基于稀土掺杂四氟钇钠核壳结构发光纳米颗粒的肿瘤光动力治疗平台研究

发布时间：2021-07-18 18:37

　　光动力治疗是一种特异性较强的癌症疗法,但大多数常用光敏剂可吸收的波段在组织穿透能力差的可见光区,因此限制了光动力疗法在深层肿瘤治疗上的临床应用。而且肿瘤处于乏氧的微环境,导致耗氧的光动力治疗效果受到严重影响。上转换发光纳米材料能够通过反斯托克斯发射过程,将组织穿透性强的近红外光（NIR）转换为能够被光敏剂吸收的可见甚至是紫外波段,可以突破目前光动力治疗的局限。本研究取得的实验成果如下:（1）采用共沉淀法制备了形貌良好、尺寸均一的核壳结构的上转换发光纳米颗粒NaYF4:Yb,Er@NaYF4:Nd,对其微结构和发光性能进行表征。由于壳层中掺杂了 Nd3+,因此能够被组织穿透性强、热效应小的808 nm的激光激发。之后对其温度探针性能进行了初步探究,发现ln（I540/I520）与1/T呈现明显的线性关系。有望作为一种新型细胞温度探针在生物医学上发挥作用。（2）在原有核壳结构的颗粒外包覆一层惰性四氟钇钠壳层,制备出多层核壳结构上转换发光纳米颗粒NaYF4:Yb,Er@NaYF4:Nd@NaYF4,通过抑制表面淬灭提高了发光强度。在包覆二氧化硅的多层核壳结构的上转换发光颗粒（UCS）上负载光... 

【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】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．５不同波长在组织中的穿透深度示意图??

生物相容性和特有的光催化性能而被作为一种光敏剂被广泛研究［３４＿３７］。在能量大??于Ｔｉ０２带隙能量的紫外光照射下，Ｔｉ０２的价带中的电子被激发到导带，从而导??致光诱导电子－空穴对的形成（图１．４）。这些电子和空穴具有强烈的还原和氧化??特性，可与周围的〇２和Ｈ２０分子相互作用，产生各种ＲＯＳ，如羟基自由基（ＯＨ－）??［３８］、超氧阴离子自由基（Ｏｒ－）?［３９］和过氧化氢［４Ｇ］，它与生物分子，如脂类，蛋白??质和ＤＮＡ反应，最终杀死癌细胞。??Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ??■?＊??＾?Ｓ?ｙ?％?Ｔ３?ＩＴ?￡??轉展ｊ：３?５ｉ??图１．５不同波长在组织中的穿透深度示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ?ｄｅｐｔｈ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓ?ｉｎ?ａ?ｔｉｓｓｕｅ??ｍｏｄｅｌ．??６??

钬和氧化锌的激发光在紫外波段，因此ＰＤＴ在治疗实体或深层肿瘤上的的临床??应用受到可见光的组织穿透深度不足的阻碍，且过度的紫外光照射会对人的皮??肤、眼睛和免疫系统造成严重损伤。如图１．５所示，通常用于ＰＤＴ的红光的典型??活组织穿透深度仅为１－３?ｍｍ。因此，即使治疗区域的表面受到均匀照射，入射??光的能量将在表面下方随着深度的增加（或者随着组织内与间隙纤维的距离的增??加）急剧下降。这是因为大多数组织发色团（血红蛋白，黑色素，脂肪等）在可??见光波段有强烈吸收［４３］。因此，由于可见光的强烈衰减和组织深度的增加，ＰＤＴ??的有效性随着组织深度增加而大大降低［４４］。为了使光深入到组织中，照射光束的??波长应该在７００－１３００ｎｍ之间的近红外（ＮＩＲ）区域，这被称为生物组织的“光??学窗口?”［４５＿４８］。虽然部分研究利用在近红外范围内有吸收的光敏剂来提高组织穿??透性，但是在单光子水平上近红外光的能量低，不能满足有效激发光敏剂以获得??足够的活性氧的能量需求［４９，５（）］。这说明需要有效的能量或光转换器，其能够吸收??近红外区域中的光并在可见区域中发射


本文编号：3290136