基于苯并噻二唑的共轭聚合物纳米材料的合成、表征和生物成像研究

发布时间：2020-10-18 11:27

　　 近年来,共轭聚合物纳米粒子由于其优异的光学特性和较好的生物相容性,被应用到生物荧光探针、药物载体以及对癌症的光学理疗等领域[1-3]。聚电解质则是一类与共轭聚合物结构类似但带有可电离基团的新兴的生物功能材料。因其本身可以携带不同的电荷,能够更加灵活的被应用到生物医学研究中[4-6]。本文主要以苯并噻二唑衍生物为对象,研究和比较这两类共轭聚合物纳米材料在生物成像方面的区别。PFBT荧光共轭聚合物因具有较高的荧光量子效率、较好的光学稳定性和生物相容性等特性在生物医学研究中应用比较广泛。本文通过Suzuki偶联反应法分别合成了阳离子聚电解质和阴离子聚电解质[7],并将其分别命名为PFBD和PFSBT。分别将PFBD、PFSBT和PFBT几种聚合物制备成纳米粒子。动态光散射测试(DLS)结果显示PFBT,PFBD和PFSBT三种纳米粒子的尺寸分别为18nm、20nm和24nm;通过透射电子显微镜(TEM)观察发现,三种纳米粒子均呈现出球形形貌,对于聚电解质纳米粒子而言,在TEM下有小范围微弱程度的聚集,可能由其表面电荷引起的。荧光光谱研究显示三种材料的吸收光谱非常接近,PFBD和PFSBT发射光谱与PFBT相比,有一定的红移,这是由于由于侧链带电荷引起的。三种纳米粒子的细胞生物研究表明,与PFBT纳米粒子相比,PFBD与PFSBT纳米粒子的细胞毒性比PFBT纳米粒子的要低一些,当粒子浓度达到80 ppm时,PFBD与PFSBT仍能够保持细胞的正常生长;细胞成像研究显示,PFBD与PFSBT纳米粒子具有较高的细胞内吞效果,并且大部分的纳米颗粒分布在细胞质内。带正电的PFBD纳米粒子则更多的分布在在细胞核表面,这一结果表明PFBD纳米粒子在细胞核特异性标记方面具有潜在的应用前景。流式细胞仪测试发现,PFBD和PFSBT纳米粒子表现出较高的内吞亮度和内吞效率。特别是在亮度方面,当PFBT纳米粒子偶联一定量的穿膜肽(R8)之后,其亮度才能够与PFBD的亮度相当。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TB383.1;O631.3
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 聚合物荧光材料及应用
        1.1.1 荧光的产生
        1.1.2 荧光材料的结构特点
    1.2 荧光成像
        1.2.1 荧光成像技术
        1.2.2 共轭聚合荧光发光材料
        1.2.3 荧光共轭聚合材料的特性和优势
        1.2.4 荧光成像技术在生物领域的应用
    1.3 聚合物纳米粒子及应用
        1.3.1 聚合物纳米粒子简介
        1.3.2 聚合物纳米粒子的制备
        1.3.3 聚电解质纳米粒子的制备方法
        1.3.4 聚合物纳米粒子与聚电解质纳米粒子的性质
    1.4 荧光纳米粒子在生物医学中的应用
第2章 共轭聚合物纳米粒子的制备和表征
    2.1 引言
    2.2 材料和试剂
    2.3 实验部分
        2.3.1 制备PFBT纳米粒子
        2.3.2 PFBT纳米粒子的细胞毒性实验
        2.3.3 细胞内吞PFBT纳米粒后荧光成像实验
        2.3.4 流式细胞实验
    2.4 结果与讨论
    2.5 本章小结
第3章 阳离子共轭聚电解质PFBD纳米粒子的制备与表征
    3.1 引言
    3.2 材料和试剂
    3.3 实验部分
        3.3.1 PFBD的合成
        3.3.2 PFBD纳米粒子的制备
        3.3.3 PFBD纳米粒子的细胞毒性实验
        3.3.4 细胞内吞PFBD纳米粒子后荧光成像实验
        3.3.5 流式细胞实验
    3.4 结果与讨论
    3.5 本章小结
第4章 阴离子共轭聚电解质(PFSBT)纳米粒子的制备与表征
    4.1 引言
    4.2 材料和试剂
    4.3 实验部分
        4.3.1 PFSBT的合成
        4.3.2 PFSBT纳米粒子的制备
        4.3.3 PFSBT纳米粒子的细胞毒性实验
        4.3.4 细胞内吞PFSBT纳米粒子后荧光成像实验
        4.3.5 流式细胞实验
    4.4 结果与讨论
    4.5 本章小结
第5章 结论
参考文献
致谢

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本文编号：2846238