还原氧化石墨烯在肿瘤联合治疗中的应用

发布时间：2020-06-30 03:21

【摘要】：癌症是一种严重的疾病,已经倾向所有年龄段的人群,特别是对生活在发达国家人群的生存提出了挑战。目前,化疗依然是临床应用最广泛的治疗手段。但是化疗存在着一些缺点,如化疗药物的非特异性递送导致在杀死癌细胞的同时,对正常细胞也有伤害,且毒副作用较大,效率低。近年来,一些新颖高效的治疗手段如光热疗法(PTT)和光动力疗法(PDT),由于侵入性小、操作简单、可实现直接作用肿瘤部位这些优势,成为克服化疗缺陷的潜在方法。而将这些新兴治疗手段和化疗进行联合治疗,不仅克服了化疗的一些缺陷,还能有效抑制肿瘤细胞,显著提高治疗效果。本论文利用了还原氧化石墨烯(rGO)的光热效应,构建了基于rGO的光热-化疗、光热-光动力-化疗联合治疗体系。1.石墨烯类材料在光热疗法方面显示了巨大的潜力,但其光热转换效率有待提高。我们提出了一种简单和低成本的策略,在还原氧化石墨烯(rGO)片上生长金纳米簇来提高光热效应,具有低浓度的金纳米簇通过静电力作用直接缀合在rGO的表面上。为了改善其生物相容性和水溶性,引入3-(3-苯基脲基)丙酸(PPA)修饰的聚乙二醇(PPEG)作为可生物降解骨架,通过π-π积累形成rGO/Au/PPEG纳米复合材料。修饰后的rGO/Au/PPEG纳米复合物不仅表现出优异的生物相容性和稳定性,同时光热转换效率也有所提高。运用FI-IR、Raman、TGA、XPS、TEM和DLS等表征手段证明了rGO/Au/PPEG纳米复合材料已成功制备。将低浓度的阿霉素(DOX)作为药物模型,通过π-π堆积作用,负载到rGO/Au/PPEG纳米复合材料(rGO/Au/PPEG/DOX)中,并验证其光热-化疗联合治疗手段的肿瘤抑制效果。实验结果表明:与单一化疗相比,rGO/Au/PPEG/DOX纳米复合材料具有更高的肿瘤治疗效果。2.在上一章的研究基础上,为了提高局部光照效果,我们引入光敏剂卟啉,以期结合光动力治疗手段(PDT)进一步提高肿瘤抑制效果。在这一策略中,四羟基苯基卟啉(THPP)作为光敏剂,和羧基化聚乙二醇(PEG-COOH)通过酯化反应生成光敏剂修饰的聚合物骨架THPPEG。rGO作为光热剂和药物载体,然后将THPPEG通过π-π堆积作用修饰到rGO表面制备rGO/THPPEG纳米粒子。修饰后的rGO/THPPEG不仅具有良好的生物相容性和水溶性,同时还实现了光热-光动力治疗手段的联合应用。借助FI-IR、Raman、TGA、XPS、TEM和DLS等表征手段证明了rGO/THPPEG纳米粒子的结构及形貌。将小剂量的阿霉素(DOX)作为药物模型,通过π-π堆积作用负载到rGO/THPPEG上,制备载药的rGO/THPPEG/DOX,实现光热-光动力-化疗三种治疗手段的联合应用。实验结果证明:rGO/THPPEG的光热-光动力疗法优于单一疗法,而rGO/THPPEG/DOX的光热-光动力-化疗手段的联合应用可以更有效地抑制肿瘤增长。
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R730.5;TQ127.11
【图文】：

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图 1.1 制备 PgP/HA-rGO 纳米粒子和体内特异性靶向释放的示意图.1.5 光动力疗法（PDT）光动力疗法（PDT）是一种非侵入性的医疗技术，基于光敏剂（PS）与分相互作用从而产生活性氧物种，如高活性的单线态氧（1O2），在特定波长照下，与肿瘤细胞内的生物大分子发生光化学反应，从而杀死癌细胞[21-23]。力疗法由于侵入性小，可直接作用在病灶上的特点，受到了越来越多研究者注[24]。但是，很多光敏剂在临床应用时水溶性差，极大地降低了 PDT 的功, 26]。所以改善光敏剂的水溶性十分必要。光动力作用的类型分为两种：Type 1 和 Type 2（图 1.2）。第一个反应类型发态的光敏剂能与基底反应生成自由基，这些自由基可以与氧气反应得到单氧（1O2）。而第二个反应类型，光照下的光敏剂可以将能量直接传递给周氧分子，产生单线态氧[27]。

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东北师范大学硕士学位论文an 和他的课题组报道了多功能光敏剂二氢卟吩（Ce6）负载等离子体金Vs）的设计方案，用于三态性荧光/热/光声成像指导的联合 PTT/PDT 癌图 1.6）[33]。单层组装的金纳米颗粒（GNP）组成的 GV，由于囊泡膜GNP 之间的等离子体耦合在 650-800 nm 的 NIR 范围内显示出强烈的吸得用 671 nm 激光照射同时激发了 GV 和 Ce6 以产生热量和单线态氧，癌细胞。与单独的 PTT 或 PDT 相比，GVs-Ce6 的体外和体内治疗功效强。

【参考文献】