本文關鍵詞：基于金納米棒和金納米顆�！坝衩住苯Y構組裝體的光熱治療應用及對細胞凋亡酶-3的傳感

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【摘要】：近年來,納米顆粒通過自組裝技術快速發(fā)展,能夠可控的將單個納米顆粒組裝成一維、二維或三維空間構象的新型復合材料,從而在納米材料領域的研究中越來越受到關注。相對于單獨的納米顆粒而言,納米顆粒組裝體可表現出許多新穎或優(yōu)異的性質,具有巨大的應用前景,特別是貴金屬納米顆粒組裝體具有獨特的等離子激元光學性質,在生物傳感、成像和治療等方面具有廣闊的應用前景。金納米棒(AuNRs)由于其獨特的光學和光熱特性等,受到了研究者們廣泛的關注,到目前為止,已有許多關于AuNRs組裝方面的報道,但是許多研究只是將AuNRs組裝成一定的形狀而沒有實現將其進一步應用,并且關于AuNRs組裝的研究大多僅局限于實現AuNRs單一形貌的組裝�；诖�,本文探討了AuNRs和金納米顆粒(AuNPs)的可控自組裝方法,利用其組裝體的性質,實現了對腫瘤細胞的光熱治療以及對細胞凋亡酶-3(Caspase-3)的傳感。除此之外,還研究了對AuNRs進行表面修飾,探索在AuNRs上包覆介孔硅層之后再包覆一層pH響應的聚合物用于藥物釋放。主要內容如下:(1)探討了AuNRs和AuNPs“玉米”結構組裝體的構建。Au NRs采用晶種生長法合成,用11-巰基十一烷酸(MUDA)和鏈霉親和素(streptavidin)合成一端帶有巰基另一端帶有streptavidin的小分子,利用Au-S的共價作用將現合成的小分子修飾在AuNRs表面以使其帶上streptavidin。用一端含有巰基氨基酸另一端帶有親和素(biotin)的肽鏈通過Au-S鍵作用修飾在AuNPs表面以使其帶上biotin,并用牛血清蛋白(BSA)封閉AuNPs上未被占用的位點以增加其穩(wěn)定性和生物相容性。隨后利用streptavidin和biotin的特異性反應可將修飾后的AuNRs和AuNPs進行組裝。透射電子顯微鏡圖(TEM)表征結果表明AuNRs和Au NPs組裝成“玉米”狀結構,并且形狀比較均一,分散性好。紫外-可見吸收(UV-Vis)光譜圖表明組裝后AuNRs的長軸吸收峰發(fā)生了明顯的紅移,位于近紅外區(qū)域。(2)利用AuNRs和AuNPs組裝的“玉米”狀組裝體對腫瘤細胞進行光熱治療以及實現對Caspase-3的檢測。組裝后AuNRs表面經歷了小分子和吐溫20的置換,此組裝體對細胞的毒性非常小,并且其在近紅外區(qū)有很強的吸收,可將吸收的光能轉化為熱能使得溫度升高進而殺傷腫瘤細胞,我們利用此組裝體對HeLa細胞進行光熱治療,實驗結果表明此組裝體具有很好的光熱治療效果。此外,組裝過程中所用肽鏈含有Caspase-3的活性DEVD序列,光熱治療引起腫瘤細胞凋亡而產生的Caspase-3會打斷肽鏈使得AuNRs和AuNPs分離,致使組裝體的UV-Vis光譜發(fā)生藍移,因此可通過組裝體紫外光譜的變化實現對Caspase-3的檢測,進而對腫瘤治療的過程實現監(jiān)控。(3)利用晶種生長法合成AuNRs,通過調節(jié)硝酸銀(AgNO3)用量和種子加入量合成較大長徑比的AuNRs,再用過氧化氫(H2O2)氧化縮短的方法將其縮短成長徑比較小的、形貌好、尺寸均一、分散性好的AuNRs。隨后用傳統(tǒng)的Stober法在AuNRs表面包覆一層介孔硅,并探索在介孔硅包覆的AuNRs(AuNRs@SiO2)上再包覆一層pH響應的聚合物用于藥物可控釋放。
【關鍵詞】：金納米棒 金納米顆粒 自組裝 光熱治療 傳感
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R943;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 專用術語注釋表10-11
• 第一章 緒論11-28
• 1.1 引言11
• 1.2 AuNRs的合成11-12
• 1.3 AuNRs的光學性質和生物應用簡介12-13
• 1.4 納米顆粒組裝的意義13
• 1.5 分子介導的納米顆粒組裝13-18
• 1.5.1 DNA介導的納米顆粒組裝14-16
• 1.5.2 抗原-抗體反應介導的納米顆粒組裝16
• 1.5.3 生物素-親和素系統(tǒng)介導的納米顆粒組裝16-17
• 1.5.4 有機小分子和聚合物介導的納米顆粒組裝17-18
• 1.6 分子介導納米顆粒組裝體的生物應用18-23
• 1.6.1 比色法生物傳感18-19
• 1.6.2 SERS生物傳感19-20
• 1.6.3 SPR生物傳感器20-21
• 1.6.4 圓二色性生物傳感21-22
• 1.6.5 光熱治療及生物成像22-23
• 1.7 光熱治療23-26
• 1.7.1 光熱治療簡介23-24
• 1.7.2 光熱治療與納米顆粒24-26
• 1.8 Caspase-326
• 1.9 本論文選題設計思路及創(chuàng)新點26-28
• 第二章 基于AuNRs和AuNPs“玉米”結構的可控自組裝28-41
• 2.1 引言28-29
• 2.2 實驗部分29-32
• 2.2.1 原料與試劑29
• 2.2.2 儀器與設備29-30
• 2.2.3 AuNRs的制備30
• 2.2.4 AuNPs的制備30-31
• 2.2.5 小分子的合成31
• 2.2.6 AuNRs的表面修飾31
• 2.2.7 AuNPs的表面修飾31
• 2.2.8 AuNRs和AuNPs表面修飾后進行組裝31
• 2.2.9 AuNRs和組裝體在ITO玻璃上的固定31-32
• 2.3 結果與討論32-40
• 2.3.1 AuNRs的UV-Vis、TEM表征32-33
• 2.3.2 AuNPs的UV-Vis、TEM表征33-34
• 2.3.3 AuNPs表面修飾的紫外光譜表征34-35
• 2.3.4 組裝體的UV-Vis、TEM表征35-39
• 2.3.5 AuNRs和組裝體的暗場圖39-40
• 2.4 本章小結40-41
• 第三章 基于納米顆粒組裝體對細胞凋亡酶-3 的傳感以及光熱治療應用41-53
• 3.1 引言41-42
• 3.2 實驗部分42-44
• 3.2.1 原料與試劑42
• 3.2.2 儀器與設備42
• 3.2.3 基于AuNRs和AuNPs“玉米”結構組裝體對Caspase-3 的傳感42-43
• 3.2.4 基于AuNRs和AuNPs“玉米”結構組裝體的光熱治療應用43-44
• 3.3 結果與討論44-52
• 3.3.1 組裝體在溶液中對Caspase-3 的傳感44-45
• 3.3.2 組裝體光熱性能表征45-46
• 3.3.3 組裝體對HeLa細胞活性影響的表征46-47
• 3.3.4 組裝體孵育細胞后的暗場圖47-48
• 3.3.5 利用組裝體對HeLa細胞進行光熱治療48-49
• 3.3.6 DOX對HeLa細胞活性的影響49-50
• 3.3.7 組裝體進行光熱治療過程中對Caspase-3 的傳感50-52
• 3.4 本章小結52-53
• 第四章 AuNRs的表面修飾53-63
• 4.1 引言53-54
• 4.2 實驗部分54-56
• 4.2.1 原料與試劑54
• 4.2.2 儀器和設備54-55
• 4.2.3 AuNRs的制備55-56
• 4.2.4 AuNRs@SiO_2的制備56
• 4.2.5 在AuNRs@SiO_2上包覆一層pH響應的聚合物PVP56
• 4.3 結果與討論56-62
• 4.3.1 AuNRs的UV-Vis光譜、TEM表征56-58
• 4.3.2 H_2O_2氧化縮短AuNRs的UV-Vis光譜、TEM表征58-60
• 4.3.3 AuNRs@SiO_2的UV-Vis光譜、TEM表征60
• 4.3.4 探索在AuNRs@SiO_2上包PVP后的UV-Vis光譜、TEM表征60-62
• 4.4 本章小結62-63
• 第五章 總結與展望63-65
• 5.1 總結63-64
• 5.2 展望64-65
• 參考文獻65-71
• 附錄1 攻讀碩士學位期間撰寫的論文71-72
• 附錄2 攻讀碩士學位期間申請的專利72-73
• 附錄3 攻讀碩士學位期間參加的科研項目73-74
• 致謝74

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