發(fā)布時間：2017-12-09 01:28

  本文關(guān)鍵詞：金碳納米囊的制備及其在癌細胞成像和癌癥治療中的應用

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【摘要】：癌癥(惡性腫瘤),是威脅人類健康的主要疾病之一。近年來,隨著生存環(huán)境的惡化,癌癥的發(fā)病率急劇增加。早期發(fā)現(xiàn)并及時治療是治療癌癥的關(guān)鍵。雖然近年來治療方法和藥物的研發(fā)不斷地革新,但是目前最有效的治療方法依然是手術(shù)、化療和放療等傳統(tǒng)的方法。尤其是化療,被認為是最有希望治愈癌癥的方法。但是,傳統(tǒng)的化療由于藥物靶向輸送效果差和腫瘤的耐藥性導致強烈的毒副作用,對機體損害嚴重,很難達到預期的治療效果。因此,設計生物相容性好,穩(wěn)定性高,靶向性好,易于修飾的納米藥物載體成為目前癌癥研究的熱點,通過把抗癌藥物跟輸送載體結(jié)合,對癌癥的早期診斷和治療有著重要的意義。近年來,多功能的納米材料因其在癌癥的診斷治療中集安全,多功能治療和成像功能于一身而引起人們的廣泛關(guān)注。金納米材料是研究較為成熟的一類納米材料,具有良好的光熱學特性,在生物傳感,光熱醫(yī)療,免疫分析,體內(nèi)成像中應用廣泛。碳納米材料作為一種常見的納米材料,具有較大的比表面積、良好的生物相容性、較強的吸附能力、較多的表面功能基團、制備工藝簡單等優(yōu)點。核殼結(jié)構(gòu)的納米復合材料是由一種納米材料通過化學鍵或其他作用力將另一種納米材料包裹起來形成的納米尺度的有序組裝結(jié)構(gòu)。外殼的包裹能夠有效地改變內(nèi)核的官能團、表面電荷和反應特性,提高內(nèi)核的穩(wěn)定性與分散性使核殼結(jié)構(gòu)的納米復合材料成為藥物輸送、基因治療以及醫(yī)學成像等領域的理想載體。本論文分別利用水熱法和化學氣相沉積法(CVD)合成了金納米棒@碳納米囊(AuNR@Carbons)和金納米棒@石墨烯納米囊(AuNR@Graphenes)兩種核殼結(jié)構(gòu)的納米復合材料,利用多種分析測試手段對這些納米材料的微觀結(jié)構(gòu)進行了表征并開發(fā)其在生物檢測和癌癥診斷治療上的應用。主要內(nèi)容如下:(1)具有核殼結(jié)構(gòu)的AuNR@Carbons和AuNR@Graphenes的合成與表征。以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為模板通過種子生長法合成了長徑比為3.5左右的金納米棒,利用水熱法和CVD法在金納米棒的表面形成了介孔碳納米層和石墨烯層,使其具有了一些獨特的性質(zhì)。借助于掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、紅外光譜、紫外光譜、激光拉曼光譜等手段對研究產(chǎn)物進行了結(jié)構(gòu)表征。結(jié)果表明,合成的AuNR@Carbons和AuNR@Graphenes在癌細胞成像和靶向藥物治療方面具有潛在的應用。(2)AuNR@Carbons在癌細胞成像方面的應用。AuNR@Carbons具有熒光性質(zhì),其最大激發(fā)波長在405 nm左右。熒光性質(zhì)的來源可能是在葡萄糖水熱法碳化過程中,導致大的共軛芳香結(jié)構(gòu)的形成。所以AuNR@Carbons可以用于癌細胞的熒光成像。通過增加介孔碳納米層的厚度可以有效地降低金納米棒對熒光的猝滅作用。同時,由于金納米棒具有獨特的雙光子熒光性質(zhì),AuNR@Carbons可以用于癌細胞的雙光子熒光成像。(3)AuNR@Carbons在癌癥治療方面的應用。第一,AuNR@Carbons具有大的比表面積能夠通過π-π堆積或靜電作用負載抗癌藥物阿霉素(DOX),作為藥物運輸?shù)妮d體,進入癌細胞中,通過激光照射,釋放藥物,從而對癌細胞進行化療治療。第二,金納米棒又具有可調(diào)節(jié)的局部表面等離子共振效應(LSPR)和光輔熱效應,在通過激光照射釋放藥物的同時又可以對癌細胞進行熱療治療。化療跟熱療相結(jié)合,能夠達到更好的治療效果。第三,AuNR@Carbons和DOX具有不同的熒光性質(zhì),利用共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM)在細胞體內(nèi)可以同時定位載體和藥物,從而對載體和藥物進行實時監(jiān)測。第四,為了實現(xiàn)藥物的靶向運輸,把能夠特異性識別腫瘤細胞表面過度表達核仁素的核酸適配體(AS1411)連接到AuNR@Carbon-DOX的表面,可以提高納米顆粒的吞噬效率,從而達到靶向治療癌癥的作用。
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R73-3;TB383.1

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本文編號：1268608