生物可降解Fe 3 O 4 -Au复合纳米药物的制备及其性能研究
发布时间：2021-10-30 14:00
传统临床癌症治疗方法（化学疗法、放射疗法、手术切除等）存在巨大风险和毒副作用,当前基于纳米材料开发的药物缓释、光热、光动力等新型非侵入性癌症治疗方法成为新的研究方向。其中,Fe3O4纳米材料因具有无毒、生物兼容性好、磁靶向、磁热效应、磁共振成像等优势被广泛用于药物载体,将Fe3O4与多种功能纳米药物结合可以实现对肿瘤部位的多重成像和协同治疗,因此围绕Fe3O4纳米材料开发新型诊疗一体化纳米药物成为当前的研究热点。最近研究表明,直径小于6-8 nm的纳米颗粒才可以被肾脏代谢清除,因而当前Fe3O4及其复合纳米药物因其大的尺寸和稳定的结构的面临无法清除的问题。同时,小尺寸纳米颗粒（如6-8 nm）无法提供多种诊疗功能,且其在血液中循环时间短、EPR效应弱,导致肿瘤部位对其摄取效率很低。如何构筑多功能可降解纳米药物是研究者面临的问题和挑战。当前,利用外部刺激（如磁场、激光）或肿瘤微环境（如低PH、高GSH等）响应开发可...
【文章来源】：河南大学河南省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
四氧化三铁的部分晶胞示意图[38]
生物可降解Fe3O4-Au复合纳米药物的制备及其性能研究4钴镍这两种毒性较高的磁性材料，Fe3O4因其优异的生物兼容性成为被美国FDA批准的唯一可用于临床的磁性MRI造影剂[45]。Fe3O4的导电性和强磁性赋予了其磁热治疗和磁靶向的能力。Fe3O4的可见光全吸收性质赋予了其一定的光热转换能力，为增强光热治疗效果提供了可能。（1）核磁共振造影剂（MRI）在癌症治疗过程中，癌症的早期诊断尤为重要，因此临床成像在癌症治疗过程中不可或缺。目前主要的成像手段主要有普通光学成像、MRI、CT、UA、PET、SPECT等，它们都互有优劣，如下图1-2所示[46]。光学成像虽然对比度高、灵敏度强，但是穿透深度低，临床翻译受限；UA虽然便于翻译，空间分辨率高、成本低，但是操作难度较大，依赖血管腔进行靶向；CT虽然对骨和肺的分辨率高便于临床翻译，但是无靶向能力，有辐射，软组织对比度差；PET、SPECT临床不常用。综合对比，MRI虽然成像时间长，但是具备高空间分辨率、高软组织对比度和良好的临床翻译能力，被广泛应用于癌症诊断。图1-2各种成像模式对比[46]。MRI是一种扫描造影剂的成像手段，通过测量水分子中氢的磁化强度变化来扫描穿过血管和组织的造影剂。各个组织中的质子都会产生不同程度的磁化强度变化，因此每个解剖结构都会产生不同的图像。在成像过程中，使用造影剂可以增加病灶部位的对比度，改善图像的可视化效果从而进一步提高诊断的准确性。Fe3O4是一种被美国FDA批准的唯一可用于临床的磁性MRI造影剂，被广泛用于MRI成像[47,48]，其用作造影剂诊断和监测脾脏、肝癌、淋巴结癌或癌细胞转移的能力已在临床研究中得到了证实。在成
第一章绪论5像过程中Fe3O4能够进入某些组织而不能进入另一组织，例如在肝癌诊断期间，Fe3O4可以进入健康的肝Kupffer细胞内但被排除在癌细胞之外，导致成像时健康组织呈暗像而有癌组织呈亮斑[49]，示意图如下图1-3所示[50]。图1-3以Fe3O4为造影剂用于癌症诊断的的MRI示意图[50]。（2）磁靶向纳米载体为了减少化疗对人体造成的伤害，新型纳米药物载体被广泛开发。新型纳米药物载体主要分为有机纳米药物载体和无机纳米药物载体两大类，无机纳米药物载体和有机纳米药物载体相比因其较大的比表面积、可调控的表面形貌等优势被广泛应用。在无机纳米药物载体中，常见的基于介孔二氧化硅的纳米药物载体具有生物相容性良好、介孔尺寸可调、孔壁吸附性强等优点[51-53]。但是它本身并不具备被靶向能力，若仅依靠肿瘤部位的EPR效应，纳米微球被肿瘤部位的摄取率不高会进而影响癌症治疗效果，若在其表面修饰靶向因子会大大增加制备难度，导致纳米微球团聚等问题。Fe3O4具有独特的超顺磁特性，若以Fe3O4作为药物载体核心，在肿瘤部位外加磁场后Fe3O4纳米微球可以对其迅速做出响应从而在肿瘤部位大量累积，协同肿瘤部位的EPR效应可以大大增加肿瘤部位对纳米微球的摄取，同时避免了在纳米微球表面修饰靶向分子的繁琐，减少了纳米微球在正常器官内累积造成的潜在危害。磁靶向示意图如下图1-4所示[50]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]金纳米复合材料:制备、性质及其癌症诊疗应用[J]. 凌云云,夏云生. 物理化学学报. 2020(09)
[2]介孔硅纳米材料的制备及其在药物缓控释中的应用进展[J]. 魏亚青,吕江维,任君刚,张文君,王立. 化学与生物工程. 2019(11)
[3]介孔二氧化硅纳米材料在缓释递药系统中的研究进展[J]. 廖玉霞,万晨露,余艺,郑倩恩,李颖. 中国新药杂志. 2019(07)
[4]四氧化三铁的结构[J]. 高娃. 化学教学. 2001(08)
[5]关于Fe3O4的结构和性质[J]. 李大堃,袁玲君. 合肥教院学报. 1999(02)
本文编号：3466855
【文章来源】：河南大学河南省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
四氧化三铁的部分晶胞示意图[38]
生物可降解Fe3O4-Au复合纳米药物的制备及其性能研究4钴镍这两种毒性较高的磁性材料，Fe3O4因其优异的生物兼容性成为被美国FDA批准的唯一可用于临床的磁性MRI造影剂[45]。Fe3O4的导电性和强磁性赋予了其磁热治疗和磁靶向的能力。Fe3O4的可见光全吸收性质赋予了其一定的光热转换能力，为增强光热治疗效果提供了可能。（1）核磁共振造影剂（MRI）在癌症治疗过程中，癌症的早期诊断尤为重要，因此临床成像在癌症治疗过程中不可或缺。目前主要的成像手段主要有普通光学成像、MRI、CT、UA、PET、SPECT等，它们都互有优劣，如下图1-2所示[46]。光学成像虽然对比度高、灵敏度强，但是穿透深度低，临床翻译受限；UA虽然便于翻译，空间分辨率高、成本低，但是操作难度较大，依赖血管腔进行靶向；CT虽然对骨和肺的分辨率高便于临床翻译，但是无靶向能力，有辐射，软组织对比度差；PET、SPECT临床不常用。综合对比，MRI虽然成像时间长，但是具备高空间分辨率、高软组织对比度和良好的临床翻译能力，被广泛应用于癌症诊断。图1-2各种成像模式对比[46]。MRI是一种扫描造影剂的成像手段，通过测量水分子中氢的磁化强度变化来扫描穿过血管和组织的造影剂。各个组织中的质子都会产生不同程度的磁化强度变化，因此每个解剖结构都会产生不同的图像。在成像过程中，使用造影剂可以增加病灶部位的对比度，改善图像的可视化效果从而进一步提高诊断的准确性。Fe3O4是一种被美国FDA批准的唯一可用于临床的磁性MRI造影剂，被广泛用于MRI成像[47,48]，其用作造影剂诊断和监测脾脏、肝癌、淋巴结癌或癌细胞转移的能力已在临床研究中得到了证实。在成
第一章绪论5像过程中Fe3O4能够进入某些组织而不能进入另一组织，例如在肝癌诊断期间，Fe3O4可以进入健康的肝Kupffer细胞内但被排除在癌细胞之外，导致成像时健康组织呈暗像而有癌组织呈亮斑[49]，示意图如下图1-3所示[50]。图1-3以Fe3O4为造影剂用于癌症诊断的的MRI示意图[50]。（2）磁靶向纳米载体为了减少化疗对人体造成的伤害，新型纳米药物载体被广泛开发。新型纳米药物载体主要分为有机纳米药物载体和无机纳米药物载体两大类，无机纳米药物载体和有机纳米药物载体相比因其较大的比表面积、可调控的表面形貌等优势被广泛应用。在无机纳米药物载体中，常见的基于介孔二氧化硅的纳米药物载体具有生物相容性良好、介孔尺寸可调、孔壁吸附性强等优点[51-53]。但是它本身并不具备被靶向能力，若仅依靠肿瘤部位的EPR效应，纳米微球被肿瘤部位的摄取率不高会进而影响癌症治疗效果，若在其表面修饰靶向因子会大大增加制备难度，导致纳米微球团聚等问题。Fe3O4具有独特的超顺磁特性，若以Fe3O4作为药物载体核心，在肿瘤部位外加磁场后Fe3O4纳米微球可以对其迅速做出响应从而在肿瘤部位大量累积，协同肿瘤部位的EPR效应可以大大增加肿瘤部位对纳米微球的摄取，同时避免了在纳米微球表面修饰靶向分子的繁琐，减少了纳米微球在正常器官内累积造成的潜在危害。磁靶向示意图如下图1-4所示[50]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]金纳米复合材料:制备、性质及其癌症诊疗应用[J]. 凌云云,夏云生. 物理化学学报. 2020(09)
[2]介孔硅纳米材料的制备及其在药物缓控释中的应用进展[J]. 魏亚青,吕江维,任君刚,张文君,王立. 化学与生物工程. 2019(11)
[3]介孔二氧化硅纳米材料在缓释递药系统中的研究进展[J]. 廖玉霞,万晨露,余艺,郑倩恩,李颖. 中国新药杂志. 2019(07)
[4]四氧化三铁的结构[J]. 高娃. 化学教学. 2001(08)
[5]关于Fe3O4的结构和性质[J]. 李大堃,袁玲君. 合肥教院学报. 1999(02)
本文编号：3466855
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