有机/无机杂化纳米光热转换材料的合成及其在肿瘤治疗中的应用研究
发布时间：2020-12-09 14:08
光热治疗技术（photothermal therapy PTT）是一种新型的肿瘤微创治疗技术,它采用激光作为外界刺激源,通过纳米光热试剂将刺激源的能量转换成热能,产生局部高温热而杀死肿瘤细胞,具有高效、微创和毒副作用小等优点而备受关注。波长为700-1400nm的近红外激光（NIR）对生物组织穿透能力强,并且在穿透过程中衰减小,因此近红外激光诱导的光热治疗（NIR-PTT）技术受到了研究者的广泛关注。然而,单一的光热治疗方法需要长时间的高强度光照,治疗效果依然有待提高。为了克服单一光热治疗效果的不足,需进一步开发新型多功能杂化纳米光热转换材料,用于肿瘤的多模式诊断和联合治疗,以提高治疗效果、降低毒副作用。为此,本论文首先制备了具有高效光热转换性能的硫化铜基智能载药杂化纳米微胶囊,探索了其在肿瘤细胞光热/药物联合治疗中的应用效果;在此基础上,合成了硫化铜/钆基多功能杂化纳米颗粒,研究了该纳米颗粒在肿瘤的多模式成像与靶向光热治疗中的作用;最后,通过优化制备工艺,开发了亚硫化铁多功能杂化纳米颗粒,使单一结构组分的材料同时具备了多模式成像和光热治疗功能,实现了肿瘤的一体化个性诊疗。具体的工作包...
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：152 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
光热治疗原理示意图
颗粒的形貌、粒径大小等方式，制备具有特定吸收波长的光热转换材料。目前，贵金属类光热转换材料中，研究最多的主要为金、钯、铂纳米材料等。1.2.1.1 金纳米光热转换材料金纳米材料，具有独特的光学特性，当入射光的频率与粒子表面自由电子的振动频率发生共振耦合时，在金纳米材料表面就会产生共振使得表面电子集体振动大幅增加，即产生局部表面等离子体共振效应（LSPR），可使得金纳米材料对近红外光具有较强吸收，其吸收峰波长和强度与材料的结构、形貌密切相关[62-64]。因此，研究人员采用金种生长法[65]、光化学法[66]、电化学法[64]、高温无种合成法[67]、介孔模板法[68, 69]等方法开发出具有不同形貌、结构、尺寸的金纳米材料，包括：金纳米颗粒（AuNPs）[70-78]、金纳米棒（AuNRs）[79-84]、金纳米壳（AuNSs）[68, 69, 85-87]、金纳米笼（AuNCs）[88-90]、金纳米花（AuNFs）[91-93]、金纳米簇（AuNMs）[94, 95]等，如图 1-2 所示。
图 1-3 两亲型 Au NPs 胶束形成超结构（APMNs）的示意图。根据聚合物链的长度、AuNPs 的大小可自组装形成不同的超结构，如：胶束、团簇、囊泡等。具有红移吸收的APMNs 可对小鼠体内肿瘤细胞进行光热消融治疗[25]。Figure 1-3 Development of amphiphilic plasmonic micelle-like nanoparticles (APMNs).Depending on the lengths of polymer tethers and the sizes of AuNP cores, differentstructures including unimolecular micelles, clusters, as well as vesicles could be formed byself-assembly. APMNs with red-shifted absorption were then used for in vivo photothermalablation of tumors in mice[25].早在 2001 年，Murphy 及其研究小组采用种子生长法制备了长径比从 1.0 到10 的一系列 Au NRs，研究发现，随着长径比的增加，Au NRs 的最强共振吸收峰波长可从 600nm 增加到 1300nm，证实了增大 Au NRs 的长径比可使其 LSPR吸收峰产生红移，从而能在可见光区到 NIR 区范围内对其吸收波长进行有效调节[108]。但是这类 Au NRs 的制备方法主要是以表面活性剂十六烷基三甲基溴化
【参考文献】：
期刊论文
[1]多模态分子影像纳米探针介导的癌症可视化光热治疗[J]. 柯亨特,戴志飞. 生物产业技术. 2014(05)
[2]近红外光驱动的纳米材料和器件的研究进展[J]. 陈志钢,匡兴羽,宋琳琳,田启威,胡俊青. 无机化学学报. 2013(08)
本文编号：2906988
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：152 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
光热治疗原理示意图
颗粒的形貌、粒径大小等方式，制备具有特定吸收波长的光热转换材料。目前，贵金属类光热转换材料中，研究最多的主要为金、钯、铂纳米材料等。1.2.1.1 金纳米光热转换材料金纳米材料，具有独特的光学特性，当入射光的频率与粒子表面自由电子的振动频率发生共振耦合时，在金纳米材料表面就会产生共振使得表面电子集体振动大幅增加，即产生局部表面等离子体共振效应（LSPR），可使得金纳米材料对近红外光具有较强吸收，其吸收峰波长和强度与材料的结构、形貌密切相关[62-64]。因此，研究人员采用金种生长法[65]、光化学法[66]、电化学法[64]、高温无种合成法[67]、介孔模板法[68, 69]等方法开发出具有不同形貌、结构、尺寸的金纳米材料，包括：金纳米颗粒（AuNPs）[70-78]、金纳米棒（AuNRs）[79-84]、金纳米壳（AuNSs）[68, 69, 85-87]、金纳米笼（AuNCs）[88-90]、金纳米花（AuNFs）[91-93]、金纳米簇（AuNMs）[94, 95]等，如图 1-2 所示。
图 1-3 两亲型 Au NPs 胶束形成超结构（APMNs）的示意图。根据聚合物链的长度、AuNPs 的大小可自组装形成不同的超结构，如：胶束、团簇、囊泡等。具有红移吸收的APMNs 可对小鼠体内肿瘤细胞进行光热消融治疗[25]。Figure 1-3 Development of amphiphilic plasmonic micelle-like nanoparticles (APMNs).Depending on the lengths of polymer tethers and the sizes of AuNP cores, differentstructures including unimolecular micelles, clusters, as well as vesicles could be formed byself-assembly. APMNs with red-shifted absorption were then used for in vivo photothermalablation of tumors in mice[25].早在 2001 年，Murphy 及其研究小组采用种子生长法制备了长径比从 1.0 到10 的一系列 Au NRs，研究发现，随着长径比的增加，Au NRs 的最强共振吸收峰波长可从 600nm 增加到 1300nm，证实了增大 Au NRs 的长径比可使其 LSPR吸收峰产生红移，从而能在可见光区到 NIR 区范围内对其吸收波长进行有效调节[108]。但是这类 Au NRs 的制备方法主要是以表面活性剂十六烷基三甲基溴化
【参考文献】：
期刊论文
[1]多模态分子影像纳米探针介导的癌症可视化光热治疗[J]. 柯亨特,戴志飞. 生物产业技术. 2014(05)
[2]近红外光驱动的纳米材料和器件的研究进展[J]. 陈志钢,匡兴羽,宋琳琳,田启威,胡俊青. 无机化学学报. 2013(08)
本文编号：2906988
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