聚吡咯基双稀土杂化纳米诊疗试剂用于多模态成像及光热治疗
发布时间：2021-09-05 01:44
近年来,纳米技术的发展为肿瘤诊疗提供了新思路与新方法。纳米材料由于具有可控的合成、易于表面功能化修饰及优异的生物相容性等优点在肿瘤诊疗一体化领域展现出巨大的潜力。目前临床常用的肿瘤诊断方法以MRI和CT为主,MRI对软组织展现出强造影能力,而CT可以明显增强对骨骼和钙化组织的造影效果,因此新型MRI/CT双模态成像介导的肿瘤诊疗纳米材料已成为近年来纳米医学领域的热点。本文构建了一种聚吡咯基双稀土杂化纳米诊疗试剂（PPy@BSA-Gd/Dy）,用于T1/T2加权的MRI/CT三模态成像引导下的光热治疗。Gd3+作为一种顺磁性离子已被用于临床T1加权的MRI造影剂,Dy3+作为新型的T2加权MRI造影剂也被报道,同时Dy具有良好的X-射线吸收能力(100 keV,吸收系数3.36 cm2 g-1)。基于此,在稳定剂BSA的存在下,我们采用氧化聚合法制备了PPy@BSA,随后调整溶液pH为碱性,通过生物矿化法制备出核壳...
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
A.SGNPs@PDA的合成步骤图，B.（a）Ag2S-NDs的合成步骤图及（b）其诊疗示意图，C.PTX和ICG共载于HSA的合成示意图及其治疗效果组织切片图
第一章绪论3NDs在785nm激光下具有理想的光热转换效率（33.7-35.0%）。活体实验表明，荷瘤小鼠通过尾静脉注射50μmol/kgAg2S-NDs并随后进行光热治疗，其皮下肿瘤得到明显抑制并无复发现象[11]。其他金属硫化物（如Bi2S3[12]、CuS[13]等）也可通过类似的方法被成功合成并用于光热治疗。吲哚菁绿（ICG）作为一种近红外染料也被广泛用于光热治疗。Sheng等人利用谷胱甘肽（GSH）还原及疏水相互作用的原理制备HSA负载的ICG纳米粒子（HSA-ICG）可实现光热/光动力协同治疗[14]。此外，受“Abraxane”纳米材料的启发，Chen等人合成了一种紫杉醇（PTX）与ICG共同装载于HSA的纳米粒子。活体实验表明，在治疗十五天后，纯化疗组小鼠的存活率仅为20%，而与光热治疗联合的治疗组小鼠存活率则超过80%[15]。1.1.2光动力治疗光动力治疗（PDT）是当前一种很受欢迎的独立治疗方法或肿瘤辅佐治疗方法（可用于辅佐前列腺癌、皮肤癌、头颈癌或结肠癌的治疗），其主要是通过光敏剂在光照条件下产生能够杀死肿瘤细胞的活性氧（ROS）以达到治疗目的。图1-2A.ZnF16Pc-RFRTs的PDT机理图,B.BSA-Ag13的合成机理图当前已被开发的很多光敏剂（如：卟啉类、二氢卟吩、酞菁类等）都具有强疏水性，易在水中发生聚集，从而导致其量子产率下降以及难以静脉注射等问题。此外，
第一章绪论6pH约为12，在室温条件下持续搅拌1h即可制得纳米粒子（图1-3）。该纳米粒子相比于Gd-DTPA（r1=3.7mM1s1）表现出更高的纵向弛豫效率（r1=15.0mM1s1）。经尾静脉注射入小鼠体内，实验发现此纳米粒子在体内的半衰期高达1h，远远高于Gd-DTPA（10min）[26]。Chen等人优化实验条件制备了BSA保护的Gd2O3造影剂，此造影剂纵向弛豫效率为12.3mM1s1，约为Gd-DTPA的4倍且体内循环时间长[27]。随后该课题组通过进一步探究，对形成此造影剂的过程提出了详尽的合成机制[28]。除Gd3+，含有未成对电子的金属离子（如：Fe3+、Mn2+等）均有助于缩短T1值[29]。图1-3以BSA为模板合成的Gd3+基造影剂及其弛豫曲线和体内造影效果图与T1成像相反的是，核磁横向弛豫（T2）成像是通过产生负对比度，在T2MRI上产生明显的暗度。当前，被开发的T2造影剂多以氧化铁纳米材料为主，其具有很高的磁化强度可导致磁场不均匀性，从而影响T2成像。除氧化铁类材料，镧系的个别元素（如：Dy3+）也会产生T2效果。因Dy3+具有高磁矩和顺磁性能够产生高弛豫值，所以含Dy3+的纳米材料得到广泛关注。Krishna等人通过一锅合成法制备了超小球形Dy2O3纳米粒子（2-3nm），小鼠经尾静脉注射30min后，其在小鼠肝脏中显示出很强的T2对比度，而在肾脏中显示出较低的对比度。表明该纳米粒子不仅可以实现T2成像，而且表明了其可通过肾脏代谢排出体外[30]。1.2.2X-射线计算机断层成像技术X射线计算机断层成像技术（CT）是当前临床应用最为广泛的一种诊断工具。CT不仅具有良好的组织穿透能力，而且可提供很高的空间分辨率，同时可通过计算机软件重建获得诊断所需的三维立体图。为获得更加准确清晰的CT效果，CT造影剂显得尤为重
本文编号：3384425
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
A.SGNPs@PDA的合成步骤图，B.（a）Ag2S-NDs的合成步骤图及（b）其诊疗示意图，C.PTX和ICG共载于HSA的合成示意图及其治疗效果组织切片图
第一章绪论3NDs在785nm激光下具有理想的光热转换效率（33.7-35.0%）。活体实验表明，荷瘤小鼠通过尾静脉注射50μmol/kgAg2S-NDs并随后进行光热治疗，其皮下肿瘤得到明显抑制并无复发现象[11]。其他金属硫化物（如Bi2S3[12]、CuS[13]等）也可通过类似的方法被成功合成并用于光热治疗。吲哚菁绿（ICG）作为一种近红外染料也被广泛用于光热治疗。Sheng等人利用谷胱甘肽（GSH）还原及疏水相互作用的原理制备HSA负载的ICG纳米粒子（HSA-ICG）可实现光热/光动力协同治疗[14]。此外，受“Abraxane”纳米材料的启发，Chen等人合成了一种紫杉醇（PTX）与ICG共同装载于HSA的纳米粒子。活体实验表明，在治疗十五天后，纯化疗组小鼠的存活率仅为20%，而与光热治疗联合的治疗组小鼠存活率则超过80%[15]。1.1.2光动力治疗光动力治疗（PDT）是当前一种很受欢迎的独立治疗方法或肿瘤辅佐治疗方法（可用于辅佐前列腺癌、皮肤癌、头颈癌或结肠癌的治疗），其主要是通过光敏剂在光照条件下产生能够杀死肿瘤细胞的活性氧（ROS）以达到治疗目的。图1-2A.ZnF16Pc-RFRTs的PDT机理图,B.BSA-Ag13的合成机理图当前已被开发的很多光敏剂（如：卟啉类、二氢卟吩、酞菁类等）都具有强疏水性，易在水中发生聚集，从而导致其量子产率下降以及难以静脉注射等问题。此外，
第一章绪论6pH约为12，在室温条件下持续搅拌1h即可制得纳米粒子（图1-3）。该纳米粒子相比于Gd-DTPA（r1=3.7mM1s1）表现出更高的纵向弛豫效率（r1=15.0mM1s1）。经尾静脉注射入小鼠体内，实验发现此纳米粒子在体内的半衰期高达1h，远远高于Gd-DTPA（10min）[26]。Chen等人优化实验条件制备了BSA保护的Gd2O3造影剂，此造影剂纵向弛豫效率为12.3mM1s1，约为Gd-DTPA的4倍且体内循环时间长[27]。随后该课题组通过进一步探究，对形成此造影剂的过程提出了详尽的合成机制[28]。除Gd3+，含有未成对电子的金属离子（如：Fe3+、Mn2+等）均有助于缩短T1值[29]。图1-3以BSA为模板合成的Gd3+基造影剂及其弛豫曲线和体内造影效果图与T1成像相反的是，核磁横向弛豫（T2）成像是通过产生负对比度，在T2MRI上产生明显的暗度。当前，被开发的T2造影剂多以氧化铁纳米材料为主，其具有很高的磁化强度可导致磁场不均匀性，从而影响T2成像。除氧化铁类材料，镧系的个别元素（如：Dy3+）也会产生T2效果。因Dy3+具有高磁矩和顺磁性能够产生高弛豫值，所以含Dy3+的纳米材料得到广泛关注。Krishna等人通过一锅合成法制备了超小球形Dy2O3纳米粒子（2-3nm），小鼠经尾静脉注射30min后，其在小鼠肝脏中显示出很强的T2对比度，而在肾脏中显示出较低的对比度。表明该纳米粒子不仅可以实现T2成像，而且表明了其可通过肾脏代谢排出体外[30]。1.2.2X-射线计算机断层成像技术X射线计算机断层成像技术（CT）是当前临床应用最为广泛的一种诊断工具。CT不仅具有良好的组织穿透能力，而且可提供很高的空间分辨率，同时可通过计算机软件重建获得诊断所需的三维立体图。为获得更加准确清晰的CT效果，CT造影剂显得尤为重
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