介孔硅材料在生物医学领域的应用

发布时间：2020-07-28 13:38

【摘要】：介孔硅具有无机纳米材料的典型特征,如高的热稳定性、机械稳定性和化学稳定性、生物相容性和降解性以及在极端条件下的耐腐蚀性。另外,它具有可调性,如高的比表面积,大的孔容以及可调节的孔径。由于这些优异的特性,介孔硅在生物医学领域的应用已经取得了飞跃式的发展。使用不同的改性方法对介孔硅进行修饰,进一步提升介孔硅的优异性能,例如水溶性,生物相容性等。也通过修饰来进一步降低其生物毒性,拓展其应用范围。更多地,为了特定的目的,通过借助介孔硅修饰,使得介孔硅能够携带不同的化学物质,达到诊断、治疗疾病的目的。在生物成像方面,许多成像材料都存在一定的缺陷,如溶解性差、稳定性差。这些材料可以被纳入介孔硅,以改善其光物理和光化学性质。因此介孔硅广泛应用于光学成像、核磁共振成像(MRI)、正电子发射层析成像(PET)等领域。在药物传递方面,药物直接采用口服静脉注射的方式进入人体,所需剂量高,副作用大,疗效差。针对这些问题,我们希望使用低剂量、高载药量的药物纳米载体来实现药物的传递。介孔硅比其他材料具有更大的载药量,更好的生物相容性,是药物纳米载体的首选。将药物装载于介孔硅中,然后运输至病变部位,再释放药物。就可以降低药物在运输过程中的损坏以及因此带来的副作用。这种刺激响应性释放药物的研究已经引起了科学家们的兴趣。本文先是通过不同的方法探索改性介孔硅分别用于药物载带和荧光成像,最后找到可行的合成路径搭建多功能平台,使得平台同时具有生物成像和药物传递功能,致力于诊疗一体化。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ460.4;TB383.1
【图文】：

切面图,肿瘤细胞,染料,成像

1.1 （A）LS227 染料的分子结构；（B）荧光 MSNs 的 TEM 图；（C）4TllucNIR 荧光成像，左边为 NP2_LS277 在肿瘤细胞中成像，右图为 LS277 染料在比例尺为 100 nm。磁共振成像（MRI：Magnetic Resonance Imaging）是一种功能强大技术，已应用于全身各系统的成像诊断。效果最佳的是颅脑，及其大血管、关节骨骼、软组织及盆腔等。对心血管疾病不但可以观察管及瓣膜的解剖变化，而且可作心室分析，进行定性及半定量的诊个切面图，空间分辨率较高，显示心脏及病变全貌，及其与周围结优于其他 X 线成像、二维超声、核素及 CT 检查。氧化铁纳米NPS）由于其固有的 MRI 对比度以及它们能够在交变磁场(AMF)下特性而特别引起人们的兴趣，为生物体的诊断以及微创治疗提供了s 采用直接注射的方式进入生物体内，[44-46]MRI 为临床医生提供颗度的准确图像，同时在 AMF 中这些粒子直接为治疗区提供热量，果。甚至于，这种局部的热疗已被证明可以提高放疗和各种化疗药45, 47-49]然而，由于 IONPs 在生物体液中呈聚集状态，其优势大大减

后肢,胶体稳定性,小鼠,肿瘤

第 1 章引言究人员通过使用诸如脂质体、碳水化合物或聚乙二醇(PEG)等有机涂层，以及包括金或二氧化硅在内的无机涂层，减轻了聚合。[50-52]Hurley 等人使用介孔硅包裹 INOPs 来改善其水溶性，在生物相关环境中形成无毒的纳米颗粒（ms-IONP），这种纳米颗粒具有长期的胶体稳定性（图 1.2）。这种胶体稳定性导致ms-IONP 在各种离子溶液、组织模拟物和体外条件下能够被持续加热。此外，ms-IONP 在体内能够作为造影剂进行 MRI 成像。[53]

功能化,成像,步骤,肿瘤组织

图 1.3（A）功能化 MSNs的合成步骤；（B）PET成像研究.2.2 在药物传递的应用针对 MSNs 的特性，例如孔径可调、比表面积大、稳定性好、生、表面易功能化容易等特点，作为药物运输载体也已经得到了被广其是在癌症治疗方面。肿瘤血管与正常血管不同;由于其快速、混沌们具有异常的结构，表现为直径可达几百纳米的大孔，具有很高的种缺陷促使纳米颗粒通过这些小孔渗入，导致它们在肿瘤组织累积瘤组织的静脉回流缓慢和淋巴清除能力差，意味着颗粒在较长时间在肿瘤组织内。这些因素协同导致 EPR 效应（enhanced permetention）。[60]纳米颗粒在肿瘤组织被动累积。另外，针对目前临床应生物安全问题，我们希望使用低剂量、高载药量的药物纳米载体来传递。因此，MSNs 比其他材料具有更大的载药量，更好的生物相

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