多孔碳球(PCNs)由于其優(yōu)異的物理化學性質(zhì)和廣泛的應用,在過去的十年中引起了人們極大的興趣。然而,目前較為復雜的合成過程限制了其在各方面的的應用,多孔碳納米球的簡單可控合成仍是一個很大的挑戰(zhàn)。本文首先通過簡單的方法合成了多孔碳納米球(PCNs)。與傳統(tǒng)的納米球相比,該PCN的合成過程不需要模板,只需恒溫反應和高溫碳化過程。功能化羧基和氨基的PCN的孔道可以通過連接siRNA將DOX包載到其中,并在連接葉酸后能夠靶向癌細胞,實現(xiàn)協(xié)同治療效果。該藥物遞送系統(tǒng)不僅細胞毒性可以忽略不計,并且可以實現(xiàn)141μg/mg的高DOX負載量,可以有效地遞送這些物質(zhì)進入細胞,從而實現(xiàn)更強的癌細胞殺傷能力。其次,設(shè)計了一種DNAzyme功能化的PCNs組成的雙信號納米探針可響應microRNA-21和鋅離子(Zn²⁺)。存在microRNA-21和Zn²⁺時,熒光探針的異硫氰酸熒光素(FITC)熒光強度(激發(fā)/發(fā)射波長為488 nm/517 nm)和花青素5(Cy5)的熒光強度(激發(fā)/發(fā)射波長為633 nm/670 nm)顯著增強。microRNA-21及其互補...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 文獻綜述
    1.1 多孔碳材料
        1.1.1 多孔碳材料簡介
        1.1.2 基于PCNs的藥物傳遞系統(tǒng)
            1.1.2.1 表面改性
            1.1.2.2 藥物釋放系統(tǒng)
            1.1.2.3 常見的載藥方法
            1.1.2.4 粒徑的影響
        1.1.3 緩釋藥物遞送系統(tǒng)
            1.1.3.1 孔隙結(jié)構(gòu)和孔道長度
            1.1.3.2 相互作用力
            1.1.3.3 擴散障礙影響
        1.1.4 受控/靶向藥物輸送系統(tǒng)
            1.1.4.1 刺激反應性CDDS
            1.1.4.2 靶向給藥系統(tǒng)(TDDSs)
            1.1.4.3 受控和靶向的藥物輸送系統(tǒng)
        1.1.5 生物醫(yī)學應用
            1.1.5.1 光熱和協(xié)同治療
            1.1.5.2 治療性生物分子遞送
        1.1.6 PCN材料的總結(jié)和展望
    1.2 DNA水凝膠
        1.2.1 DNA水凝膠的概念
        1.2.2 DNA水凝膠的合成
            1.2.2.1 樹突狀DNA組裝水凝膠
            1.2.2.2 超長線性DNA纏繞水凝膠
            1.2.2.3 雜交DNA水凝膠
        1.2.3 DNA水凝膠的生物醫(yī)學應用
            1.2.3.1 DNA水凝膠傳感器
            1.2.3.2 DNA水凝膠用于藥物輸送
        1.2.4 DNA水凝膠總結(jié)
    1.3 課題意義及主要內(nèi)容
第二章 功能化多孔碳納米球用于藥物、基因協(xié)同治療
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 多孔碳球PCN的合成
        2.2.4 氧化多孔碳納米球(O-PCN)和氨基化多孔碳納米球(N-PCN)的合成
        2.2.5 PCN-si RNA-DOX-FA(PSDF)的合成
        2.2.6 細胞培養(yǎng)
        2.2.7 體外細胞攝取
        2.2.8 使用膜聯(lián)蛋白V-PE/7-AAD分析試劑盒檢測凋亡
        2.2.9 動物與腫瘤模型
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 實驗原理
        2.3.2 PCN及 PSDF的各項表征
            2.3.2.1 PCN及 PSDF的電鏡表征
            2.3.2.2 PCN的分散性表征
            2.3.2.3 N-PCN的 mapping表征
            2.3.2.4 PCN的 zeta電位表征
            2.3.2.5 PCN的 DOX吸附量
            2.3.2.6 PSDF連接過程的紫外表征
            2.3.2.7 PSDF的 mapping表征
            2.3.2.8 遞送系統(tǒng)連接過程電位表征
            2.3.2.9 條件優(yōu)化
            2.3.2.10 不同探針的共聚焦
            2.3.2.11 PSDF在細胞內(nèi)不同時間的激光共聚焦表征
            2.3.2.12 其他細胞內(nèi)的激光共聚焦表征
            2.3.2.13 PSDF的細胞治療效果
            2.3.2.14 小鼠實驗及PSDF活體內(nèi)分布
            2.3.2.15 小鼠腫瘤體積變化
            2.3.2.16 小鼠體重變化
    2.4 小結(jié)
第三章 DNAzyme功能化的多孔碳納米球用作熒光納米探針,用于成像檢測活細胞中的micro RNA-21 和鋅離子
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 多孔碳球PCN的合成
        3.2.4 氧化多孔碳納米球(O-PCN)和氨基化多孔碳納米球(N-PCN)的合成
        3.2.5 雙檢測探針(DDP)的合成
        3.2.6 細胞培養(yǎng)
        3.2.7 體外細胞吸收
        3.2.8 Zn2+的體外細胞吸收
        3.2.9 體外細胞毒性實驗
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 實驗原理
        3.3.2 納米探針的表征
            3.3.2.1 碳多孔材料的透射電鏡表征
            3.3.2.2 PCN的 FITC吸附能力表征
            3.3.2.3 DDP的 TEM表征
            3.3.2.4 Zeta電位表征
            3.3.2.5 mapping表征
            3.3.2.6 DDP連接過程的紫外表征
            3.3.2.7 電泳表征
            3.3.2.8 可行性實驗
            3.3.2.9 納米探針的合成條件優(yōu)化
            3.3.2.10 納米探針的反應條件優(yōu)化
            3.3.2.11 納米探針在不同pH下的穩(wěn)定性
            3.3.2.12 納米探針隨時間的穩(wěn)定性
            3.3.2.13 micro RNA-21 的體外定量分析
            3.3.2.13 Zn²⁺的體外定量分析
            3.3.2.15 不同濃度Zn²⁺下共聚焦圖像表征
            3.3.2.16 Zn²⁺抑制劑對激光共聚焦成像的影響
            3.3.2.17 DDP在細胞內(nèi)不同時間的激光共聚焦表征
            3.3.2.18 正常細胞內(nèi)的激光共聚焦表征
            3.3.2.19 PCN和納米探針的細胞毒性
    3.4 小結(jié)
第四章 DNA交聯(lián)水凝膠包覆的非模板合成多孔碳納米球,用于同時成像檢測活細胞中的ATP和硫醇
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑
        4.2.2 實驗儀器
        4.2.3 多孔碳球PCN的合成
        4.2.4 氧化多孔碳納米球(O-PCN)和氨基化多孔碳納米球(N-PCN)的合成
        4.2.5 N-PCNs-SPDP-DNA1 復合物(DP)的構(gòu)建
        4.2.6 N-PCNs-SPDP-DNA1-MA-DNA2 的構(gòu)建
        4.2.7 N-PCNs-SPDP-DNA1-PMA-DNA2 的制備
        4.2.8 MA-DNA4的構(gòu)建
        4.2.9 PMA-DNA4 的制備
        4.2.10 DNA交聯(lián)的PCNs納米水凝膠的合成
        4.2.11 細胞培養(yǎng)
        4.2.13 CCK-8分析
        4.2.14 體外細胞攝取和成像
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 實驗原理
        4.3.2 納米探針的表征
            4.3.2.2 PCN的 FITC吸附能力表征
            4.3.2.3 DHP的 TEM表征
            4.3.2.4 動態(tài)光散射的Size表征
            4.3.2.5 Zeta電位表征
            4.3.2.6 DHP連接過程的紫外表征
            4.3.2.7 電泳表征
            4.3.2.8 可行性實驗
            4.3.2.9 納米探針的條件優(yōu)化
            4.3.2.10 納米探針隨時間的穩(wěn)定性
            4.3.2.11 ATP的體外定量分析
            4.3.2.12 GSH的體外定量分析
            4.3.2.13 納米探針的選擇性
            4.3.2.14 細胞內(nèi)ATP變化的DHP激光共聚焦成像
            4.3.2.15 細胞內(nèi)硫醇變化的DHP激光共聚焦成像
            4.3.2.16 DHP在細胞內(nèi)不同時間的激光共聚焦表征
            4.3.2.17 正常細胞內(nèi)的激光共聚焦表征
            4.3.2.18 PCN和納米探針的細胞毒性
    4.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄 Ⅰ
附錄 Ⅱ
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文



本文編號：3761650