金納米花的制備、表面修飾及其抗腫瘤性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-11 18:14
光熱治療(PTT)是利用光能轉(zhuǎn)化成熱能從而抑制腫瘤快速生長(zhǎng)的一種方法。金納米花是一種具有良好生物相容性的光熱劑。針對(duì)納米金對(duì)腫瘤抑制率較低的缺點(diǎn),本文通過研究納米金的形貌、穩(wěn)定性和遞送阿霉素三方面,提高金納米粒子的抑瘤效果。多粘菌素E具有獨(dú)特的環(huán)狀結(jié)構(gòu)、兩親性結(jié)構(gòu)和豐富的官能團(tuán),使它成為調(diào)控納米金形貌的優(yōu)秀模板。本文采用多粘菌素E調(diào)控納米金的形貌,再利用強(qiáng)親水性和高生物相容性的兩性離子材料提高金納米花的穩(wěn)定性,最后利用金納米花遞送阿霉素實(shí)現(xiàn)化療和熱療的聯(lián)合抗腫瘤效果。本文的研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)兩親性多肽多粘菌素E在水溶液中經(jīng)自組裝形成膠束,通過穩(wěn)定抗壞血酸還原氯金酸和此膠束引導(dǎo)生成的金納米粒子的形貌,成功制備多粘菌素E為模板的金納米花(PE@AuNFs)。表面粗糙的金納米花不僅對(duì)近紅外光有明顯吸收,而且光熱轉(zhuǎn)換效率達(dá)到35.9%。PE@AuNFs幾乎沒有細(xì)胞毒性,經(jīng)808 nm激光照射后表現(xiàn)出明顯的抑菌性能和細(xì)胞毒性。使用激光對(duì)0.257 mM PE@AuNFs照射15 min后,HeLa細(xì)胞是相對(duì)細(xì)胞活性為19%。小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明,經(jīng)過一周的加藥和光照治療后,腫瘤小到幾乎觀察不...
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
靶向腫瘤組織以及細(xì)胞器的有機(jī)小分子光熱試劑的示意圖[18]
等人[30]報(bào)告了沿(110)和(001)晶面生長(zhǎng)的金納米交叉的制備,并且實(shí)驗(yàn)證明金納米交叉體表現(xiàn)出明顯的近紅外吸收,并延伸至中紅外區(qū)域。若其中一個(gè)分枝暴露在入射光下,整個(gè)金納米交叉也會(huì)被激發(fā),這使分枝成為一根用于捕獲近紅外光的天線,從而有效吸收光能。由于常規(guī)癌癥治療的局限性,人們?cè)絹?lái)越多地將光熱治療作為常規(guī)療法的替代手段。Liu等人[31]通過在石墨烯氧化物表面上修飾金納米花并進(jìn)一步修飾適體分子,該樣品表現(xiàn)出快速的光熱轉(zhuǎn)換能力,在808nm激光輻射下以常規(guī)功率密度在短短2分鐘內(nèi)可將溫度顯著提高至85℃(如圖1-2)。Song等人[32]成功地制備了由金納米花和阿霉素(DOX)組成的納米載體(Au@Si@mSi-DOX)。通過口腔癌細(xì)胞系Cal-27細(xì)胞和裸鼠模型進(jìn)行化學(xué)/光熱聯(lián)合療法的協(xié)同抗腫瘤治療,化學(xué)/光熱療法的協(xié)同治療具有更好的治療效果。圖1-2基于金納米花的高速光熱轉(zhuǎn)化和藥物遞送樣品的制備[31]
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-6-1.3近紅外光熱響應(yīng)金納米材料的制備與表面分子設(shè)計(jì)近紅外光熱響應(yīng)的金納米材料已成為最有希望的生物醫(yī)療應(yīng)用中的納米材料之一。其中,材料的生物相容性是評(píng)價(jià)其能否實(shí)際應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的基本依據(jù)[33]。所以要想得到生物相容性好的材料,在樣品制備時(shí)就盡量選用無(wú)細(xì)胞毒性的模板或還原劑,而且進(jìn)一步的,人們還可以對(duì)納米顆粒進(jìn)行表面分子設(shè)計(jì),以改善其生物相容性、穩(wěn)定性和協(xié)同治療的效果。1.3.1基于生物相容性的生物模板法為了在制備樣品過程中盡可能減少毒性,科研人員越來(lái)越傾向于生物模板法制備近紅外光熱響應(yīng)的納米粒子。例如Yin等人[6]利用伐普肽作為生物模板合成了形貌可控和生物相容性好的金納米花材料。在生物模板法中,使用的伐普肽不僅充當(dāng)模板,而且由于它們的自組裝和分子相互作用還參與還原了部分金離子。Andressa等人[34]更是通過依次用銀和金納米顆粒覆蓋棘孢曲霉菌來(lái)構(gòu)建微管,以得到穩(wěn)定的雜化介孔結(jié)構(gòu)材料。因?yàn)檎婢诓煌h(huán)境中優(yōu)異的適應(yīng)能力,所以經(jīng)常被用作生物模板制備納米粒子;诖,我們將近紅外光熱響應(yīng)金納米顆粒的制備方法選為生物模板法,所選模板為多粘菌素E(PE)。這是一種抗菌性多肽,不僅可以自組裝,而且還具有可自主還原氯金酸的官能團(tuán)[35](圖1-3)。PE分子在水溶液中被折疊,使得極性和疏水結(jié)構(gòu)域形成兩個(gè)不同的面,從而賦予結(jié)構(gòu)兩親性以及能形成孔狀聚集體的能力[36]。這都為其成為金屬納米材料的生物模板從而應(yīng)用于PTT試劑提供了優(yōu)勢(shì)。PE在水中的自組裝多是由親疏水相互作用驅(qū)動(dòng)的。圖1-3多粘菌素E的結(jié)構(gòu)圖[35]1.3.2基于生物介質(zhì)中穩(wěn)定性的表面分子設(shè)計(jì)材料有較好的穩(wěn)定性可以進(jìn)一步提高光熱轉(zhuǎn)化效率。為了提高金納米粒子在生
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]巰基檢測(cè)方法研究進(jìn)展[J]. 張力文,尚中博,常志顯,祁志沖,李德亮. 河南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[2]Hyaluronic Acid-RGD Peptide Conjugated Mesoporous Silica-coated Gold Nanorods for Cancer Dual-targeted Chemo-photothermal Therapy[J]. 周匯敏,高玉香,徐海星,LI Xin,Lü Yahui,MA Tian,CAI Xinjie,LI Rui,WANG Xiaobing,許沛虎. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science). 2018(02)
[3]用于腫瘤光熱治療的有機(jī)納米材料研究進(jìn)展[J]. 梁國(guó)海,邢達(dá). 中國(guó)激光. 2018(02)
[4]EDTA導(dǎo)致檸檬酸鈉穩(wěn)定的金納米粒子的聚集與CTAB的解聚集作用[J]. 張迎迎,姚圣圣,楊濤. 廣東化工. 2017(02)
[5]High-yield preparation of robust gold nanoshells on silica nanorattles with good biocompatiblity[J]. Changhui Fu,Chaofeng He,Longfei Tan,Shunhao Wang,Lu Shang,Linlin Li,Xianwei Meng,Huiyu Liu. Science Bulletin. 2016(04)
[6]金屬特性碳納米管的篩選分離及對(duì)人類乳腺癌細(xì)胞的光熱效應(yīng)[J]. 侯進(jìn),彌曼,魏明,易文輝. 藥學(xué)學(xué)報(bào). 2015(08)
博士論文
[1]光響應(yīng)性納米載藥系統(tǒng)的制備及其抗腫瘤效果研究[D]. 張旭武.燕山大學(xué) 2019
[2]白樺酯酸光控載藥系統(tǒng)的制備及其抗腫瘤效果研究[D]. 劉艷平.燕山大學(xué) 2017
[3]抗壞血酸還原法合成金納米花的調(diào)控機(jī)制研究[D]. 楊爽.吉林大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于樹狀大分子納米藥物的制備及其性能研究[D]. 朱林林.燕山大學(xué) 2019
[2]基于近紅外光透射式血氧含量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 渠立亮.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[3]生物相容性納米復(fù)合材料的制備與應(yīng)用[D]. 孫蔓.東北師范大學(xué) 2011
[4]仿生修飾金納米桿用于癌細(xì)胞選擇性內(nèi)吞的研究[D]. 周文波.浙江大學(xué) 2010
本文編號(hào):3225037
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
靶向腫瘤組織以及細(xì)胞器的有機(jī)小分子光熱試劑的示意圖[18]
等人[30]報(bào)告了沿(110)和(001)晶面生長(zhǎng)的金納米交叉的制備,并且實(shí)驗(yàn)證明金納米交叉體表現(xiàn)出明顯的近紅外吸收,并延伸至中紅外區(qū)域。若其中一個(gè)分枝暴露在入射光下,整個(gè)金納米交叉也會(huì)被激發(fā),這使分枝成為一根用于捕獲近紅外光的天線,從而有效吸收光能。由于常規(guī)癌癥治療的局限性,人們?cè)絹?lái)越多地將光熱治療作為常規(guī)療法的替代手段。Liu等人[31]通過在石墨烯氧化物表面上修飾金納米花并進(jìn)一步修飾適體分子,該樣品表現(xiàn)出快速的光熱轉(zhuǎn)換能力,在808nm激光輻射下以常規(guī)功率密度在短短2分鐘內(nèi)可將溫度顯著提高至85℃(如圖1-2)。Song等人[32]成功地制備了由金納米花和阿霉素(DOX)組成的納米載體(Au@Si@mSi-DOX)。通過口腔癌細(xì)胞系Cal-27細(xì)胞和裸鼠模型進(jìn)行化學(xué)/光熱聯(lián)合療法的協(xié)同抗腫瘤治療,化學(xué)/光熱療法的協(xié)同治療具有更好的治療效果。圖1-2基于金納米花的高速光熱轉(zhuǎn)化和藥物遞送樣品的制備[31]
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-6-1.3近紅外光熱響應(yīng)金納米材料的制備與表面分子設(shè)計(jì)近紅外光熱響應(yīng)的金納米材料已成為最有希望的生物醫(yī)療應(yīng)用中的納米材料之一。其中,材料的生物相容性是評(píng)價(jià)其能否實(shí)際應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的基本依據(jù)[33]。所以要想得到生物相容性好的材料,在樣品制備時(shí)就盡量選用無(wú)細(xì)胞毒性的模板或還原劑,而且進(jìn)一步的,人們還可以對(duì)納米顆粒進(jìn)行表面分子設(shè)計(jì),以改善其生物相容性、穩(wěn)定性和協(xié)同治療的效果。1.3.1基于生物相容性的生物模板法為了在制備樣品過程中盡可能減少毒性,科研人員越來(lái)越傾向于生物模板法制備近紅外光熱響應(yīng)的納米粒子。例如Yin等人[6]利用伐普肽作為生物模板合成了形貌可控和生物相容性好的金納米花材料。在生物模板法中,使用的伐普肽不僅充當(dāng)模板,而且由于它們的自組裝和分子相互作用還參與還原了部分金離子。Andressa等人[34]更是通過依次用銀和金納米顆粒覆蓋棘孢曲霉菌來(lái)構(gòu)建微管,以得到穩(wěn)定的雜化介孔結(jié)構(gòu)材料。因?yàn)檎婢诓煌h(huán)境中優(yōu)異的適應(yīng)能力,所以經(jīng)常被用作生物模板制備納米粒子;诖,我們將近紅外光熱響應(yīng)金納米顆粒的制備方法選為生物模板法,所選模板為多粘菌素E(PE)。這是一種抗菌性多肽,不僅可以自組裝,而且還具有可自主還原氯金酸的官能團(tuán)[35](圖1-3)。PE分子在水溶液中被折疊,使得極性和疏水結(jié)構(gòu)域形成兩個(gè)不同的面,從而賦予結(jié)構(gòu)兩親性以及能形成孔狀聚集體的能力[36]。這都為其成為金屬納米材料的生物模板從而應(yīng)用于PTT試劑提供了優(yōu)勢(shì)。PE在水中的自組裝多是由親疏水相互作用驅(qū)動(dòng)的。圖1-3多粘菌素E的結(jié)構(gòu)圖[35]1.3.2基于生物介質(zhì)中穩(wěn)定性的表面分子設(shè)計(jì)材料有較好的穩(wěn)定性可以進(jìn)一步提高光熱轉(zhuǎn)化效率。為了提高金納米粒子在生
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]巰基檢測(cè)方法研究進(jìn)展[J]. 張力文,尚中博,常志顯,祁志沖,李德亮. 河南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[2]Hyaluronic Acid-RGD Peptide Conjugated Mesoporous Silica-coated Gold Nanorods for Cancer Dual-targeted Chemo-photothermal Therapy[J]. 周匯敏,高玉香,徐海星,LI Xin,Lü Yahui,MA Tian,CAI Xinjie,LI Rui,WANG Xiaobing,許沛虎. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science). 2018(02)
[3]用于腫瘤光熱治療的有機(jī)納米材料研究進(jìn)展[J]. 梁國(guó)海,邢達(dá). 中國(guó)激光. 2018(02)
[4]EDTA導(dǎo)致檸檬酸鈉穩(wěn)定的金納米粒子的聚集與CTAB的解聚集作用[J]. 張迎迎,姚圣圣,楊濤. 廣東化工. 2017(02)
[5]High-yield preparation of robust gold nanoshells on silica nanorattles with good biocompatiblity[J]. Changhui Fu,Chaofeng He,Longfei Tan,Shunhao Wang,Lu Shang,Linlin Li,Xianwei Meng,Huiyu Liu. Science Bulletin. 2016(04)
[6]金屬特性碳納米管的篩選分離及對(duì)人類乳腺癌細(xì)胞的光熱效應(yīng)[J]. 侯進(jìn),彌曼,魏明,易文輝. 藥學(xué)學(xué)報(bào). 2015(08)
博士論文
[1]光響應(yīng)性納米載藥系統(tǒng)的制備及其抗腫瘤效果研究[D]. 張旭武.燕山大學(xué) 2019
[2]白樺酯酸光控載藥系統(tǒng)的制備及其抗腫瘤效果研究[D]. 劉艷平.燕山大學(xué) 2017
[3]抗壞血酸還原法合成金納米花的調(diào)控機(jī)制研究[D]. 楊爽.吉林大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于樹狀大分子納米藥物的制備及其性能研究[D]. 朱林林.燕山大學(xué) 2019
[2]基于近紅外光透射式血氧含量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 渠立亮.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[3]生物相容性納米復(fù)合材料的制備與應(yīng)用[D]. 孫蔓.東北師范大學(xué) 2011
[4]仿生修飾金納米桿用于癌細(xì)胞選擇性內(nèi)吞的研究[D]. 周文波.浙江大學(xué) 2010
本文編號(hào):3225037
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