本文選題：金納米顆粒 + 金納米簇��； 參考：《中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院近代物理研究所)》2016年博士論文

【摘要】：本論文旨在探索并闡釋金基納米材料(金納米顆粒和金納米簇)在放射腫瘤學(xué)中應(yīng)用的潛在價值和所涉及的重要基本問題。全文的工作分為三部分:1.在第一部分中,使用香豆素-3-羧酸/PBS(磷酸鹽緩沖液)溶液研究了粒徑為15 nm的檸檬酸鈉包被的金納米顆粒(AuNPs)在低傳能線密度(LET)X射線和高LET碳離子照射下AuNPs的濃度和照射劑量對提高羥自由基產(chǎn)額的影響,并通過克隆形成實驗評價了不同濃度的AuNPs對人宮頸癌HeLa細(xì)胞的放射增敏作用。當(dāng)PBS溶液中AuNPs的濃度為0.1μg/mL時,X射線的羥自由基產(chǎn)額增強(qiáng)因子可達(dá)到最高的3.66;而溶液中AuNPs的濃度為1.0μg/mL時,碳離子的羥自由基產(chǎn)額增強(qiáng)因子可達(dá)到最高的5.52。當(dāng)AuNPs的共培養(yǎng)濃度為1.5-15.0μg/m L且使50%細(xì)胞存活時,X射線和碳離子的放射增敏比分別為1.14-2.88和1.27-1.44。實驗結(jié)果表明在低LET X射線和高LET碳離子的照射下AuNPs均可以提高羥自由基的產(chǎn)額和發(fā)揮放射增敏作用殺傷細(xì)胞。PBS溶液及細(xì)胞中AuNPs的濃度在放射增敏效應(yīng)中發(fā)揮了重要的作用。因為PBS溶液中的AuNPs可以提高羥自由基的產(chǎn)額且AuNPs不能將細(xì)胞阻滯于G2/M期,故推測AuNPs對輻照產(chǎn)生羥自由基產(chǎn)額的增強(qiáng)作用是AuNPs發(fā)揮放射增敏作用的機(jī)制。2.細(xì)胞周期可以影響細(xì)胞對納米顆粒的攝入。同時,如人們所熟知的,電離輻射照射可以延遲細(xì)胞周期進(jìn)程,其中包括誘導(dǎo)G2/M期阻滯;所以,在第二部分本論文前瞻性地提出電離輻射照射是一種細(xì)胞周期依賴的增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對納米藥物攝入的靶向手段。通過一鍋法反應(yīng)綠色合成了熒光金納米簇(AuNCs)。然后,AuNCs被用來作為實驗中人宮頸癌HeLa所攝取的“納米藥物”和示蹤探針進(jìn)行一系列研究。檢測分析了經(jīng)X射線照射和同步化處理后的細(xì)胞對AuNCs的攝入及其細(xì)胞周期的變化。實驗證明X射線照射延遲了HeLa細(xì)胞的有絲分裂并延長了AuNCs在母細(xì)胞中的滯留,這相對于其它應(yīng)用納米藥物進(jìn)行放化療協(xié)同治療的研究是一種逆向策略。研究結(jié)果亦顯示細(xì)胞周期同步化影響細(xì)胞對AuNCs的攝入過程,其進(jìn)一步說明動態(tài)的細(xì)胞周期進(jìn)程能逆向影響HeLa細(xì)胞對AuNCs的攝入動力學(xué)。因此,本論文認(rèn)為輻射誘導(dǎo)的細(xì)胞有絲分裂延遲是受照腫瘤細(xì)胞攝入更多納米藥物的重要機(jī)制。3.在最后的第三部分,本論文繼續(xù)使用AuNCs從細(xì)胞層面探索了金基納米材料應(yīng)用于放射治療分次照射的可行性。在研究中首先探索了“照射后給藥”的逆向治療模式對人正常肝L02細(xì)胞和人肝癌HepG2細(xì)胞攝入AuNCs的作用是否具有差異性;然后,本部分以人宮頸癌HeLa細(xì)胞研究了“照射后給藥”是否可以使AuNCs增強(qiáng)X射線分次照射對腫瘤細(xì)胞的殺傷作用;最后,在實驗中以“靶效應(yīng)”為主線探索了分次照射中AuNCs發(fā)揮協(xié)同或增敏作用的可能機(jī)制。研究結(jié)果顯示:“照射后給藥”的逆向治療模式對人正常肝L02細(xì)胞和人肝癌HepG2細(xì)胞攝入AuNCs的作用是具有較大差異性的并且選擇性提高快增殖腫瘤細(xì)胞對AuNCs的攝入;同時,在“照射后給藥”的模式下AuNCs能夠增強(qiáng)X射線分次照射對HeLa細(xì)胞的殺傷作用,這可能是AuNCs及其與X射線照射的復(fù)合作用誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生一系列復(fù)雜生物學(xué)過程綜合作用的結(jié)果。
[Abstract]:The purpose of this thesis is to explore and explain the potential value and important basic problems of gold based nanomaterials (gold nanoparticles and gold nanoparticles) in radiation oncology. The full text is divided into three parts: 1. in the first part, the use of coumarin -3- carboxylic acid /PBS (phosphate salt buffer) solution to study the citric acid with a particle size of 15 nm The effect of the concentration and irradiation dose of AuNPs on the production of hydroxyl radicals by low energy line density (LET) X ray and high LET carbon ion irradiated by sodium coated gold nanoparticles (AuNPs) was used to evaluate the radiosensitization effect of AuNPs on human cervical cancer HeLa cells by cloning and formation. The concentration of AuNPs in PBS solution is 0.1. The hydroxyl radical yield enhancement factor of X ray can reach the maximum of 3.66 while the concentration of AuNPs in the solution is 1 g/mL, and the hydroxyl radical yield enhancement factor of the carbon ion can reach the highest 5.52. when the co culture concentration of AuNPs is 1.5-15.0 u g/m L and the 50% cells are alive, and the radiosensitization ratio of X rays and carbon ions is 1.14, respectively. The experimental results of -2.88 and 1.27-1.44. show that AuNPs can increase the yield of hydroxyl radicals and play an important role in the radiation sensitization effect of the hydroxyl radical and the concentration of AuNPs in the cell.PBS solution and the cells under the irradiation of low LET X rays and high LET carbon ions, because AuNPs in PBS solution can improve the hydroxyl radical. The amount of production and AuNPs can not block the cells in the G2/M phase, so it is speculated that the enhanced effect of AuNPs on the production of hydroxyl radicals produced by irradiation is the mechanism of AuNPs exerting radiosensitization, the.2. cell cycle can affect the uptake of nanoparticles by the cell. In the second part, the second part prospectively proposed that ionizing radiation is a cell cycle dependent enhancement of tumor cells targeting nanoscale drugs. The fluorescent gold nanocluster (AuNCs) is synthesized through a one pot reaction. Then, AuNCs is used as a human cervical cancer HeLa in the experiment. A series of studies were carried out by "nano drugs" and tracer probes. The uptake of AuNCs and the changes in cell cycle of the cells treated by X ray irradiation and synchronization were detected and analyzed. The experiment proved that X ray irradiation delayed the mitosis of HeLa cells and prolonged the retention of AuNCs in the mother cell, which is relative to other applications of nanoscale drugs. The study of chemoradiotherapy synergistic therapy is a reverse strategy. The results also show that cell cycle synchronization affects the uptake of AuNCs by cells, which further illustrates that the dynamic cell cycle process can reverse the intake kinetics of HeLa cells to AuNCs. Therefore, this paper considers that radiation induced cell mitosis delay is delayed. .3. is an important mechanism for taking more nanoscale drugs from tumor cells in the last third parts. This paper continues to explore the feasibility of using AuNCs from the cell level to explore the feasibility of fractional irradiation of gold based nanomaterials in radiation therapy. In the study, the reverse therapy model of "post irradiation administration" was first explored for human normal liver L02 cells and The effect of AuNCs on human liver cancer HepG2 cells is different. Then, this part uses human cervical cancer HeLa cells to study whether "after irradiation" can make AuNCs enhance the killing effect of X ray on the tumor cells. Finally, in the experiment, the "target effect" was used as the main line to explore the synergy of AuNCs in the fractional irradiation. The possible mechanism of sensitization. The results show that the effect of the reverse therapy on the intake of AuNCs in human normal liver L02 cells and human liver cancer HepG2 cells is significantly different and selectively improves the intake of AuNCs by fast proliferating tumor cells, and AuNCs can be used in the mode of "after irradiation after irradiation". Enhancing the killing effect of X ray fractionated irradiation on HeLa cells, which may be the result of the synthesis of a series of complex biological processes induced by the combination of AuNCs and its X ray irradiation.
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院近代物理研究所)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1;R730.55

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本文編號：1965842