本文關鍵詞： 聚合物量子點 四苯基卟啉 光動力療法 光敏劑 胃癌　出處：《吉林大學》2015年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：背景 胃癌是我國最常見的惡性腫瘤之一，在我國發(fā)病率很高。中國2013年腫瘤登記年報顯示，2010年胃癌死亡率占惡性腫瘤死亡率的第3位。早期胃癌多無癥狀或僅有輕微癥狀，當臨床癥狀明顯時，絕大多數(shù)病變已屬中晚期。目前，外科手術切除、內(nèi)鏡下切除、放射治療及藥物化學治療仍是主要治療手段。但遺憾的是，有些患者雖然經(jīng)過上述治療，但對病灶治療仍不理想。光動力療法（Photodynamic therapy，PDT）作為一種微創(chuàng)性治療手段，獲得越來越多的關注。這種方法利用特定波長的光激發(fā)被腫瘤細胞攝取的光敏劑，產(chǎn)生細胞毒性因子，導致腫瘤細胞受損甚至死亡，以達到治療腫瘤的目的。因此，光敏劑是PDT治療的關鍵。 有機半導體聚合物（又稱聚合物量子點）是一類因共軛π電子而產(chǎn)生半導體性質的高分子材料，具有非常大的光學吸收截面、很高的熒光量子效率，在相應波長的光激發(fā)下，可以通過熒光共振轉移將能量轉移給光敏劑或其他能夠產(chǎn)生單線態(tài)氧的物質。聚合物量子點內(nèi)部的柔性疏水特質可以解決許多藥物的水溶性問題，外部的親水鏈段在水中溶解起穩(wěn)定作用。另外，半導體聚合物量子點的熒光性能，又能幫助追蹤光敏劑的位置，更好的實現(xiàn)光敏劑的定位和實時監(jiān)測。這些特性使得聚合物量子點作為光敏劑的納米載體比傳統(tǒng)的需要釋放出裝載的光敏劑的納米載體具有明顯的優(yōu)勢。 目的： 本實驗擬以聚合物量子點為光敏劑的載體，采用納米再沉淀法將難溶于水的光敏劑封裝在聚合物中，制備出摻雜光敏劑的聚合物納米粒子(以下稱為TPP-doped PFBT納米粒子)；通過體外細胞和體內(nèi)動物實驗，，研究TPP-dopedPFBT納米粒子在人胃癌細胞和裸鼠人胃癌移植瘤模型（簡稱為荷瘤鼠）的分布、及其介導的PDT對腫瘤細胞和腫瘤組織的殺傷效果，探討該納米粒子介導的PDT治療胃癌的可行性。 方法： ⑴采用納米再沉淀方法制備TPP-doped PFBT納米粒子；通過紫外可見分光光度計測其吸收值，計算出納米粒子溶液的濃度；采用動態(tài)光散射，測量納米粒子的尺寸與粒徑分布；采用透射電鏡，測定納米粒子的形貌；采用紫外可見分光光度計和熒光光譜儀對納米粒子進行光譜分析；在50mW/cm2藍色LED燈光照條件下，采用ADMA檢測納米粒子溶液中單線態(tài)氧的產(chǎn)生。 ⑵在體外細胞實驗部分，根據(jù)納米粒子本身的熒光特性，通過熒光顯微鏡和流式細胞儀，觀察納米粒子在細胞內(nèi)定位、攝��；用MTT法檢測TPP-dopedPFBT納米粒子的暗毒性，及其介導的PDT對人胃腺癌SGC-7901細胞的殺傷作用，觀察納米粒子與細胞相互作用時間、納米粒子濃度及光照劑量對PDT效果的影響；光學顯微鏡及熒光顯微鏡下觀察PDT后細胞的形態(tài)、細胞內(nèi)活性氧、線粒體膜電位和細胞核形態(tài)的改變。 ⑶建立裸鼠人胃癌移植瘤模型，采用小動物成像系統(tǒng)觀察TPP-doped PFBT納米粒子在荷瘤鼠內(nèi)的分布；不同的給藥方式，TPP-doped PFBT納米粒子介導的PDT對荷瘤鼠的腫瘤抑制作用及它們之間的差異。PDT治療結束后，摘除腫瘤、肝臟、脾、腎、肺和心臟，經(jīng)10%中性福爾馬林緩沖液固定，石蠟包埋切片，常規(guī)HE染色后，使用光學顯微鏡觀察各組織的形態(tài)學改變。 結果： ⑴成功制備了TPP-doped PFBT納米粒子，球形，直徑約24nm，吸收波長460nm，發(fā)射波長625-750nm。460nm藍光激發(fā)時，TPP-doped PFBT納米粒子中聚合物PFBT通過熒光共振轉移將能量傳遞給光敏劑TPP，產(chǎn)生紅色熒光。分析ADMA檢測納米粒子溶液中的單線態(tài)氧發(fā)現(xiàn)，在光照條件下，該納米粒子產(chǎn)生的單線態(tài)氧含量與光照時間呈正相關，約在13min到達平臺期。 ⑵體外細胞實驗部分，通過對熒光顯微鏡和流式細胞儀的結果分析發(fā)現(xiàn)，TPP-doped PFBT納米粒子可以通過SGC-7901細胞的細胞膜，定位于細胞質；隨著納米粒子的濃度增加，SGC-7901細胞攝取的納米粒子增加，攝取納米粒子的細胞數(shù)目也在增加。分析MTT檢測結果發(fā)現(xiàn)，無光照條件下，TPP-doped PFBT納米粒子對腫瘤細胞和正常細胞均無暗毒性；TPP-doped PFBT納米粒子介導的PDT對人胃腺癌SGC-7901細胞的殺傷作用，與細胞相互作用時間、納米粒子濃度及光照劑量呈正相關；光學顯微鏡及熒光顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，PDT后細胞呈凋亡和壞死狀態(tài)，如細胞皺縮變圓、體積變小、出現(xiàn)胞質內(nèi)空泡、細胞間隙增大、折光性減弱、貼壁能力下降；細胞核內(nèi)染色質固縮，有很多顆粒樣物質和碎片；PDT后細胞內(nèi)活性氧的增加，線粒體膜電位遭到破壞。 ⑶體內(nèi)實驗結果顯示，靜脈注射TPP-doped PFBT納米粒子主要分布于荷瘤鼠的肝臟和脾，腫瘤組織內(nèi)較少分布，而在腫瘤組織局部注射的納米粒子，則主要蓄積于腫瘤組織。TPP-doped PFBT納米粒子介導的光動力療法對荷瘤鼠的腫瘤有明顯的抑制和殺傷作用，包括腫瘤內(nèi)部大面積的凝固性壞死、腫瘤細胞呈團塊狀分布、炎癥細胞浸潤、微血管減少，尤其是局部注射納米粒子。靜脈注射納米粒子對荷瘤鼠的肝臟有損傷作用，其他臟器未見損傷。結論： ⑴TPP-doped PFBT納米粒子尺寸均一、粒徑小、無細胞暗毒性，其中聚合物可為內(nèi)部光敏劑提供能量，產(chǎn)生紅色熒光和單線態(tài)氧，具有良好的開發(fā)應用前景。 ⑵TPP-doped PFBT納米粒子介導的PDT對人胃癌細胞和荷瘤鼠的腫瘤具有明顯的治療作用，可引起腫瘤細胞的凋亡和壞死。 ⑶TPP-doped PFBT納米粒子具有被動靶向性，但靜脈給藥時對荷瘤鼠的肝臟有損傷作用，應該在后續(xù)的試驗中進一步改善納米粒子在體內(nèi)的代謝動力學特性，增加主動靶向性，提高PDT療效，降低毒副作用。
[Abstract]:background
Gastric cancer is one of the most common malignant tumors in China. The morbidity is very high in our country. China 2013 cancer registry annual report shows that in 2010, the mortality of gastric cancer accounted for third. The mortality of malignant tumor in early gastric cancer without symptoms or only mild symptoms, when clinical symptoms, most lesions had been advanced. At present. Surgical resection, endoscopic resection, radiotherapy and chemotherapy drugs is the main treatment. Unfortunately, some patients even after the treatment, but the treatment of the lesions is still not ideal. Photodynamic therapy (Photodynamic therapy, PDT) as a minimally invasive treatment, is gaining more and more attention. By this method. A specific wavelength of light excitation by the tumor cell uptake of photosensitizer, produce cytotoxic factor, leading to tumor cell damage and even death, in order to achieve the purpose of treatment of cancer. Therefore, the photosensitizer is PDT The key to the treatment.
Organic polymer (also called polymer semiconductor quantum dots) is a kind of polymer material for conjugated electron and semiconductor properties, has a very large optical absorption cross-section, fluorescence quantum efficiency is very high, the corresponding excitation wavelength of light, by fluorescence resonance energy transfer will be transferred to the photosensitizer or other substances produced can singlet oxygen. Flexible hydrophobic characteristics of internal polymer quantum dots can solve many problems of water soluble drugs, hydrophilic external stabilization dissolved in water. In addition, the fluorescence properties of polymer semiconductor quantum dots, and can help track the photosensitizer position, achieve better positioning and real-time monitoring of photosensitizer. The characteristics of the polymer quantum dots as nano carrier photosensitizer than traditional need to release nanoparticles loaded photosensitizer has obvious advantages.
Objective:
This experiment intends to polymer quantum dots as photosensitizer carrier, using nano will be insoluble in water and precipitation of photosensitizer encapsulated in polymers, preparation of polymer nanoparticles doped photosensitizer (hereinafter referred to as TPP-doped PFBT nanoparticles); in vitro and in vivo animal experiment study of TPP-dopedPFBT nanoparticles in human gastric cancer cells and nude mice transplantation human gastric tumor model (referred to as mice) distribution, and its killing effect mediated by PDT on tumor cells and tumor tissues, to explore the feasibility of the nanoparticle mediated PDT therapy for gastric cancer.
Method錛

本文編號：1547053