)，，使得許多科學(xué)家和科研工作者在化學(xué)[8]、生物學(xué)[9]、材料學(xué)[10]、機械學(xué)[11]、電子[12]、醫(yī)學(xué)[13-14]、光學(xué)[15]、磁學(xué)[16]等眾多領(lǐng)域進行了研究，近幾年的成果也說明納米材料具有極高的研究價值。1.1.2 納米技術(shù)與納米醫(yī)學(xué)納米技術(shù)（希臘字“nano”意思是'矮人'）是即在原子、分子和超分子結(jié)構(gòu)的水平通過控制長度利用特定的材料，器件和系統(tǒng)規(guī)模來創(chuàng)造物質(zhì)。它是在測量至少有一個特征尺寸的功能結(jié)構(gòu)的構(gòu)建時的一種流行術(shù)語。1 nm 是 1 m 的十億分之一。這大約是單個原子直徑的 4 倍。在人體生命體系中，DNA 的寬度大約為 2.5nm，蛋白質(zhì)分子的大小為 1-20 nm。鑒于活細胞具有納米尺度功能性組件，納米技術(shù)將不可避免地應(yīng)用于生物技術(shù)，從而產(chǎn)生納米生物技術(shù)。圖 1.1 給出的是人體內(nèi)系統(tǒng)和人工設(shè)計的納米材料設(shè)計圖[17]。

廣東藥科大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文納米生物技術(shù)已經(jīng)開始對醫(yī)療保健產(chǎn)生影響。在過去的 50 年里，納米技術(shù)的早期概念已經(jīng)發(fā)展成為眾多技術(shù)，并且一些基于納米技術(shù)的藥物已經(jīng)上市。術(shù)語“納米生物制藥”可涵蓋制藥行業(yè)的許多應(yīng)用，如藥物發(fā)現(xiàn)和藥物輸送。顯微鏡的發(fā)明使得能夠檢測微生物并研究疾病的組織病理學(xué)從而革新了醫(yī)學(xué)。顯微外科手術(shù)相對于人工盲干的手術(shù)是一個相當(dāng)大的改進，并且開啟了一個新的醫(yī)學(xué)治療的時代。納米技術(shù)，通過開創(chuàng)并且超越微觀的世界，將對醫(yī)學(xué)和手術(shù)產(chǎn)生類似的影響。納米醫(yī)學(xué)也可以被認為是分子醫(yī)學(xué)的一種改進，并且整合了基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的進展來促進發(fā)展個性化醫(yī)療。納米生物技術(shù)與納米醫(yī)學(xué)和其他技術(shù)的關(guān)系如圖 1.2 所示[18]。這張示意圖展示了納米生物技術(shù)將如何直接影響納米醫(yī)學(xué)的發(fā)展，以及如何改進其他學(xué)科，如納米藥物和分子診斷。同時相同的技術(shù)促進了與納米醫(yī)學(xué)并行的個性化醫(yī)學(xué)的發(fā)展。
【學(xué)位授予單位】：廣東藥科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R943

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 嚴文輝;周漢新;李富榮;;納米磁靶向藥物載體在腫瘤治療中的研究進展[J];中國藥房;2007年04期

本文編號：2698633