两种铜硒基核壳纳米粒子的合成及乏氧抗肿瘤性能研究
发布时间：2021-11-20 02:53
不同治疗模式的整合和新型的乏氧治疗是当前抗癌领域中两个热门的研究方向。一方面,与传统的单一治疗模式相比,多功能治疗平台在整个治疗过程中明显地提高了治疗效率、减少了副作用。另一方面,肿瘤低氧环境对光动力治疗效果的限制也促使科学家们开始探索更多的乏氧治疗手段。在此基础上,我们巧妙地将光热疗法、化学动力学疗法和基于2,2’-偶氮二[2-（2-咪唑啉-2-基）丙烷]二盐酸盐（AIPH）、阿霉素（DOX）的低氧疗法相结合设计合成了相应的多功能治疗平台,并探究了其在乏氧肿瘤环境中的抗癌性能。实验结果表明构建的铜硒基核壳纳米材料能够有效地杀死肿瘤细胞,与理论预想的效果一致,成功实现了理论指导实践这一过程。以下是本论文的主要研究内容:通过在CuFeSe2粒子表面层层包覆金属有机骨架MIL-100（Fe）可控地构建相应的异质结,然后在MIL-100（Fe）介孔腔中填充功能性材料AIPH并利用相转变材料十四醇对其进行封装以实现更大的装载量和可控的自由基热释放。其中,光热剂CuFeSe2在整个纳米平台中扮演着引发开关的重要角色。当用单个808 nm激光器照射材料时...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MnO2-Ce6@PDA-FA纳米粒子的制备过程以及光热-光动力协同治疗机理示意图[14]
第1章绪论3标和患者的基因信息合理地设计出针对性的免疫治疗方案[21-22]。众所周知，与正常组织和细胞相比，肿瘤组织和细胞具有其独特的组成结构和理化性质，利用这些性质进行肿瘤治疗的研究也成为抗癌领域的热点之一。肿瘤微环境的化学特点包括低氧性、还原性和微酸性等，其高通透性和滞留效应也是设计纳米药物体系与其发挥作用的基础，下面将分别介绍在医学领域利用肿瘤微环境这几个特点进行肿瘤治疗的应用。图1.2肿瘤微环境的组成成分示意图[19]Fig.1.2Schematicdiagramofthecompositionofthetumormicroenvironment1.2.2低氧性众所周知，肿瘤是无限增殖的，所以很难消除与治愈，而这也是造成肿瘤微环境呈酸性的原因。首先，肿瘤组织迅速增长会导致其对氧气以及葡萄糖等能量物质的需求量也相应增加；其次，肿瘤体积的高度膨胀致使部分组织逐渐远离供给营养的血管，出现供血不足的情况。光动力治疗（photodynamictherapy，PDT）作为经典的光疗手段之一，因其特定的选择性和对正常组织的伤害较小而得到了广泛的应用。而氧气是光动力治疗得以发挥作用不可缺少的一个必要条件，其浓度大小往往决定着光动力治疗效率的高低。但是经科学研究可知，肿瘤微环境中的氧气百分比仅有1~2％，低于正常组织中的氧气百分比3~6％，这就导致了光敏剂在肿瘤部位发挥光动力治疗作用时的效果很受限制[23-24]。为了提高光动力治疗的效果，低氧肿瘤治疗也开始受到越来越多研究者的关注。如图1.3所示，Zhang等人将上转换纳米粒子（upconversion
西南大学硕士学位论文4nanoparticles，UCNPs）、光敏剂姜黄素（curcumin）和一氧化氮供体（Roussin黑盐）结合在一起构建了相应的体系。这个体系发挥低氧肿瘤治疗的原理是：体系吸收近红外光后，其中的上转换纳米粒子可以发生反斯托克斯发光，将波长较长的近红外光转化为波长较短的紫外光。接着，体系中的Roussin黑盐又可以吸收紫外光生成一氧化氮气体。从而肿瘤细胞中的线粒体会与一氧化氮结合，直接导致了其结合的氧气量变少，无形中使得肿瘤微环境中的氧气水平提高了。最终，光敏剂能够利用肿瘤位点处较多的氧气生成更多有毒的单线态氧杀死癌细胞[25]。图1.3（a）UCNPs@mSiO2的上转换发射光谱、Roussin黑盐和姜黄素的吸收光谱；（b）在不同时间段内含1,3-二苯基异苯并呋喃（DPBF）的材料的紫外-可见吸收光谱；（c）不同条件下的1,3-二苯基异苯并呋喃（DPBF）消耗量；（d）不同溶液中一氧化氮释放量对比图；（均使用750mWcm-2980nm激光照射）[25]Fig.1.3(a)UpconversionemissionspectrumofUCNPs@mSiO2underexcitationof980nmlaserlight(blue),andabsorptionspectrumofcurcumin(reddashedline)andRBS(blackdashedline).(b)UV-VisabsorptionspectraofthematerialscontainingDPBFfordifferenttimeperiods.(c)ComparisonofDPBFconsumptionforfivedifferentgroups.(d)ComparisonofNOreleaseamongdifferentsolutionsunder980nmirradiation(750mWcm2)1.2.3还原性在肿瘤组织的线粒体中含有高浓度的细胞内还原型谷胱甘肽（GSH）和高水平的过氧化氢。经科学研究发现，谷胱甘肽是肿瘤微环境中含量最多的还原剂，浓度可达2~10mM，而正常组织中的谷胱甘肽浓度只有2μM左右[26-28]。基于肿瘤细胞
【参考文献】：
期刊论文
[1]程序化饥饿与光动力协同癌症治疗研究（英文）[J]. 曾乐立,黄凯,万艺林,张景,姚锡矿,蒋超,林静,黄鹏. Science China Materials. 2020(04)
[2]Facile preparation of pH-responsive PEGylated prodrugs for activated intracellular drug delivery[J]. Yue Song,Dian Li,Jinlin He,Mingzu Zhang,Peihong Ni. Chinese Chemical Letters. 2019(12)
[3]介孔纳米二氧化硅作为药物载体在癌症治疗中的应用[J]. 蔡幸美,商雨婷,王澈. 中国生物化学与分子生物学报. 2019(03)
[4]光热剂/光敏剂纳米材料合成及应用研究进展[J]. 焦体峰,黄欣欣,张乐欣,周靖欣. 燕山大学学报. 2017(03)
[5]中药配伍对癌症治疗的研究进展[J]. 孙阳,周钱梅,苏式兵. 世界中西医结合杂志. 2015(10)
本文编号：3506418
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MnO2-Ce6@PDA-FA纳米粒子的制备过程以及光热-光动力协同治疗机理示意图[14]
第1章绪论3标和患者的基因信息合理地设计出针对性的免疫治疗方案[21-22]。众所周知，与正常组织和细胞相比，肿瘤组织和细胞具有其独特的组成结构和理化性质，利用这些性质进行肿瘤治疗的研究也成为抗癌领域的热点之一。肿瘤微环境的化学特点包括低氧性、还原性和微酸性等，其高通透性和滞留效应也是设计纳米药物体系与其发挥作用的基础，下面将分别介绍在医学领域利用肿瘤微环境这几个特点进行肿瘤治疗的应用。图1.2肿瘤微环境的组成成分示意图[19]Fig.1.2Schematicdiagramofthecompositionofthetumormicroenvironment1.2.2低氧性众所周知，肿瘤是无限增殖的，所以很难消除与治愈，而这也是造成肿瘤微环境呈酸性的原因。首先，肿瘤组织迅速增长会导致其对氧气以及葡萄糖等能量物质的需求量也相应增加；其次，肿瘤体积的高度膨胀致使部分组织逐渐远离供给营养的血管，出现供血不足的情况。光动力治疗（photodynamictherapy，PDT）作为经典的光疗手段之一，因其特定的选择性和对正常组织的伤害较小而得到了广泛的应用。而氧气是光动力治疗得以发挥作用不可缺少的一个必要条件，其浓度大小往往决定着光动力治疗效率的高低。但是经科学研究可知，肿瘤微环境中的氧气百分比仅有1~2％，低于正常组织中的氧气百分比3~6％，这就导致了光敏剂在肿瘤部位发挥光动力治疗作用时的效果很受限制[23-24]。为了提高光动力治疗的效果，低氧肿瘤治疗也开始受到越来越多研究者的关注。如图1.3所示，Zhang等人将上转换纳米粒子（upconversion
西南大学硕士学位论文4nanoparticles，UCNPs）、光敏剂姜黄素（curcumin）和一氧化氮供体（Roussin黑盐）结合在一起构建了相应的体系。这个体系发挥低氧肿瘤治疗的原理是：体系吸收近红外光后，其中的上转换纳米粒子可以发生反斯托克斯发光，将波长较长的近红外光转化为波长较短的紫外光。接着，体系中的Roussin黑盐又可以吸收紫外光生成一氧化氮气体。从而肿瘤细胞中的线粒体会与一氧化氮结合，直接导致了其结合的氧气量变少，无形中使得肿瘤微环境中的氧气水平提高了。最终，光敏剂能够利用肿瘤位点处较多的氧气生成更多有毒的单线态氧杀死癌细胞[25]。图1.3（a）UCNPs@mSiO2的上转换发射光谱、Roussin黑盐和姜黄素的吸收光谱；（b）在不同时间段内含1,3-二苯基异苯并呋喃（DPBF）的材料的紫外-可见吸收光谱；（c）不同条件下的1,3-二苯基异苯并呋喃（DPBF）消耗量；（d）不同溶液中一氧化氮释放量对比图；（均使用750mWcm-2980nm激光照射）[25]Fig.1.3(a)UpconversionemissionspectrumofUCNPs@mSiO2underexcitationof980nmlaserlight(blue),andabsorptionspectrumofcurcumin(reddashedline)andRBS(blackdashedline).(b)UV-VisabsorptionspectraofthematerialscontainingDPBFfordifferenttimeperiods.(c)ComparisonofDPBFconsumptionforfivedifferentgroups.(d)ComparisonofNOreleaseamongdifferentsolutionsunder980nmirradiation(750mWcm2)1.2.3还原性在肿瘤组织的线粒体中含有高浓度的细胞内还原型谷胱甘肽（GSH）和高水平的过氧化氢。经科学研究发现，谷胱甘肽是肿瘤微环境中含量最多的还原剂，浓度可达2~10mM，而正常组织中的谷胱甘肽浓度只有2μM左右[26-28]。基于肿瘤细胞
【参考文献】：
期刊论文
[1]程序化饥饿与光动力协同癌症治疗研究（英文）[J]. 曾乐立,黄凯,万艺林,张景,姚锡矿,蒋超,林静,黄鹏. Science China Materials. 2020(04)
[2]Facile preparation of pH-responsive PEGylated prodrugs for activated intracellular drug delivery[J]. Yue Song,Dian Li,Jinlin He,Mingzu Zhang,Peihong Ni. Chinese Chemical Letters. 2019(12)
[3]介孔纳米二氧化硅作为药物载体在癌症治疗中的应用[J]. 蔡幸美,商雨婷,王澈. 中国生物化学与分子生物学报. 2019(03)
[4]光热剂/光敏剂纳米材料合成及应用研究进展[J]. 焦体峰,黄欣欣,张乐欣,周靖欣. 燕山大学学报. 2017(03)
[5]中药配伍对癌症治疗的研究进展[J]. 孙阳,周钱梅,苏式兵. 世界中西医结合杂志. 2015(10)
本文编号：3506418
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