基于氧化石墨烯和介孔二氧化硅的纳米药物载体的特性研究

发布时间：2017-08-11 19:02

  本文关键词：基于氧化石墨烯和介孔二氧化硅的纳米药物载体的特性研究

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【摘要】：近年来,纳米材料在生物医学上的应用日益广泛,已被用于包括药物输送和治疗、疾病的检测诊断等多个领域。特别是在医药领域纳米药物载体得到了越来越广泛的关注。本论文对基于介孔二氧化硅纳米粒子、石墨烯纳米粒子及其复合纳米结构的纳米药物载体在药物输送治疗方面的特性进行了对比研究。首先,通过反相胶束凝胶法制备了球形和棒状的介孔二氧化硅纳米粒子,研究了形貌和尺寸对其载药释药特性和细胞内吞的影响。结果表明两种介孔二氧化硅纳米粒子对抗癌药物盐酸阿霉素(DOX)都具有很好的吸附特性,但是在释药特性、纳米粒子分散性和稳定性方面存在一定的差异。在释药方面,介孔二氧化硅纳米球具有更为缓慢、平稳的释放特性和更高的药物释放量,且具有优于介孔二氧化硅纳米棒的分散性和稳定性。接着,我们对比研究了介孔二氧化硅纳米球、氧化石墨烯以及氧化石墨烯-介孔二氧化硅纳米片复合结构3种纳米材料作为药物载体在入胞途径、细胞毒性、载药释药特性和形貌稳定性等方面的特性。实验结果发现氧化石墨烯纳米片和介孔二氧化硅纳米球主要通过网格蛋白介导的内吞被肿瘤细胞内吞；氧化石墨烯-介孔二氧化硅纳米片是经网格蛋白介导的内吞和大胞饮被肿瘤细胞所内吞,3种纳米材料均在载药释药、细胞内吞、生物相容性等方面都具有良好的性能。最后,本论文对介孔二氧化硅纳米片这种新型结构作为纳米药物载体在载药释药、细胞内吞和细胞毒性等多个方面进行了实验研究。实验结果表明介孔二氧化硅纳米片具有较高的载药率和快速的释药行为：主要依赖网格蛋白介导的内吞和大胞饮实现细胞内吞,在被细胞成功内吞之后,纳米粒子可以在细胞内经过一定时间的代谢过程后,最终几乎全部被排出细胞外。同时其还具有极好的生物相容性,但片状的结构使其自身形貌的稳定性较低。在此基础上,通过在其表面修饰透明质酸,制备出了新型的透明质酸-介孔二氧化硅纳米片复合纳米材料,并对其载药释药特性,靶向特异性和细胞毒性等方面进行了实验研究。在其表面修饰透明质酸后虽然其载药率相比未修饰时,有了一定下降,但是其释药特性却有了明显的改善,呈现出了pH和氧化还原的双响应特性并出现了对药物的缓释及释药率的提高,在细胞内吞方面,由于透明质酸与癌细胞表面过表达的糖蛋白CD44的特异性结合,使得表面修饰有透明质酸的介孔二氧化硅纳米片可以实现对癌细胞的特异性靶向并提高细胞对纳米粒子的内吞量。实验中透明质酸-介孔二氧化硅纳米片复合纳粒子所表现出的良好释药特性、生物靶向性和生物相容性,使其可以被视作用于抗肿瘤药物运输的理想载体之一。
【关键词】：纳米药物载体 介孔二氧化硅 石墨烯 复合纳米结构 纳米片 生物毒性
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R943;TB383.1
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 纳米药物载体11-19
• 1.1.1 纳米药物载体在生物医学中的应用11-12
• 1.1.2 基于介孔二氧化硅和碳基纳米粒子的纳米药物载体12-14
• 1.1.3 纳米药物载体对抗癌药物的吸附与响应性释放14-17
• 1.1.4 纳米药物载体的靶向性17-19
• 1.2 论文主要工作19-20
• 第二章 基于介孔二氧化硅的纳米药物载体20-26
• 2.1 引言20
• 2.2 实验部分20-23
• 2.2.1 实验试剂20-21
• 2.2.2 介孔二氧化硅纳米球/棒的制备21
• 2.2.3 介孔二氧化硅纳米球/棒的胺基化及荧光剂的连接21-22
• 2.2.4 细胞培养22
• 2.2.5 介孔二氧化硅纳米载药系统在细胞外的载药释药过程22
• 2.2.6 介孔二氧化硅纳米粒子球/棒的细胞内吞22
• 2.2.7 实验仪器22-23
• 2.3 结果与讨论23-25
• 2.3.1 介孔二氧化硅纳米球/棒的表征23
• 2.3.2 介孔二氧化硅纳米球/棒的载药释药特性23-24
• 2.3.3 介孔二氧化硅纳米球/棒的细胞内吞24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 氧化石墨烯、介孔二氧化硅球及石墨烯-介孔硅纳米片3种纳米药物载体的特性比较研究26-40
• 3.1 引言26
• 3.2 实验部分26-30
• 3.2.1 试剂材料27
• 3.2.2 氧化石墨烯、介孔二氧化硅球及氧化石墨烯-介孔硅纳米片的制备及表面修饰27-28
• 3.2.3 细胞培养28
• 3.2.4 氧化石墨烯、介孔二氧化硅球及氧化石墨烯-介孔硅纳米片的细胞内吞28-29
• 3.2.5 氧化石墨烯、介孔二氧化硅球及氧化石墨烯-介孔二氧化硅纳米片的载药及胞内、外释药29
• 3.2.6 氧化石墨烯、介孔二氧化硅球及石墨烯-介孔硅纳米片的细胞毒性检测29-30
• 3.2.7 实验仪器30
• 3.3 结果与讨论30-38
• 3.3.1 氧化石墨烯、介孔二氧化硅球及石墨烯-介孔硅纳米片材料及表面修饰的表征30-32
• 3.3.2 氧化石墨烯、介孔二氧化硅球及氧化石墨烯-介孔硅纳米片的细胞内吞32-35
• 3.3.3 氧化石墨烯、介孔二氧化硅球及氧化石墨烯-介孔二氧化硅纳米片的载药及胞内、外释药35-38
• 3.3.4 氧化石墨烯、介孔二氧化硅球及石墨烯-介孔硅纳米片的细胞毒性检测38
• 3.4 总结38-40
• 第四章 透明质酸修饰的介孔二氧化硅纳米片纳米药物载体40-59
• 4.1 引言40
• 4.2 实验部分40-45
• 4.2.1 试剂材料41
• 4.2.2 介孔二氧化硅纳米片的制备及表面修饰41-42
• 4.2.3 细胞培养42
• 4.2.4 介孔二氧化硅纳米片的细胞内吞及细胞内代谢过程的荧光表征42-43
• 4.2.5 表面修饰透明质酸前后的介孔二氧化硅纳米片的内吞和靶向性43
• 4.2.6 表面修饰透明质酸前后的介孔二氧化硅纳米片的载药及胞内、外释药43-44
• 4.2.7 介孔二氧化硅纳米片的细胞毒性检测44
• 4.2.8 实验仪器44-45
• 4.3 结果与讨论45-57
• 4.3.1 介孔二氧化硅纳米片的制备及表面修饰的表征45-46
• 4.3.2 介孔二氧化硅纳米片的细胞内吞及细胞内代谢过程的荧光表征46-49
• 4.3.3 表面修饰透明质酸前后的介孔二氧化硅纳米片的内吞和靶向性49-51
• 4.3.4 表面修饰透明质酸前后的介孔二氧化硅纳米片的载药及胞内、外释药特性51-56
• 4.3.5 介孔二氧化硅纳米片的细胞毒性检测56-57
• 4.4 总结57-59
• 第五章 总结与展望59-61
• 5.1 总结59-60
• 5.2 展望60-61
• 参考文献61-76
• 致谢76-78
• 研究生期间的学术成果78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：657724