稀土上转换/介孔硅纳米材料制备及抗肿瘤应用研究
发布时间：2022-07-29 11:05
基于材料学、化学、生物学和医学多学科交叉而诞生的纳米抗肿瘤体系,通过多功能一体化的结构组合设计,可以实现药物靶向运输、成像诊断、刺激响应的按需治疗,有可能成为未来纳米医药发展的必然趋势。稀土上转换发光纳米材料,因为具有将深层组织穿透力的近红外光（NIR）转换为紫外或可见光的优点,在与传统介孔二氧化硅通过核-壳结构整合构建纳米抗肿瘤体系时,能够满足光响应放药、光动力抗肿瘤、协同抗肿瘤以及生物成像对光源的需求,解决了传统激发光源（紫外或可见光）组织穿透差导致的疗效低问题。但这些体系却存在着光控放药纳米阀门制备复杂、灵敏性差、光敏剂负载难以实现定量控制、团聚与泄漏严重以及多功能一体化不能有效整合等缺点。因此,本论文通过稀土上转换/介孔硅核-壳结构的整合与调控、表面功能化的设计与修饰、功能单元的选择与组装等,探索纳米阀门设计、光敏剂负载、整合双模式抗肿瘤以及成像与三模式治疗一体化。首先,针对当前光控放药的纳米阀门制备复杂、灵敏性差、需要高功率光源去激发等缺点,设计与构建了新颖的光控疏亲水转变机制纳米阀门,优化了化疗。体外细胞抗肿瘤结果表明,疏亲水转变机制纳米阀门能灵敏地响应NIR光,控制抗癌药...
【文章页数】：152 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 稀土上转换发光材料
1.2.1 上转换发光材料掺杂离子/无机基质的选择
1.2.2 上转换发光纳米材料的合成方法及光学性质调控
1.2.3 上转换发光纳米材料的表面修饰
1.3 稀土上转换/介孔硅核-壳结构纳米材料的制备方法
1.3.1 核-壳结构纳米粒子的制备
1.3.2 蛋黄-蛋壳结构纳米粒子的制备
1.4 稀土上转换/介孔硅核-壳结构纳米材料的抗肿瘤应用
1.4.1 化学治疗
1.4.2 光动力治疗
1.4.3 光热治疗
1.4.4 协同治疗
1.4.5 生物成像
1.5 本文的研究内容
第2章 实验材料及方法
2.1 实验材料与仪器
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验仪器
2.2 核-壳结构抗肿瘤纳米粒子的制备
2.2.1 基于光控疏亲水转变机制放药的纳米粒子制备
2.2.2 静电吸附光敏剂负载的光动力抗肿瘤纳米粒子制备
2.2.3 光动力/化疗协同抗肿瘤纳米粒子的制备
2.2.4 细胞成像监测的化疗/光热/光动力协同抗肿瘤纳米粒子的制备
2.3 纳米材料的表征方法
2.3.1 形貌结构分析
2.3.2 纳米粒子功能化修饰分析
2.3.3 上转换发光性能分析
2.4 纳米材料功能评价
2.4.1 刺激响应的药物释放检测
2.4.2 ~1O_2检测
2.4.3 光热性能检测
2.5 体外抑制肿瘤细胞活力研究
2.5.1 生物相容性评价
2.5.2 肿瘤细胞摄取评价
2.5.3 CCK-8法定量评价抑制肿瘤细胞活力
2.6 荷瘤Balb/C裸鼠的体内抗肿瘤效果评价
第3章 基于光控疏亲水转变机制的药物释放研究
3.1 引言
3.2 UCNP@mSiO_2-DNQ的制备与表征
3.3 光控DNQ疏亲水转变验证
3.4 DNQ与CD主客体络合验证
3.5 药物负载与光控疏亲水转变药物释放研究
3.5.1 药物负载与疏亲水转变纳米阀门包封
3.5.2 控疏亲水转变药物释放
3.5.3 pH与温度对药物释放的影响
3.6 体外光控化疗效果评价
3.6.1 纳米粒子的生物相容性
3.6.2 纳米粒子的肿瘤细胞摄取
3.6.3 CCK-8法定量评价光控化疗效果
3.7 本章小结
第4章 基于静电吸附光敏剂负载技术的光动力抗肿瘤活性研究
4.1 引言
4.2 NH_2-UCNP@mSiO_2-AD的制备与表征
4.3 静电吸附光敏剂负载技术研究
4.4 光谱表征与1O_2检测
4.4.1 光谱匹配与猝灭
4.4.2 光敏剂负载量对1O_2产量的影响
4.5 体外光动力抗肿瘤效果评价
4.5.1 RB-NH_2-UCNP@mSiO_2-AD-CD的生物相容性
4.5.2 RB-NH_2-UCNP@mSiO_2-AD-CD的肿瘤细胞摄取
4.5.3 CCK-8法定量评价光动力抗肿瘤效果
4.6 本章小结
第5章 光动力/化疗协同抑制肿瘤细胞活力的研究
5.1 引言
5.2 单光敏剂光动力/化疗协同抗肿瘤效果
5.2.1 UCNP@SiO_2(MB)@mSiO_2-COOH的制备与表征
5.2.2 分子开关PEI-FA的制备及包封验证
5.2.3 药物负载与pH触发的药物释放研究
5.2.4 光谱表征与单光敏剂负载体系的1O_2检测
5.2.5 单光敏剂光动力/化疗协同抗肿瘤作用评价
5.3 双光敏剂光动力/化疗协同抗肿瘤效果
5.3.1 NH_2-UCNP@SiO_2(MB)@mSiO_2-BA的制备与表征
5.3.2 静电吸附光敏剂RB的负载
5.3.3 分子开关CD-CA的制备及包封验证
5.3.4 药物负载与pH响应的药物释放
5.3.5 光谱表征与双光敏剂负载体系的1O_2检测
5.3.6 双光敏剂光动力/化疗协同抗肿瘤作用评价
5.4 本章小结
第6章 细胞成像监测的化疗/光热/光动力协同抗肿瘤作用研究
6.1 引言
6.2 UCNP@mSiO_2(Ce6)-BA的制备与表征
6.3 纳米阀门PGO的制备与药物负载
6.4 体外三功能验证
6.4.1 PGO的光热效应
6.4.2 药物释放
6.4.3 不同Ce6负载量下的~1O_2检测
6.5 上转换荧光成像
6.6 体外化疗/光热/光动力协同抗肿瘤效果评价
6.7 荷瘤Balb/C裸鼠体内抗肿瘤载体作用评价
6.7.1 肿瘤组织温度变化监测
6.7.2 化疗/光热/光动力协同抗肿瘤效果
6.7.3 纳米粒子体内毒性
6.8 本章小结
结论
缩略词对照表
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
个人简历
本文编号：3666347
【文章页数】：152 页
【学位级别】：博士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 稀土上转换发光材料
1.2.1 上转换发光材料掺杂离子/无机基质的选择
1.2.2 上转换发光纳米材料的合成方法及光学性质调控
1.2.3 上转换发光纳米材料的表面修饰
1.3 稀土上转换/介孔硅核-壳结构纳米材料的制备方法
1.3.1 核-壳结构纳米粒子的制备
1.3.2 蛋黄-蛋壳结构纳米粒子的制备
1.4 稀土上转换/介孔硅核-壳结构纳米材料的抗肿瘤应用
1.4.1 化学治疗
1.4.2 光动力治疗
1.4.3 光热治疗
1.4.4 协同治疗
1.4.5 生物成像
1.5 本文的研究内容
第2章 实验材料及方法
2.1 实验材料与仪器
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验仪器
2.2 核-壳结构抗肿瘤纳米粒子的制备
2.2.1 基于光控疏亲水转变机制放药的纳米粒子制备
2.2.2 静电吸附光敏剂负载的光动力抗肿瘤纳米粒子制备
2.2.3 光动力/化疗协同抗肿瘤纳米粒子的制备
2.2.4 细胞成像监测的化疗/光热/光动力协同抗肿瘤纳米粒子的制备
2.3 纳米材料的表征方法
2.3.1 形貌结构分析
2.3.2 纳米粒子功能化修饰分析
2.3.3 上转换发光性能分析
2.4 纳米材料功能评价
2.4.1 刺激响应的药物释放检测
2.4.2 ~1O_2检测
2.4.3 光热性能检测
2.5 体外抑制肿瘤细胞活力研究
2.5.1 生物相容性评价
2.5.2 肿瘤细胞摄取评价
2.5.3 CCK-8法定量评价抑制肿瘤细胞活力
2.6 荷瘤Balb/C裸鼠的体内抗肿瘤效果评价
第3章 基于光控疏亲水转变机制的药物释放研究
3.1 引言
3.2 UCNP@mSiO_2-DNQ的制备与表征
3.3 光控DNQ疏亲水转变验证
3.4 DNQ与CD主客体络合验证
3.5 药物负载与光控疏亲水转变药物释放研究
3.5.1 药物负载与疏亲水转变纳米阀门包封
3.5.2 控疏亲水转变药物释放
3.5.3 pH与温度对药物释放的影响
3.6 体外光控化疗效果评价
3.6.1 纳米粒子的生物相容性
3.6.2 纳米粒子的肿瘤细胞摄取
3.6.3 CCK-8法定量评价光控化疗效果
3.7 本章小结
第4章 基于静电吸附光敏剂负载技术的光动力抗肿瘤活性研究
4.1 引言
4.2 NH_2-UCNP@mSiO_2-AD的制备与表征
4.3 静电吸附光敏剂负载技术研究
4.4 光谱表征与1O_2检测
4.4.1 光谱匹配与猝灭
4.4.2 光敏剂负载量对1O_2产量的影响
4.5 体外光动力抗肿瘤效果评价
4.5.1 RB-NH_2-UCNP@mSiO_2-AD-CD的生物相容性
4.5.2 RB-NH_2-UCNP@mSiO_2-AD-CD的肿瘤细胞摄取
4.5.3 CCK-8法定量评价光动力抗肿瘤效果
4.6 本章小结
第5章 光动力/化疗协同抑制肿瘤细胞活力的研究
5.1 引言
5.2 单光敏剂光动力/化疗协同抗肿瘤效果
5.2.1 UCNP@SiO_2(MB)@mSiO_2-COOH的制备与表征
5.2.2 分子开关PEI-FA的制备及包封验证
5.2.3 药物负载与pH触发的药物释放研究
5.2.4 光谱表征与单光敏剂负载体系的1O_2检测
5.2.5 单光敏剂光动力/化疗协同抗肿瘤作用评价
5.3 双光敏剂光动力/化疗协同抗肿瘤效果
5.3.1 NH_2-UCNP@SiO_2(MB)@mSiO_2-BA的制备与表征
5.3.2 静电吸附光敏剂RB的负载
5.3.3 分子开关CD-CA的制备及包封验证
5.3.4 药物负载与pH响应的药物释放
5.3.5 光谱表征与双光敏剂负载体系的1O_2检测
5.3.6 双光敏剂光动力/化疗协同抗肿瘤作用评价
5.4 本章小结
第6章 细胞成像监测的化疗/光热/光动力协同抗肿瘤作用研究
6.1 引言
6.2 UCNP@mSiO_2(Ce6)-BA的制备与表征
6.3 纳米阀门PGO的制备与药物负载
6.4 体外三功能验证
6.4.1 PGO的光热效应
6.4.2 药物释放
6.4.3 不同Ce6负载量下的~1O_2检测
6.5 上转换荧光成像
6.6 体外化疗/光热/光动力协同抗肿瘤效果评价
6.7 荷瘤Balb/C裸鼠体内抗肿瘤载体作用评价
6.7.1 肿瘤组织温度变化监测
6.7.2 化疗/光热/光动力协同抗肿瘤效果
6.7.3 纳米粒子体内毒性
6.8 本章小结
结论
缩略词对照表
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
个人简历
本文编号：3666347
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