近紅外二區(qū)（NIR-Ⅱ,1000-1700 nm）熒光成像及NIR-Ⅱ光熱治療已經(jīng)成為分子成像、化學(xué)生物學(xué)和材料化學(xué)領(lǐng)域一個新興研究領(lǐng)域。由于在此區(qū)域生物組織能夠減少光的散射及吸收和可忽略的組織自發(fā)熒光,NIR-Ⅱ熒光成像可提供高分辨率、高信噪比和深層組織的活體成像。然而,目前大多數(shù)NIR-Ⅱ熒光成像是由808 nm激光激發(fā)來實現(xiàn)的,與1064 nm激光相比,其組織穿透深度略遜一籌。因此,利用1064 nm激光激發(fā)進行NIR-Ⅱ熒光成像和NIR-Ⅱ光熱治療能夠進一步提高成像分辨率、信噪比和提高深部組織腫瘤的治療效果。本論文合成了方酸聚合物納米顆粒（PSQPNs）,實現(xiàn)了1064 nm激光激發(fā)的NIR-Ⅱa精確熒光成像指導(dǎo)下的NIR-Ⅱ光熱治療。此外還以BDT（乙基戊基噻吩苯并二噻吩三丁基錫）為供體,設(shè)計合成了三種不同受體的共軛聚合物,探究受體對共軛聚合物的吸收、NIR-Ⅱ熒光的影響。本文的具體研究如下:1、方酸聚合物納米粒子的制備及1064 nm激光激發(fā)的NIR-Ⅱa（1300-1400 nm）熒光成像指導(dǎo)的光熱治療:以對苯雙吡咯（BP）作為電子供體,3,4-二羥基-3-環(huán)丁烯-1,2... 

【文章來源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

a）C18-PMH-mPEG包覆SWCNTs形成水溶性結(jié)構(gòu)的示意圖及其在808nm激發(fā)下的熒光光譜圖[19];b）磷脂聚乙二醇取代膽酸涂覆在SWCNTs表面形成生物相容性結(jié)構(gòu)的示意圖[20]

南京郵電大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文第一章緒論3量子點（QDs）具有高的抗光漂白性、可調(diào)的帶隙和大的多光子吸收截面，可以作為多功能NIR-II熒光成像造影劑，目前報道的QDs型NIR-II熒光成像造影劑的熒光量子產(chǎn)率最高可達15.5%[23]。戴宏杰課題組[23]報道了一種新型的硫化銀（Ag2S）QDs作為NIR-II熒光成像造影劑并用于全身的血液流動及異種移植瘤的熒光成像（圖1.2a）。尾靜脈注射后的前三秒，QDs首先在心臟和肺內(nèi)循環(huán)充氧，其次是其他器官的全身循環(huán)。特別有趣的是造影劑的NIR-II熒光成像可以清晰的區(qū)分出肺循環(huán)和體循環(huán)。同時，NIR-II熒光信號從大約15s開始在腫瘤區(qū)域出現(xiàn)并持續(xù)增加（圖1.2b）。圖1.2a）Ag2SQDs的發(fā)射的原理圖；b）基于主成分分析（PCA）的NIR-II熒光和動態(tài)對比增強圖像[23]1.2.2有機小分子NIR-II熒光成像造影劑小分子染料（SMDs）由于可以快速地從體內(nèi)排出，被認(rèn)為在臨床應(yīng)用方面具有極大的潛力和吸引力。如圖1.3，戴宏杰課題組[24]在2015年以（苯偶氮二苯）二苯甲醛為供體，二溴二硝基苯并噻唑[c]為受體，成功開發(fā)了具有供體-受體-供體（D-A-D）結(jié)構(gòu)的小分子CH1055。為了進一步提高水溶性，將CH1055的羧酸基團通過PEG-NH2進行PEG化得到CH1055-PEG，CH1055-PEG的吸收主峰在750nm，在808nm激光激發(fā)下的發(fā)射主峰在1055nm。CH1055-PEG的量子產(chǎn)率與大多數(shù)NIR-II納米材料相當(dāng)，包括最常用的碳納米管NIR-II熒光造影劑，而且穿透深度能達到4mm，信噪比（SBR）為15，因此CH1055-PEG非常適合用于體內(nèi)成像。自此，D-A-D結(jié)構(gòu)的小分子染料受到了廣泛的關(guān)注。戴宏杰課題組在隨后的幾年通過調(diào)整供受體結(jié)構(gòu)又開發(fā)出幾種類型的D-A-D結(jié)構(gòu)的小分子NIR-II熒光造影劑IR-E1[25]，IR-FE[14]，IR-FGP[26]，IR-FTXs[37]等，并且將CH1055與促卵泡激素?

南京郵電大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文第一章緒論42017年，戴宏杰、洪學(xué)傳、程震[29]等人將CH1055中的羧酸基團轉(zhuǎn)變?yōu)榛撬�，制備了一種完全水溶性的NIR-II熒光成像造影劑CH-4T，這種染料很容易與血漿蛋白形成超分子組裝，從而顯著提高熒光強度[30]。另外，程震[31]課題組在2016年，在D-A-D結(jié)構(gòu)中加入噻吩設(shè)計合成了一系列與CH1055的核心結(jié)構(gòu)不同的新型NIR-II熒光成像造影劑（Q1，Q2，Q3，Q4），驗證了Q4NPs可以用于腦瘤血管的NIR-II熒光成像。后期又將Q1封裝進磷脂囊泡，制備了CQS1000[32]，驗證了其可以用于NIR-II熒光成像。除此以外，洪學(xué)傳和程震課題組[33]在2017年同樣以BBTD為供體，以氨基二羥基芴作為電子受體，制備了一種熒光強度信號優(yōu)于Q4的造影劑H1。從這些研究中可以發(fā)現(xiàn)，D-A-D結(jié)構(gòu)是使小分子有機染料獲得1000nm以上發(fā)射波長的關(guān)鍵。圖1.3CH1055的結(jié)構(gòu)及CH1055-PEG的一步合成過程[24]除了D-A-D結(jié)構(gòu)的有機NIR-II熒光成像造影劑外，還有基于染料的小分子熒光成像造影劑也被開發(fā)出來用于NIR-II熒光成像。NIR-II熒光成像的組織穿透深度一般取決于激發(fā)光和發(fā)射光的吸收和散射，與808nm至980nm的NIR激發(fā)相比，1064nm激發(fā)的NIR-II熒光成像具有較高的組織穿透深度和成像分辨率[34]。張凡課題組[35]在2018年成功合成了一個小分子熒光成像造影劑FD-1080（圖1.4），該造影劑的最大吸收峰在1064nm，在1064nm激光激發(fā)下的最大發(fā)射波長為1080nm。FD-1080的量子產(chǎn)率為0.31%，與胎牛血清（FBS）結(jié)合形成FD-1080-FBS復(fù)合物后可提高到5.94%。FD-1080-FBS不僅實現(xiàn)了左后肢血管、腹部和腦血管的深度組織和高分辨率活體成像，允許穿透完整的皮膚、組織和顱骨，而且可以根據(jù)清醒和麻醉小鼠的呼吸顱尾運動的動態(tài)成像來量化呼吸速率。


本文編號：3371488