铬掺杂镓酸锌纳米复合纤维基因载体材料的构建及其抗肿瘤应用研究

发布时间：2021-05-21 03:29

　　肿瘤是一种基因调控异常引起的疾病,由多种肿瘤相关基因共同控制。基因干扰（RNAi）作为肿瘤基因治疗的一种,由于高效性和特异性成为近年来的研究热点。通过基因干扰作用靶向端粒酶逆转录酶基因抑制端粒酶活性可以实现抗癌目的。有效的基因递送是目前基因治疗最大的挑战。阳离子改性的金纳米棒（AuNRs）是一种非常有潜力的基因递送载体,通过静电结合的方式装载带负电的基因,同时借助金纳米棒的表面等离子局域共振效应实现高效的基因转染。定域药物递送体系能够最大限度地保持药物活性,实现可控的药物释放,避免全身循环造成的药物浪费和全身毒性。因此,将定域药物递送体系与基因治疗结合用于基因传输,既可以减少基因损失,提高基因局部药剂量,又可以实现基因的可控释放。铬掺杂镓酸锌材料（ZnGa2O4:Cr,ZGOC）是一种性能优异的镓酸盐基质发光材料,具有高强度的600-800nm近红外区域发光,同时它能够被可见光激发,可以利用常见的LED作为光源。本论文设计了一种基于铬掺杂镓酸锌纳米纤维和金纳米棒的复合材料,用于定域基因传输,同时实现基因在LED光照下的光响应性释放。主要工作和创新成果如下:1.采用溶胶凝胶-静电纺丝技术... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 肿瘤治疗方法
        1.2.1 概要
        1.2.2 药物传输治疗体系
        1.2.3 基因治疗
        1.2.4 光热治疗
        1.2.5 多模式协同治疗
        1.2.6 光热增强基因治疗
    1.3 定域药物传输体系
        1.3.1 药物传输体系
        1.3.2 定域药物传输体系
        1.3.3 定域药物传输材料
        1.3.4 刺激响应性药物传输材料
        1.3.5 光响应性定域药物传输材料
    1.4 基因干扰和基因递送载体材料
        1.4.1 基因干扰的基本原理
        1.4.2 基因干扰治疗的特点和优势
        1.4.3 基因递送面临的挑战和基因载体的设计原则
        1.4.4 基因递送载体的种类
        1.4.5 金纳米棒作为基因递送载体材料的优势和研究进展
    1.5 铬掺杂镓酸锌(ZnGa_2O_4:Cr)材料介绍及其生物应用
        1.5.1 ZnGa_2O_4:Cr材料的结构特征和光学性能
        1.5.2 ZnGa_2O_4:Cr材料的制备方法和表征
        1.5.3 ZnGa_2O_4:Cr材料的生物应用
    1.6 本课题研究内容和研究意义
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 研究意义
第二章 实验及测试方法
    2.1 材料制备方法
        2.1.1 静电纺丝技术制备纳米纤维
        2.1.2 银离子辅助种子生长法制备金纳米棒
    2.2 主要测试方法
        2.2.1 X射线衍射分析仪(XRD)
        2.2.2 场发射扫描电子显微镜(SEM)
        2.2.3 透射电子显微镜(TEM)
        2.2.4 紫外-可见分光光谱分析(UV-vis)
        2.2.5 电感耦合等离子体光谱分析(ICP)
        2.2.6 光致发光荧光光谱分析(PL)
        2.2.7 红外热像仪分析
        2.2.8 Zeta potential电位分析
        2.2.9 琼脂糖凝胶电泳分析
        2.2.10 酶标仪
        2.2.11 激光共聚焦显微镜(CLSM)
        2.2.12 逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)
        2.2.13 Western Bolt蛋白印迹(WB)
第三章 溶胶凝胶-静电纺丝法制备ZnGa_2O_4:Cr纳米纤维及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验过程
        3.2.1 实验试剂和设备
        3.2.2 实验工艺流程图
        3.2.3 铬掺杂镓酸锌纳米纤维的制备
        3.2.4 铬掺杂镓酸锌纳米纤维的表征
    3.3 实验结果和分析
        3.3.1 稳定电纺的工艺参数探索结果
        3.3.2 ZnGa_2O_4:Cr纳米纤维的晶体结构和形貌特征
        3.3.3 ZnGa_2O_4:Cr纳米纤维的光致发光性能
        3.3.4 不同的烧结温度对ZnGa_2O_4:Cr纳米纤维光致发光性能的影响
        3.3.5 不同的Cr掺杂量对ZnGa_2O_4:Cr纳米纤维光致发光性能的影响
    3.4 本章小结
第四章 银离子辅助种子生长法制备金纳米棒及其基因装载性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验过程
        4.2.0 干扰基因选择
        4.2.1 实验试剂和设备
        4.2.2 实验工艺流程
        4.2.3 银离子辅助种子生长法制备金纳米棒
        4.2.4 金纳米棒的表面PEI改性及表征
        4.2.5 Au-PEI对siRNA基因的装载性能试验
        4.2.6 载体Au-PEI中siRNA的释放性能实验
        4.2.7 Au-PEI/siRNA在RNA酶环境中的稳定性实验
    4.3 实验结果和分析
        4.3.1 金纳米棒的形貌调控以及光吸收变化分析
        4.3.2 金纳米棒的表面PEI改性结果
        4.3.3 Au-PEI对siRNA基因的装载、释放性能和稳定性分析
    4.4 本章小结
第五章 定域基因递送载体PEI-Au/siRNA@ZGOC复合纤维的构建和体外研究
    5.1 引言
    5.2 实验过程
        5.2.1 实验试剂和设备
        5.2.2 复合纤维基因载体合成示意图
        5.2.3 复合纤维基因载体的构建和性能表征
        5.2.4 生物学表征
    5.3 实验结果与分析
        5.3.1 复合纤维中金纳米棒和纤维质量比的探索结果
        5.3.2 复合基因载体的构建及其微观形貌特征
        5.3.3 复合载体对siRNA的装载、释放和稳定性性能
        5.3.4 LED激发PEI-Au/siRNA@ZGOC的光热脱附性能
        5.3.5 PEI-Au/siRNA@ZGOC的抗肿瘤效果分析
        5.3.6 基因干扰效率分析
        5.3.7 LED光照增强基因干扰的机理分析
    5.4 本章小结
第六章 结论和展望
参考文献
致谢
个人简历
攻读学位期间发表的学术论文与其它研究成果


【参考文献】：
博士论文
[1]一维纳米多元氧化物材料的静电纺丝法制备及其性能表征[D]. 王娟.浙江大学 2014

硕士论文
[1]基于镓酸锌近红外长余辉材料的掺杂改性及其发光性能的研究[D]. 李瑞亨.杭州电子科技大学 2018



本文编号：3198958