Fe 3 O 4 /Ag复合纳米结构的可控制备及其磁致热疗的基础研究

发布时间：2023-05-31 20:10

　　癌症是世界范围内发病和死亡的主要原因之一,攻克癌症是全球医学领域的研究热点。磁致热疗是肿瘤热疗的重要分支之一,其通常是利用瘤内超顺磁性氧化铁纳米颗粒在适用的外加交变磁场(Alternating current magnetic field,ACMF)激励下产热,将肿瘤温度升至40-46℃以杀死肿瘤细胞,从而起到治疗作用。磁致热疗作为治疗肿瘤的一种新方法,具有微创、低毒副作用等优点,亦存在氧化铁纳米颗粒的磁热转换效率和传/加热效率较低,临床实验给药浓度高剂量大等不足。当前研究者们正不断研发具有治疗性能的载药磁性复合纳米材料,以进一步提高肿瘤磁致热疗疗效。癌细胞对化疗药物易产生耐药性,多药耐药是成功治愈癌症的主要障碍之一。在众多纳米材料中,银纳米颗粒作为有前途的新型抗癌纳米药物,是化疗药物的潜在候选物。本论文将纳米Fe3O4和纳米Ag可控地构建在一个纳米结构单元中,获得了两种不同形貌的Fe3O4/Ag复合纳米结构:核壳型Fe3O4@Ag和异聚体型Fe3O4-Ag复合纳米颗粒。细胞实验表明,该复合结构降低了纳米银的毒性。进而将具有超顺磁性和抗癌活性的Fe304/Ag复合纳米结构作为先进的产热...

【文章页数】：133 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 磁性纳米材料的肿瘤热疗研究
        1.2.1 磁致热疗的产热机制
        1.2.2 磁致热疗的工作原理与仪器
        1.2.3 超顺磁性氧化铁纳米材料的磁致热疗研究进展
            1.2.3.1 磁致热疗研究概述
            1.2.3.2 掺杂型铁氧体磁性纳米材料作为磁性介质的应用
            1.2.3.3 载药磁性复合纳米材料作为磁性介质的应用
    1.3 银纳米材料的治疗性能研究
        1.3.1 Ag纳米颗粒诱导的细胞毒性机制
        1.3.2 在微生物感染治疗上的应用
        1.3.3 在癌症治疗上的应用
    1.4 Fe₃O₄/Ag复合纳米材料的制备及其生物医学研究
        1.4.1 Fe₃O₄/Ag复合纳米结构的制备方法
            1.4.1.1 一锅法
            1.4.1.2 原位还原法
            1.4.1.3 种子法
            1.4.1.4 静电作用法
            1.4.1.5 胶束法
        1.4.2 Fe₃O₄/Ag复合纳米结构的生物医学研究进展
            1.4.2.1 抗菌活性
            1.4.2.2 光学特性
                1.4.2.2.1 表面等离子体共振效应
                1.4.2.2.2 表面增强拉曼散射效应
                1.4.2.2.3 光学成像
            1.4.2.3 电化学特性
    1.5 本论文的主要内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 主要研究内容
第二章 Fe₃O₄/Ag复合纳米结构的可控制备、表征及其性能研究
    2.1 引言
        2.1.1 氧化铁纳米颗粒的经典制备方法
        2.1.2 银纳米颗粒的经典制备方法
        2.1.3 Fe₃O₄/Ag复合纳米结构的构建思路
    2.2 实验材料与仪器
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验仪器
    2.3 Fe₃O₄/Ag复合纳米结构的可控制备与表征
        2.3.1 实验方法与步骤
            2.3.1.1 油相Fe₃O₄-OA纳米颗粒制备方法
            2.3.1.2 水相羧端基Fe₃O₄-PAA纳米颗粒制备方法
            2.3.1.3 核壳型Fe₃O₄@ Ag复合纳米颗粒制备方法
            2.3.1.4 异聚体型Fe₃O₄-Ag复合纳米颗粒制备方法
            2.3.1.5 Ag纳米颗粒制备方法
            2.3.1.6 中间产物Fe₃O₄-COOAg纳米颗粒的沉淀-溶解平衡过程
            2.3.1.7 Fe₃O₄-COOAg纳米颗粒水溶液中游离银离子的测量方法
        2.3.2 Fe₃O₄-PAA、Fe₃O₄@ Ag、Fe₃O₄-Ag和Ag纳米颗粒的形貌与结构表征332.3.2.1 样品的形貌与结构表征方法
            2.3.2.1 样品的形貌与结构表征方法
            2.3.2.2 铁含量的测量方法
            2.3.2.3 银含量的测量方法
        2.3.3 结果与讨论
            2.3.3.1 形貌可控制备Fe₃O₄/Ag复合纳米结构的合成机制讨论
            2.3.3.2 Fe₃O₄-OA和Fe₃O₄-PAA纳米颗粒的形貌和结构表征
            2.3.3.3 Fe₃O₄@Ag和Fe₃O₄-Ag复合纳米颗粒的形貌和结构表征
            2.3.3.4 Ag纳米颗粒的形貌和结构表征
    2.4 Fe₃O₄@Ag和Fe₃O₄-Ag纳米颗粒的磁学性能研究
        2.4.1 样品的磁性测量方法
        2.4.2 样品的磁致热升温测量方法
        2.4.3 样品的磁共振成像测试方法
        2.4.4 结果与讨论
    2.5 Fe₃O₄@Ag和Fe₃O₄-Ag纳米颗粒的光学性能研究
        2.5.1 样品的表面增强拉曼散射检测方法
        2.5.2 结果与讨论
    2.6 本章小结
第三章 Fe₃O₄/Ag复合纳米结构的体外磁致热疗研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料与仪器
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 实验细胞
    3.3 实验方法与步骤
        3.3.1 样品的纯化方法
        3.3.2 细胞的培养
        3.3.3 样品的水动力尺寸检测方法
        3.3.4 样品对细胞活性影响的检测方法
        3.3.5 样品的细胞摄取染色方法
        3.3.6 不同Fe浓度的样品的细胞摄取定量测量方法
        3.3.7 不同时间点的样品的细胞摄取定量测量方法
        3.3.8 ACMF对细胞活性影响的检测方法
        3.3.9 样品的体外磁致热疗实验方法
        3.3.10 磁致热疗后样品在细胞内定位测定方法
        3.3.11 ACMF对样品的银离子释放影响的测量方法
        3.3.12 统计学分析
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 Fe₃O₄/Ag复合纳米结构的稳定性评价
        3.4.2 Fe₃O₄/Ag复合纳米结构的体外细胞实验研究
            3.4.2.1 样品对细胞活性影响的评价
            3.4.2.2 细胞摄取样品的观察和定量测量
        3.4.3 Fe₃O₄/Ag复合纳米结构的体外磁致热疗研究
            3.4.3.1 体外磁致热疗疗效的评价
            3.4.3.2 体外磁致热疗的机制探讨
    3.5 本章小结
第四章 Fe₃O₄/Ag复合纳米结构的动物体内磁致热疗研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料与仪器
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 实验细胞与动物
    4.3 实验方法与步骤
        4.3.1 样品的纯化方法
        4.3.2 细胞的培养
        4.3.3 人肝癌裸鼠皮下异种移植瘤模型的建立
        4.3.4 样品在肿瘤组织内分布的MRI测定方法
        4.3.5 样品的动物体内磁致热疗实验方法
        4.3.6 组织石蜡包埋切片实验方法
        4.3.7 组织切片HE染色方法
        4.3.8 组织切片普鲁士蓝染色方法
        4.3.9 组织切片TUNEL染色方法
        4.3.10 组织切片CD31免疫组化染色方法
        4.3.11 统计学分析
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 Fe₃O₄/Ag复合纳米结构的动物体内磁致热疗方案设计
        4.4.2 Fe₃O₄/Ag复合纳米结构的动物体内磁致热疗研究
            4.4.2.1 动物体内磁致热疗疗效的评价
            4.4.2.2 组织病理学观察与分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 工作展望
参考文献
攻读博士学位期间所发表的论文与申请的专利
致谢



本文编号：3825921