基于聚电解质—石墨烯复合结构制备金银纳米粒子的研究

发布时间：2017-06-10 13:20

  本文关键词：基于聚电解质—石墨烯复合结构制备金银纳米粒子的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：多功能集成杂化粒子的在生物医学领域具有很重要的潜在应用,但制备具有生物医药活性的多功能多组分纳米粒子仍是挑战性的课题。本论文以聚电解质修饰的石墨烯材料作为具有反应活性的构筑基元,制备了聚电解质-石墨烯-金/银复合纳米粒子,所制备的纳米粒子具有光热转换、药物负载、拉曼信号增强等多重功能,可利用红外激光辐照来提高的药物缓释效率,有效地杀伤肿瘤细胞。作为反应物及构筑基元之一的聚电解质-石墨烯复合物是利用层层组装技术,以石墨烯片层为模板,利用聚乙烯亚胺(PEI)和聚丙烯酸(PAA)两种聚电解质交替组装而成,聚电解质层数可以方便准确地控制;金或银金属纳米粒子构筑基元是通过将金属盐溶液滴加到聚电解质-石墨烯复合物分散液中,利用PEI的还原特性原位生成,在常温常压条件下超声,一步得到聚电解质-石墨烯-金属纳米粒子复合物。本文首先详细表征了聚电解质-石墨烯薄膜材料的物理化学性质。利用动态光散射、原子力显微镜、透射电子显微镜、傅立叶红外光谱等手段对其结构进行表征。再以聚电解质-石墨烯复合结构为构筑基元制备金或银纳米复合粒子。采用紫外-可见光谱、原子力显微镜、透射电子显微镜、傅立叶红外光谱等手段表征其结构,并探究其生长的机制、光热转换效应和表面拉曼增强效应。实验表明可通过控制聚电解质-石墨烯薄膜的层数、聚电解质-石墨烯薄膜分散液的浓度、金属盐溶液的浓度、反应时间等条件调节金属纳米复合物的形貌和尺寸,反应具有良好的可控性。优化条件后所制备的复合纳米粒子具有合适的粒径(大约100nm)和良好的光热转换效率及拉曼增强效果。最后研究了所制备的金纳米复合物负载阿霉素后对乳腺癌肿瘤细胞的杀伤作用。研究表明所制备的复合纳米粒子本身具有很低的细胞毒性,但是负载阿霉素之后可以有效引起肿瘤细胞死亡。红外激光辐照可进一步提高载药复合物对肿瘤细胞的杀伤能力,跟对照组阿霉素药物本来相比,杀伤肿瘤细胞的能力显著提升。我们希望本文所报道的方法可以为石墨烯-贵金属杂化粒子的制备和在生物医药领域的应用提供一种新思路。
【关键词】：聚电解质 石墨烯 层层自组装 复合纳米粒子
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 引言10
• 1.2 层层自组装材料研究进展10-19
• 1.2.1 层层自组装概述10-12
• 1.2.2 层层自组装的分类与应用12-19
• 1.2.3 层层自组装技术的研究现状19
• 1.3 本论文的选题意义19-20
• 1.4 本论文的研究内容20-21
• 第2章 聚电解质-石墨烯薄膜的制备与表征21-29
• 2.1 引言21
• 2.2 实验部分21-24
• 2.2.1 实验原料21
• 2.2.2 实验仪器21-22
• 2.2.3 样品制备22-23
• 2.2.4 表征仪器23-24
• 2.3 结果与讨论24-27
• 2.3.1 聚电解质-石墨烯薄膜电位分析24
• 2.3.2 聚电解质-石墨烯薄膜紫外-可见漫反射光谱分析24-25
• 2.3.3 聚电解质-石墨烯薄膜FTIR红外光谱分析25-26
• 2.3.4 聚电解质-石墨烯薄膜原子力显微镜测试分析26
• 2.3.5 聚电解质-石墨烯薄膜微观结构分析26-27
• 2.4 本章小结27-29
• 第3章 基于聚电解质-石墨烯复合结构制备金银纳米粒子的研究29-49
• 3.1 引言29
• 3.2 实验部分29-32
• 3.2.1 实验原料29
• 3.2.2 实验仪器29-30
• 3.2.3 样品制备30-31
• 3.2.4 表征仪器31-32
• 3.2.5 金属纳米复合粒子光热转换实验32
• 3.2.6 金属纳米复合粒子表面拉曼增强实验32
• 3.3 结果与讨论32-48
• 3.3.1 金纳米复合物结构分析32-40
• 3.3.2 金纳米复合物的光热转换和表面拉曼增强结果分析40-43
• 3.3.3 银纳米复合物结构分析43-46
• 3.3.4 银纳米复合物的光热转换和表面拉曼增强结果分析46-48
• 3.4 本章小结48-49
• 第4章 聚电解质-石墨烯薄膜及金属纳米粒子的细胞毒性研究49-58
• 4.1 引言49
• 4.2 实验部分49-51
• 4.2.1 实验原料49
• 4.2.2 实验仪器49-50
• 4.2.3 聚电解质-石墨烯薄膜载药前后的细胞毒性实验50
• 4.2.4 金属纳米复合粒子载药前后的细胞毒性实验50-51
• 4.3 结果与讨论51-56
• 4.3.1 聚电解质-石墨烯薄膜的细胞毒性51-52
• 4.3.2 金属纳米复合粒子载药前后的细胞毒性52-56
• 4.4 本章小结56-58
• 第5章 结论58-60
• 5.1 主要结论58
• 5.2 本论文的主要创新点58
• 5.3 存在问题及下一步的工作建议58-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-67
• 附录67

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本文编号：438656