含有机自由基的共轭聚合物双模态探针及铜锑硫诊疗探针的制备和应用研究

发布时间：2019-04-28 08:28

【摘要】：第一部分:含有机自由基的共轭聚合物双模态探针的构建和应用目的癌症的早期诊断对疾病的预后起着关键性的作用。目前现有的影像学检查方法(如CT、超声及MRI等)都存在各自的局限性,难以实现疾病的早期诊断。本研究旨在合成一种含六哌啶类2,2,6,6-四甲基哌啶-氮氧自由基衍生物(2,2,6,6-Tetramethylpiperidinel-Oxyl,TEMPO)的水溶性共轭聚合物光/磁双模态成像探针,并在体内外对其MR和荧光性能进行评估,以期作为制备双模态分子靶向探针的前期基础。方法1.1采用Suzki Coupling反应,将TEMPO单体修饰在聚芴侧链上,并通过三乙胺离子化使其带上正电荷。采用1HNMR、FTIR、DLS、TEM、UV-vis等评估TEMPO-PPF的理化性能。1.2采用体外细胞毒性、细胞摄取、光稳定性分析、流式细胞术、体外细胞MR成像方法以及正常裸鼠急性毒性实验、荷裸鼠的瘤内荧光/MR成像实验评估TEMPO-PPF的体内外成像效果。结果1.1制备的TEMPO-PPF聚合物TEM粒径约为30nm,流体粒径约为54nm,UV-vis显示在420nm处有强荧光发射峰,并在365nm紫外光激发下显示蓝色荧光。MR弛豫率约为0.28mM/s。1.2 TEMPO-PPF聚合物在浓度高达5.68mmol/L的情况下,A549细胞的存活率仍高于80%;与A549细胞共孵育后,细胞质内可见明显荧光聚集,并具有良好的光稳定性。在体外MR成像实验中,实验组MR信号高于空白组,差异具有统计学意义。1.3在为期1周的正常裸鼠急性毒性实验中,TEMPO-PPF聚合物表现出良好的体内生物相容性,瘤内荧光及MR成像亦展现出一定的成像能力。结论本研究制备的水溶性TEMPO-PPF聚合物,具有较好的生物相容性、荧光显像及MRI成像效果,能有效在进行荧光及磁共振双模态显象,证实可作为制备双模态分子探针的前期基础。第二部分:铜锑硫诊疗探针的制备及应用研究目的前期病灶的精确检测和治疗后疗效监测对疾病的诊断固然重要,在此基础上,如果能将成像试剂与药物或治疗方法集成于一体,那么必然能够在把成像探针针对性地传递到病变部位的同时,提高治疗效果和减少对正常组织的毒副作用,从而达到诊疗一体化的目的。本研究旨在合成一种Cu-Sb-S光声/光热诊疗探针,并评价其在以HELA癌细胞为模型的体外光声及热治疗效果。方法2.1采用热注入法合成Cu-Sb-S纳米颗粒,并通过改变不同反应条件对其形貌进行调控,以期得到纯相、形貌好的Cu-Sb-S纳米颗粒的最佳合成条件;进一步采用聚乙烯吡咯烷酮PVP对其进行表面修饰得到亲水性的Cu-Sb-S纳米颗粒。利用TEM和XRD对Cu-Sb-S纳米颗粒的理化性能进行评估,同时使用UV-vis测量PVP-Cu-Sb-S纳米颗粒在808nm的吸收值,并评估其光声成像及光热效果。2.2评估PVP-Cu-Sb-S纳米颗粒的体外细胞毒性,并通过活死细胞荧光染色、CCK-8法以及流式细胞术评价PVP-Cu-Sb-S纳米颗粒在HELA细胞上的热治疗效果。结果2.1制备的纯相Cu-Sb-S纳米颗粒平均粒径约为20.88nm,XRD结果显示其晶型与标准Cu12Sb4S13粉末的晶型一致。UV-vis显示0.2mg/mL PVP-Cu-Sb-S纳米颗粒在808nm的光吸收强度约为0.68a.u。此外,PVP-Cu-Sb-S纳米颗粒在808nm表现出良好的光声成像及光热效果。2.2 PVP-Cu-Sb-S纳米颗粒在浓度高达0.4mg/mL的情况下,HELA细胞的存活率仍高于80%;在与HELA细胞共孵育4h后,活死细胞染色结果显示PVP-Cu-Sb-S+NIR照射10min组细胞被明显染成红色,CCK-8以及流式细胞术结果亦显示PVP-Cu-Sb-S+NIR照射10min组的细胞存活率明显低于其他组(PVP-Cu-Sb-S组,纯培基+NIR照射10min组,纯培基组),差异具有统计学意义。结论本研究制备的PVP-Cu-Sb-S纳米材料具有较好的生物相容性及良好的光热治疗效果,并能有效地进行光声成像,证实可作为制备靶向诊疗一体化分子探针的前期基础。
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【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R445.2

【参考文献】