具有近红外光响应的光热—光动力纳米材料的设计合成
发布时间：2021-11-21 19:53
二十一世纪以来,癌症对人类的健康造成了巨大的威胁,高死亡率,低治愈率使人们谈癌色变。当前,化疗、放疗、手术治疗等手段常被用于癌症治疗,但疗效低,副作用较大成为制约其发展的主要原因。随着科学技术不断的创新,近些年来纳米技术的出现为肿瘤的治疗提供了更多的策略。其中,以纳米光敏剂材料的开发,实施光学治疗的研究引起广泛的关注。当前,光学治疗主要包含:光热治疗和光动力治疗,即在给药后外加光源照射肿瘤部位使其产生热或活性氧（ROS）从而治疗肿瘤。由于它们具有高的特异性、微区可控、非入侵性、疗效显著等优势,光学治疗在癌症治疗中显示着巨大的应用前景。同时,鉴于近红外光高的组织穿透能力,良好的生物相容性,是光学治疗的主要利用光源。因此,本文合成了具有高的近红外光吸收能力的半导体纳米材料,将光热与光动力相结合,并研究材料的作用机制。同时利用构建纳米材料的磁性或高的X-射线吸收能力,将核磁,CT或热成像分析结合起来,建立在成像监控下的多重治疗方式协同一体化。具体研究内容如下:（1）在本章中我们合成了Sb2Se3纳米棒（长100-200 nm,宽50 nm）,Sb2Se3纳米棒具有窄的禁带宽度（1.1 eV）...
【文章来源】：哈尔滨师范大学黑龙江省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
综合疗法与生物影像学指导三联疗法示意图
第1章绪论3的光热，生长金纳米花后光热进一步提升，达到光热治疗和化疗联合治疗肿瘤的作用[22]。还可以将纳米材料的表面修饰上光敏剂，将光热治疗和光动力治疗结合在一起。从而提高对癌细胞的杀伤能力。已经报道过的文献中，如Liu等人合成了尺寸可调节的Pd@Ce6纳米球用于光热光动力联合治疗，通过尺寸的调节得出光热转换效率最高的样品，吸收近红外光并将其转化为热，选择性杀死肿瘤细胞[23]。图1-2以OCT为生物模板合成Ag-NCs及其作为PTA抗肿瘤应用的示意图Figure1-2SchematicillustrationofthesynthesisofAgNCsusingOCTasthebiotemplateandtheirapplicationasaPTAagainsttumor1.2.2碳基光热转换材料常见的碳基光热转换材料有石墨烯，碳纳米管等[24,25]，石墨烯自身具有一定的光热性能，二维的石墨烯是一种厚度相当的碳原子层的材料，由于其独特的结构，能与有机物之间形成π-π堆积，从而修饰有机光敏剂或化疗药，极大的提高了对肿瘤的治疗效果。如图1-3所示Cheon等人研制了Dox-BSA功能化的还原氧化石墨烯（rGO）（Dox-BSA-rGO）纳米片，用于脑部肿瘤细胞的化学/光热治疗,BSA的修饰使得Dox被成功结合到rGO上，rGO作为光热试剂在808nm光照下产生光热，与单独化疗或光热治疗相比，化疗/光热联合治疗显示出更高的治疗效率[26]。碳纳米管能分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管，具有特殊的光电热特性，单壁碳纳米管（SWCNTs）在近红外区域具有内在的荧光性和强的光吸收，具有理想的生物成像
哈尔滨师范大学硕士学位论文4能力和光热治疗，在纳米医学领域具有广阔的应用前景。如Antaris等人将单壁碳纳米管表面修饰表面活性剂以提高整体的生物相容性和血液循环时间，SWCNTs在小鼠体内具有荧光成像和热成像，在980nm光照下能将小鼠肿瘤部分加热到50℃以上，从而杀死癌细胞。在治疗过程中荧光成像能对材料在血液中的残留情况进行监测，降低生物毒性[27]。图1-3Dox-BSA-rGO纳米片的合成及NIR介导的化学光热疗法的示意图。氧化石墨被剥离以制备氧化石墨烯，BSA在pH=12和60℃下还原氧化石墨烯,Dox最终与BSA-rGO纳米片结合Figure1-3SchematicillustrationofthesynthesisofDox-BSA-rGOnanosheetsandNIR-mediatedchemo-photothermaltherapy.Thegraphiteoxidewasexfoliatedtomakegrapheneoxide,andBSAwasusedforreductionofgrapheneoxideatpH12and60°C.DoxorubicinwasfinallyconjugatedwithBSA-rGOnanosheets1.2.3有机光热转换材料有机材料是常用于光热治疗的材料之一，它的结构具有裁剪能力，能通过剪裁实现全光谱发光，还能通过官能团之间的作用修饰化疗药或能增加生物相容性的聚合物来改造疏水性。常见的有机光热转换材料有吡咯，噻吩，卟啉等物质。具体常用的有吲哚菁绿（ICG）分子、聚苯胺、聚吡咯等[27-29]。聚吡咯（Ppy）作为一种在近红外区域有着强烈吸收的共聚物，是最常用的有机光热转换材料。如图1-4所示，将吡咯单体通过氧化聚合的方式形成聚吡咯，在合成的过程中引入
【参考文献】：
期刊论文
[1]Real-time observation of dynamic heterogeneity of gold nanorods on plasma membrane with darkfield microscopy[J]. Feng Ge,Jianfeng Xue,Zonghua Wang,Bin Xiong,Yan He. Science China（Chemistry）. 2019(08)
[2]基于部分还原氧化石墨烯纳米复合材料的肿瘤靶向光动力-光热联合治疗剂的制备[J]. 王雪丽,王振新. 高等学校化学学报. 2018(10)
本文编号：3510131
【文章来源】：哈尔滨师范大学黑龙江省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
综合疗法与生物影像学指导三联疗法示意图
第1章绪论3的光热，生长金纳米花后光热进一步提升，达到光热治疗和化疗联合治疗肿瘤的作用[22]。还可以将纳米材料的表面修饰上光敏剂，将光热治疗和光动力治疗结合在一起。从而提高对癌细胞的杀伤能力。已经报道过的文献中，如Liu等人合成了尺寸可调节的Pd@Ce6纳米球用于光热光动力联合治疗，通过尺寸的调节得出光热转换效率最高的样品，吸收近红外光并将其转化为热，选择性杀死肿瘤细胞[23]。图1-2以OCT为生物模板合成Ag-NCs及其作为PTA抗肿瘤应用的示意图Figure1-2SchematicillustrationofthesynthesisofAgNCsusingOCTasthebiotemplateandtheirapplicationasaPTAagainsttumor1.2.2碳基光热转换材料常见的碳基光热转换材料有石墨烯，碳纳米管等[24,25]，石墨烯自身具有一定的光热性能，二维的石墨烯是一种厚度相当的碳原子层的材料，由于其独特的结构，能与有机物之间形成π-π堆积，从而修饰有机光敏剂或化疗药，极大的提高了对肿瘤的治疗效果。如图1-3所示Cheon等人研制了Dox-BSA功能化的还原氧化石墨烯（rGO）（Dox-BSA-rGO）纳米片，用于脑部肿瘤细胞的化学/光热治疗,BSA的修饰使得Dox被成功结合到rGO上，rGO作为光热试剂在808nm光照下产生光热，与单独化疗或光热治疗相比，化疗/光热联合治疗显示出更高的治疗效率[26]。碳纳米管能分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管，具有特殊的光电热特性，单壁碳纳米管（SWCNTs）在近红外区域具有内在的荧光性和强的光吸收，具有理想的生物成像
哈尔滨师范大学硕士学位论文4能力和光热治疗，在纳米医学领域具有广阔的应用前景。如Antaris等人将单壁碳纳米管表面修饰表面活性剂以提高整体的生物相容性和血液循环时间，SWCNTs在小鼠体内具有荧光成像和热成像，在980nm光照下能将小鼠肿瘤部分加热到50℃以上，从而杀死癌细胞。在治疗过程中荧光成像能对材料在血液中的残留情况进行监测，降低生物毒性[27]。图1-3Dox-BSA-rGO纳米片的合成及NIR介导的化学光热疗法的示意图。氧化石墨被剥离以制备氧化石墨烯，BSA在pH=12和60℃下还原氧化石墨烯,Dox最终与BSA-rGO纳米片结合Figure1-3SchematicillustrationofthesynthesisofDox-BSA-rGOnanosheetsandNIR-mediatedchemo-photothermaltherapy.Thegraphiteoxidewasexfoliatedtomakegrapheneoxide,andBSAwasusedforreductionofgrapheneoxideatpH12and60°C.DoxorubicinwasfinallyconjugatedwithBSA-rGOnanosheets1.2.3有机光热转换材料有机材料是常用于光热治疗的材料之一，它的结构具有裁剪能力，能通过剪裁实现全光谱发光，还能通过官能团之间的作用修饰化疗药或能增加生物相容性的聚合物来改造疏水性。常见的有机光热转换材料有吡咯，噻吩，卟啉等物质。具体常用的有吲哚菁绿（ICG）分子、聚苯胺、聚吡咯等[27-29]。聚吡咯（Ppy）作为一种在近红外区域有着强烈吸收的共聚物，是最常用的有机光热转换材料。如图1-4所示，将吡咯单体通过氧化聚合的方式形成聚吡咯，在合成的过程中引入
【参考文献】：
期刊论文
[1]Real-time observation of dynamic heterogeneity of gold nanorods on plasma membrane with darkfield microscopy[J]. Feng Ge,Jianfeng Xue,Zonghua Wang,Bin Xiong,Yan He. Science China（Chemistry）. 2019(08)
[2]基于部分还原氧化石墨烯纳米复合材料的肿瘤靶向光动力-光热联合治疗剂的制备[J]. 王雪丽,王振新. 高等学校化学学报. 2018(10)
本文编号：3510131
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