纳米金刚石和响应型纳米材料抗实体瘤效应研究

发布时间：2020-12-22 13:25

　　肿瘤在临床上有实体瘤和非实体瘤之分。实体瘤可以检查到有形肿块。非实体瘤主要是造血系统肿瘤,仅占全部肿瘤的10%,且影像学检查不可见。目前纳米材料在肿瘤的诊断和治疗研究中主要集中在实体瘤部分并取得了巨大的进展。我们在研究中发现纳米金刚石（Nanodiamonds,NDs）联合三氧化二砷（Arsenic trioxide,ATO）的治疗方案可以显著提升ATO在实体瘤中的治疗效率,本论文基于以上现象,对产生这一结果的机制进行了分析研究。响应型近红外二区纳米探针同时具有肿瘤特异性和发射近红外荧光的优势,在肿瘤的成像和治疗中具有较大的临床应用潜力。对新探针在细胞和动物层面的可行性和安全性验证是探针开发的重点。因此,本论文分别对NDs阻断自噬的机制和新开发的响应型纳米荧光探针NIR-II@Si（Second near-infrared window core-shell silica nanocomposites）和响应型纳米光热探针Nano-PT（Nanostructured photothermal agent）在肿瘤成像和光热治疗中的应用情况进行研究。现在总结如下:（1）通过蛋白质免疫印迹（... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市

【文章页数】：119 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 纳米材料与肿瘤治疗
        1.1.1 纳米材料的研究现状
        1.1.2 纳米材料与临床治疗的研究现状
        1.1.3 纳米材料在肿瘤治疗中的研究现状
    1.2 纳米材料的肿瘤靶向性
        1.2.1 纳米材料的被动与主动靶向性
        1.2.2 纳米材料的肿瘤响应型靶向性
    1.3 纳米金刚石
        1.3.1 纳米金刚石的研究现状
        1.3.2 纳米金刚石的临床应用
        1.3.3 纳米金刚石的抗肿瘤研究
    1.4 近红外纳米材料
        1.4.1 近红外纳米材料的肿瘤诊断
        1.4.2 近红外纳米材料的肿瘤治疗
        1.4.3 近红外二区纳米材料的临床优势
    1.5 本课题的提出
第2章 纳米金刚石阻断自噬机制研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料
            2.2.1.1 实验试剂
            2.2.1.2 细胞及动物来源
            2.2.1.3 耗材及仪器
        2.2.2 实验方法
            2.2.2.1 动物模型的构建
            2.2.2.2 蛋白的免疫印迹分析
            2.2.2.3 蛋白的免疫荧光分析
            2.2.2.4 RNAi质粒的保存及扩增
            2.2.2.5 RNAi干扰自噬起始蛋白表达与鉴定
            2.2.2.6 MTT法检测细胞的代谢活性
    2.3 结果与分析
        2.3.1 NDs抑制细胞自噬
        2.3.2 NDs联合ATO治疗后对肿瘤自噬的调节作用
        2.3.3 NDs在调节自噬体过程中的作用位点
        2.3.4 NDs在调节自噬体过程中的机制
            2.3.4.1 shRNA干扰细胞中自噬相关基因表达
            2.3.4.2 抑制自噬后NDs与 NDs叠加ATO对细胞的作用分析
    2.4 本章小结
第3章 纳米金刚石联合三氧化二砷抗实体瘤安全性探究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
            3.2.1.1 实验试剂
            3.2.1.2 细胞及动物来源
            3.2.1.3 耗材及仪器
        3.2.2 实验方法
            3.2.2.1 动物模型的构建
            3.2.2.2 CF770标记金刚石
            3.2.2.3 NDs、ATO的代谢及血液半衰期测定
            3.2.2.4 NDs和 ATO的脏器分布
            3.2.2.5 血液学血生化分析
            3.2.2.6 HE染色病理分析
    3.3 结果与分析
        3.3.1 NDs与 ATO的分布和代谢
            3.3.1.1 NDs的分布和代谢
            3.3.1.2 ATO的分布和代谢
        3.3.2 NDs和 ATO的生物相容性研究
            3.3.2.1 血液学血生化指标检测
            3.3.2.2 NDs和 ATO在血液中的代谢
            3.3.2.3 NDs和 ATO对肝脏组织的影响
            3.3.2.4 NDs和 ATO对小鼠体重的影响
    3.4 本章小结
第4章 硫化氢响应型近红外二区探针的结肠癌成像
    4.1 引言
    4.2 实验方法
        4.2.1 实验材料
            4.2.1.1 实验试剂
            4.2.1.2 细胞及动物来源
            4.2.1.3 耗材及仪器
        4.2.2 实验方法
            4.2.2.1 体外荧光穿透深度检测
            4.2.2.2 动物模型的构建
            4.2.2.3 体内探针特异性激活检测
            4.2.2.4 体内荧光穿透深度检测
            4.2.2.5 探针的血液半衰期测定及代谢分析
            4.2.2.6 探针的脏器分布分析
            4.2.2.7 血液学血生化分析
    4.3 结果与分析
        4.3.1 荧光探针在体外被特异性激活
        4.3.2 荧光探针在体内被特异性激活
        4.3.3 荧光探针的生物相容性
    4.4 小结
第5章 硫化氢响应型近红外二区探针的结肠癌治疗
    5.1 引言
    5.2 实验方法
        5.2.1 实验材料
            5.2.1.1 实验试剂
            5.2.1.2 细胞及动物来源
            5.2.1.3 耗材及仪器
        5.2.2 实验方法
            5.2.2.1 体外检测光热探针的响应性
            5.2.2.2 MTT方法检测细胞的代谢活性
            5.2.2.3 钙黄绿素-PI检测细胞水平的光热治疗效率
            5.2.2.4 动物模型的构建
            5.2.2.5 TUNEL法检测肿瘤凋亡
            5.2.2.6 HE染色病理分析
            5.2.2.7 血液学血生化分析
            5.2.2.8 肝肾功能分析
    5.3 结果与分析
        5.3.1 光热探针在体外被特异性激活
        5.3.2 光热探针在细胞水平有显著治疗效果
        5.3.3 光热探针在个体水平被激活
        5.3.4 光热探针在个体水平有显著治疗效果
        5.3.5 光热探针的生物相容性检测
    5.4 小结
第6章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：2931839