本文關鍵詞：新型釓摻雜碳量子點用于腫瘤靶向性成像及其放療增敏研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目的:放射治療是治療腫瘤的主要手段之一。然而,由于腫瘤影像診斷的局限性,常導致腫瘤組織未達腫瘤致死劑量、周圍正常組織過量,從而引起放療副反應;同時由于腫瘤組織自身存在的放療抵抗,極大的降低了腫瘤細胞對高能射線的放療敏感性,削弱放療的治療效果。針對腫瘤放療過程中存在的影像診斷誤差與放療抵抗,本研究旨在利用水熱碳化法制備一種多功能的新型納米顆�！彄诫s碳量子點(Gd-doped CDs),應用于腫瘤靶向性成像及腫瘤的放療增敏。方法:以釓噴酸葡胺(Gd-DTPA)作為釓源材料、甘氨酸作為鈍化劑通過一步水熱碳化法制備Gd-doped CDs;利用透射電子顯微鏡(TEM)、傅立葉變換紅外光譜法(FTIR)、X射線光電子能譜學(XPSS)、X射線衍射儀(XRD)揭示Gd-doped CDs的理化特性;利用紫外-可見分光光度計(UV-Vis)、熒光光度計(PL)揭示Gd-doped CDs的光學特性;利用核磁共振儀揭示Gd-doped CDs的磁學特性;利用CCK-8實驗、溶血實驗、細胞成像、組織學分析、ICP-MS揭示Gd-doped CDs的生物相容性;利用BALB/c小鼠以及BALB/c小鼠皮下腫瘤、肝癌原位移植瘤模型MRI平掃、組織病理學和免疫組織化學染色檢測Gd-doped CDs的腫瘤靶向性成像;利用克隆形成實驗、BALB/c小鼠皮下腫瘤模型體內(nèi)實驗檢測Gd-doped CDs的放療增敏作用。結果:1.釓摻雜碳量子點的制備及表征利用水熱碳化法成功構建Gd-doped CDs,TEM顯示Gd-doped CDs水溶性好,在水中分散均勻,粒徑大小均一,大小約為~18 nm;XRD顯示Gd-doped CDs的物相結構是一個多相異質結構,結構介于石墨與氧化石墨之間;FTIR顯示Gd-doped CDs表面富含羧基、羰基等親水基團;XPS顯示碳量子點顆粒主要由釓、碳、氧和釓原子組成;UV/Vis、PL顯示Gd-doped CDs水中分散性好,具有良好的熒光性能;Gd-doped CDs的弛豫效率r1值為6 mM-1S-1;2.釓摻雜碳量子點生物相容性的表征不同濃度gd-dopedcds對hepg2和vsmcs細胞活性均無明顯影響(p?0.05),即使是200μg/ml培養(yǎng)72h后,兩組細胞的細胞活性均?90%;與對照組相比,不同濃度的gd-dopedcds(50-400μg/ml)均無明顯溶血反應;gd-dopedcds在紫外光激發(fā)光下發(fā)出較強、穩(wěn)定的綠色熒光;注射gd-dopedcds后各重要器官均對gd-dopedcds有攝取,以脾臟和心臟對gd-dopedcds的攝取為主,攝取量分布為:0.129g/kg和0.032g/kg;gd-dopedcds對小鼠的重要臟器(心、肝、脾、肺、腎)無明顯毒性,病理學結果顯示對照組與實驗組均無明顯病理變化,未引起組織損傷、炎癥反應。3.釓摻雜碳量子點的在腫瘤mri靶向性成像中的研究gd-dopedcds和商品化造影劑gd-dtpa經(jīng)小鼠尾靜脈注射,各主要臟器t1-相顯影均顯著增強,尤其是腎臟和膀胱的信號較高;gd-dtpa組1h后,腎臟和膀胱信號較前有所下降,6h后而無信號增強;與對照相比,gd-dtpa組6h后各主要臟器仍有明顯信號增強;皮下肝癌荷瘤小鼠經(jīng)尾靜脈注射gd-dopedcds后,周圍正常組織無明顯區(qū)別,而肝癌部位t1信號顯著增強,冠狀位和橫斷位的res分別達到了1.93和1.74;對于原位肝癌小鼠模型,注射gd-dopedcds后,圖像中的肝癌組織信號沒有增強反而減弱,冠狀位和橫斷位的res分別降到了0.74和0.77;組織病理學he染色和免疫組化的結果均顯示取材組織發(fā)生了病理變化。4.釓摻雜碳量子點的放療增敏作用的實驗研究gd-dopedcds組對hepg2細胞增殖無明顯抑制,而gd-dopedcds結合照射組明顯抑制hepg2細胞增殖(p0.05),隨著放療劑量和gd-dopedcds的濃度增加,hepg2細胞增殖明顯受抑制,呈劑量相關性,尤其是200μg/ml的gd-dopedcds在8gy照射下,hepg2細胞的生存分數(shù)顯著降至64.9%(p0.05);對照組和gd-dopedcds組的荷瘤鼠的腫瘤體積明顯增長,腫瘤體積7天增長了3倍;單純照射組的腫瘤體積增長受抑制,約縮小了12%;gd-dopedcds和放射聯(lián)合治療明顯抑制腫瘤生長,體積明顯縮小了53%。結論:1.本研究以釓噴酸葡胺(gd-dtpa)作為釓源材料、甘氨酸作為鈍化劑通過一步水熱碳化法成功制備gd-dopedcds;2.Gd-doped CDs的粒徑大小均一,具有良好的水溶性、分散性;其內(nèi)部具有異質多層的物相結構,無明顯的晶格條紋,結構介于石墨與氧化石墨之間;Gd-doped CDs主要由釓、碳、氧和釓原子組成,主要官能團為羰基和羧基;具有良好的熒光性能及生物相容性;3.Gd-doped CDs具有較高的弛豫效率r1,具備增強MRI顯像的作用。同時,由于其納米材料所賦予的體內(nèi)長滯留時間和EPR效應,Gd-doped CDs適宜腫瘤靶向性影像診斷。4.Gd-doped CDs具有抑制與殺傷腫瘤的作用,是一種較為理想的放療增敏劑。
【關鍵詞】：釓 碳量子點 磁共振成像 放療增敏 造影劑
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R730.5
【目錄】：

• 摘要5-8
• Abstract8-16
• 英文縮略語表16-18
• 第一章 緒論18-30
• 1.1 研究背景18-21
• 1.2 研究目的意義、內(nèi)容、技術路線21-23
• 參考文獻23-30
• 第二章 釓摻雜碳量子點的制備及表征30-44
• 2.1 材料30-31
• 2.1.1 主要儀器30-31
• 2.1.2 主要試劑31
• 2.2 方法31-34
• 2.2.1 調(diào)配試劑31
• 2.2.2 Gd-doped CDs的制備31-32
• 2.2.3 Gd-doped CDs的表征32-33
• 2.2.4 Gd-doped CDs的量子產(chǎn)率的計算33
• 2.2.5 布拉格方程的計算33-34
• 2.2.6 統(tǒng)計學分析34
• 2.3 結果34-40
• 2.3.1 Gd-doped CDs的制備34
• 2.3.2 Gd-doped CDs的物理特性34-36
• 2.3.3 Gd-doped CDs的化學特性36-38
• 2.3.4 Gd-doped CDs的光學特性38-39
• 2.3.5 Gd-doped CDs的核磁特性39-40
• 2.4 討論40-41
• 參考文獻41-44
• 第三章 釓摻雜碳量子點生物相容性的表征44-58
• 3.1 材料44-45
• 3.1.1 主要儀器44
• 3.1.2 主要試劑44-45
• 3.1.3 細胞株45
• 3.1.4 動物45
• 3.2 方法45-51
• 3.2.1 調(diào)配試劑45-46
• 3.2.2 細胞復蘇46
• 3.2.3 細胞傳代46
• 3.2.4 細胞凍存46-47
• 3.2.5 細胞計數(shù)47
• 3.2.6 CCK-8 實驗47-49
• 3.2.7 溶血實驗49
• 3.2.8 細胞成像49
• 3.2.9 Gd-doped CDs的病理學分析49-50
• 3.2.10 Gd-doped CDs的生物分布50-51
• 3.2.11 統(tǒng)計學分析51
• 3.3 結果51-54
• 3.3.1 Gd-doped CDs對細胞活性的影響51
• 3.3.2 Gd-doped CDs的血液相容性51-52
• 3.3.3 Gd-doped CDs的細胞成像52-53
• 3.3.4 Gd-doped CDs器官相容性53-54
• 3.3.5 Gd-doped CDs的生物分布54
• 3.4 討論54-55
• 參考文獻55-58
• 第四章 釓摻雜碳量子點的在腫瘤MRI靶向性成像中的研究58-72
• 4.1 材料58-59
• 4.1.1 主要材料與儀器58
• 4.1.2 主要試劑58-59
• 4.1.3 細胞株59
• 4.1.4 動物59
• 4.2 方法59-62
• 4.2.1 細胞培養(yǎng)、復蘇、傳代、凍存、計數(shù)59
• 4.2.2 建立動物模型59-60
• 4.2.2.1 腹水腫瘤模型59
• 4.2.2.2 皮下腫瘤模型59-60
• 4.4.2.3 肝癌原位移植瘤模型60
• 4.2.3 MR成像60-61
• 4.2.4 信噪比的計算61-62
• 4.2.5 統(tǒng)計學分析62
• 4.3 結果62-66
• 4.3.1 Gd-doped CDs可作為一種造影劑應用于MR增強成像62-64
• 4.3.2 Gd-doped CDs在BALB/c小鼠皮下腫瘤模型中能夠腫瘤靶向性成像64
• 4.3.3 Gd-doped CDs在BALB/c小鼠肝癌原位移植瘤模型中能夠腫瘤靶向性成像64-65
• 4.3.4 病理學和免疫組織化學染色分析65-66
• 4.4 討論66-68
• 參考文獻68-72
• 第五章 釓摻雜碳量子點的放療增敏作用的實驗研究72-82
• 5.1 材料72-73
• 5.1.1 主要材料與儀器72
• 5.1.2 調(diào)配試劑72-73
• 5.1.3 細胞株73
• 5.1.4 動物73
• 5.1.5 照射條件73
• 5.1.6 統(tǒng)計學分析73
• 5.2 方法73-75
• 5.2.1 Gd-doped CDs的放療增敏體外研究73-75
• 5.2.1.1 細胞培養(yǎng)、復蘇、傳代、凍存、計數(shù)73
• 5.2.1.2 皮下腫瘤模型建立73
• 5.2.1.3 克隆形成實驗73-75
• 5.2.2 Gd-doped CDs的放療增敏體內(nèi)研究75
• 5.3 結果75-77
• 5.3.1 Gd-doped CDs的放療增敏體外研究75-76
• 5.3.2 Gd-doped CDs的放療增敏體內(nèi)研究76-77
• 5.4 討論77-78
• 參考文獻78-82
• 主要結論和展望82-84
• 致謝84-86
• 在學期間發(fā)表的學術論文及其他科研成果86-87

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