基于上转换荧光纳米材料敏化的无机催化纳米药物的化学合成与应用研究

发布时间：2020-05-01 00:43

【摘要】：近红外光驱动的无机纳米结构在生物成像,肿瘤治疗以及环境化学领域具有广阔的应用前景。稀土离子掺杂的上转换荧光纳米材料,可以在近红外光的激发下,产生紫外-可见-近红外光,它具有良好的稳定性,低毒性和窄发射谱带等优点。基于上转换荧光纳米颗粒(UCNPs)构筑的荧光共振能量系统,在光催化、太阳能电池、生物检测和生物纳米技术等领域得到了广泛的应用。至今为止,构建UCNPs(供体)和受体包括染料、碲化镉、硫化镉、氧化锌等组成的的荧光共振能量转移系统引起了人们极大的研究兴趣。其中半导体(II-VI族化合物)作为一种高效的受体,具有宽吸收和可调的发射和激发波长。然而,由于UCNPs和半导体材料的晶格的高度失配,化学合成UCNPs和半导体材料组成的核壳结构材料是本领域具有挑战性的工作之一。本论文中,我们发展了几种制备策略,合成了一系列近红外光驱动的无机催化纳米药物结构:(1)我们发展了一种静电纺丝技术大规模制备了多孔ZnO/UCNPs、UCNPs/SiO_2/CdS/TiO_2等一系列复合纳米纤维。我们通过场发射扫描电镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子谱(XPS)、荧光光谱和X射线衍射(XRD)研究了材料的形貌、化学成分和物相成分。稳态和动态荧光光谱表明,嵌入纤维中的NaYF_4:Yb/Tm@NaYF_4核壳纳米颗粒可以在近红外光的照射下激活ZnO、TiO_2或者CdS产生活性氧(ROS),将罗丹明B(RhB)染料降解。(2)发展了一种简单的模板辅助水热方法,制备出了将UCNPs和合金Zn_xCd_(1-x)S结合的蛋黄-蛋壳结构,蛋黄-蛋壳两种组分的晶格失配度在10%以上。我们通过研究产物随着时间的形貌的演化过程,仔细研究了蛋黄-蛋壳纳米结构形成的生长机理。稳态和动态荧光光谱表明,该结构具有较高的荧光能量转移效率以及高活性氧(ROS)的生成能力。这种纳米结构具有非常好的生物相容性,可以广泛用于纳米医学,环境化学等领域。
【图文】：

合肥工业大学硕士学位论文困难。直到 1990 年代末，当科研工作者对纳料在生物化验和医学成像领域的优势慢慢展量子点的诸多约束，镧系元素掺杂的上转换究领域的应用更为便捷[24, 25]。上转换技术替用近红外（NIR）激发，可以提高组织穿透白和对生物标本的光动力损伤。其具有的合、细胞质等进出）、特别的光学性质，如高化，成为上转换发光材料在各个领域内被广泛性的，，需要两个或两个以上的亚稳态能级来的能量能导致更高能量光子的发射。科研工能量传递过程进行了大量的研究，将稀土元为几类：激发态吸收（ESA），交叉弛豫（C崩（PA）。

图 1.2 α-NaYF4:Yb3+, Er3+@SiO2纳米纤维的合成过程原理图hematic diagram for the synthetic procedure of α-NaYF4:Yb3+, Er3+@silica fi，Lin 课题组[29]开发了一种可用于原位肿瘤治疗的多功能上转首先合成了 NaGdF4:18%Yb,2%Er@NaGdF4:20%Yb 核壳纳米颗 作为硅源在颗粒外外延一层 SiO2，然后用 PEG 修饰改善其水溶药物阿霉素（DOX），再将其加入溶有聚己内酯（PCL）、明胶）的乙醇溶液，利用静电纺丝技术，大规模制备了上转换纳米颗NPs/SiO2）复合纳米纤维膜。结果显示，多功能复合纤维膜可以的肿瘤部位进行原位化疗：在体内可以通过颗粒表面介孔 SiO2通过嵌入在复合纳米纤维的 NaGdF4:18%Yb,2%Er@NaGdF4:20外光驱动的上转换荧光/核磁共振的双模态模型成像。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB383.1;TQ460.1

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本文编号：2646364