铂铁与金属有机框架纳米复合物构建及其在癌细胞的检测及治疗中的应用研究

发布时间：2020-04-23 18:06

【摘要】：纳米材料有磁、声、电、光、热等多种特质,具有零维、一维、二维和三维空间维度。20世纪后期,开始缓慢兴起的与生物交叉的新研究领域纳米科技,致力于研究小于500纳米的材料。金属纳米材料是尺寸处于1nm到100nm之间的细小粒子,集优越的理化性质于一身,拥有强的探针潜力,可以用于生物靶向、检测和成像等方面的研究。部分纳米材料的安全代谢和对机体组织基本无毒的优势,使其拥有癌症诊疗方面的潜能。众所周知,面心立方Fe Pt可以进入癌细胞并在酸性条件下释放出Fe,而Fe可以在细胞内催化过氧化氢产生活性氧,从而使细胞膜快速的氧化和变质,杀死肿瘤细胞。并可以与各种功能分子和纳米颗粒结合,改变其表面性质,从而具有良好的水溶性和生物兼容性。同时在生物大分子分析(核酸)、酵素的固定化(酶)、免疫测定等领域应用广泛。金属有机框架中的MIL-101(Fe)是一种笼状结构的配位化合物,拥有三维孔道结构且稳定永久。具有低毒性、好的生物相容性和多样的承载性优势,受到了科学家们的青睐。因此,我们将Fe Pt NPs和MIL-101(Fe)NPs进行结合,用于生物研究。其优势主要有以下几点:1.多孔的MIL-101(Fe)可以承载大量的Fe Pt NPs。2.MIL-101(Fe)NPs本身的生物相容性很强,从而容易将Fe Pt@MOF复合纳米颗粒应用于生物层面。3.MIL-101(Fe)在酸性环境下不稳定,进入癌细胞后被破坏,从而释放出Fe Pt NPs杀死癌细胞。4.制备方法简易、快速、高效。本硕士论文基于铂铁纳米材料和铁基金属有机框架的生物学优势,主要进行了以下三个部分的工作:1.基于温度、溶剂、还原剂等对Fe Pt纳米粒子的大小和形貌的影响,摸索制备了球状、线状、花状和立方体状的纳米颗粒。同时基于反应时间、加热温度、反应溶液的初始温度和降温方式对MIL-101(Fe)形貌的影响,成功制备了八面体状的铁基MOFs。2.使用简单的两步法方式,在球状Fe Pt纳米粒子的表面直接自组装形成MIL-101(Fe),得到Fe Pt@MOF复合纳米材料,且没有改变两种纳米粒子原有的晶型。并将t Lyp-1和FA靶向分子成功地修饰到了复合纳米材料中,为后期的生物应用打下了良好的基础。3.基于前期成功制备的纳米材料Fe Pt@MOF-t Lyp-1,将其进行了细胞的靶向性荧光探究、简单探索了铂铁与金属有机框架纳米材料导致癌细胞死亡的机理和多种癌细胞经材料孵育后的活度变化。结果表明,该纳米探针具有良好的细胞选择性,同时可以通过芬顿反应和铁死亡机理选择性杀死癌细胞。
【图文】：

示意图,纳米粒子,示意图,成像

山东师范大学硕士学位论文 5.5 和 5.6 之间时，该纳米颗粒的弛豫率（r1，r2）分别增长到原来的 1.71 倍和 4时基于 Fe 的 T2成像和 Mn 的 T1成像能力，将该纳米粒子应用于活体，直观地表以在生物体内充当双模式成像的造影剂。由于纳米粒子对 X 射线具有较强的吸收应用于生物领域的体内外 CT 成像。 Oh 等[24]制备了可在溶液中单独分散且可担的 TaOx 纳米粒子，将硅烷染料和多元醇进一步的修饰到该颗粒上，使其具备了物中良好应用的能力，如图 1-1。随后，，将纳米粒子引入淋巴结中，能同时进行的荧光成像和 TaOx NPs CT 血管造影术的双模式成像。随着生物科技的不断进步瘤的检测，单独的应用已有的成像模式已不能满足当下对成像精确度和广泛性的两种或两种以上的成像方式彼此联合，扬长避短，从而更好的用于诊断。

光热,成像

山东师范大学硕士学位论文究的热点。Dai 等[27]通过 AuNR 和 PLA 纳米胶囊之间的吸附作用，制备了诊疗一体的复纳米颗粒。对比超纯水、Au 和 PLA 在激光照射后的温度变化，能表明吸附 Au 后的纳胶囊具有光热治疗的潜能。将复合材料与 Hela 细胞共孵育，降低的 Hela 细胞活度证明其在肿瘤治疗方面的有效性。随着纳米技术在临床中的广泛应用，科学家们研究了多种料，用于制备多功能纳米复合物。铁基材料因其超顺磁性成为了最热门研究之一[28,29]。
【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB383.1;R318.08

【参考文献】