负载纳米金星的中空硅纳米颗粒的制备及其肿瘤多模态诊疗应用
本文关键词：负载纳米金星的中空硅纳米颗粒的制备及其肿瘤多模态诊疗应用 出处：《东华大学》2017年硕士论文 论文类型：学位论文
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【摘要】：发展多功能纳米平台体系应用于肿瘤的多模态诊断和治疗是当前纳米医学领域的研究热点。中空介孔二氧化硅纳米颗粒(HMSs)由于独特的介孔和空腔结构、表面易于功能化以及优异的尺寸可控性在超声成像(US)、药物运输、高强度聚焦超声治疗(HIFU)和核靶向治疗等领域得到广泛的应用。为提高肿瘤诊断的灵敏度和治疗的高效性,负载或包裹不同纳米颗粒(如金纳米颗粒Au NPs、四氧化三铁颗粒Fe3O4和氧化锰)和抗癌药物(如阿霉素DOX、紫杉醇和α-生育酚琥珀酸酯)的中空硅复合材料相继被开发出来,并在肿瘤的US成像、计算机X-射线断层扫描术(CT成像)、核磁共振成像术(MR成像)、光声成像技术(PA成像)、近红外热成像(Thermal成像)以及化疗、光热治疗(PTT)等领域进行了广泛的研究。前期已有文献报道,HMSs具有高的载药量和优异的药物缓释功能。此外,负载Au NPs和包裹全氟己烷(PFH)的HMSs具有良好的肿瘤US/CT成像和HIFU治疗效果。我们前期研究表明,超支化聚乙烯亚胺(PEI)包裹的Fe3O4/Au NSs复合纳米颗粒能用于肿瘤的MR/CT/PA成像,同时由于纳米金星(Au NSs)在近红外区(NIR)的吸收性质,使得其还可用于PTT治疗。在前期工作基础上,本硕士论文制备了具有不同金含量的负载纳米金星的中空硅颗粒(hmss@aunss),并以此为载体包裹成像增强剂或抗癌药物,用于肿瘤的多模态成像与光热治疗的诊疗一体或化疗/光热治疗的联合治疗研究。在第二章中,我们首先合成hmss,并将其表面巯基化和负载aunps;然后以hmss@auseed为种子在氯金酸(haucl4)生长液中制备得到hmss@aunss,并以此为平台包裹pfh和进一步修饰巯基化聚乙二醇(mpeg-sh),合成同时负载金纳米星和包裹全氟己烷的hmss纳米平台(hmss@au-pfh-mpegnss,happ);最后将该纳米平台用于大鼠神经胶质瘤细胞(c6细胞)皮下移植瘤模型的多模态us/ct/pa/thermal成像和ptt治疗效果研究。实验结果表明,happ纳米颗粒的粒径约250nm,具有较高的比表面积、良好的稳定性和优异的生物相容性。此外,happ纳米颗粒的超声回波信号较强,x-射线衰减性能良好,光声信号强度较高,光热转换效率优异。体内外成像实验表明,happ纳米颗粒可以用于肿瘤的多模态us/ct/pa/thermal成像功能,能提高肿瘤的诊断灵敏度。体内外光热消融实验显示,happ纳米颗粒具有较高的光热转换效率,可以用于肿瘤的ptt治疗,实现肿瘤的诊疗一体化。在第三章中,为了进一步提高对肿瘤的治疗效果,我们首先通过改进合成方法制备了具有更高金含量的hmss@aunss核/壳结构纳米颗粒,并在其表面修饰一端为rgd多肽的聚乙二醇(sh-peg-rgd),制备得到hmss@au-peg-rgdnss;然后以此为载体包裹抗癌药物dox,合成hmss@au-peg-rgdnss/dox药物运输纳米平台;最后将该纳米平台用于αvβ3整合素受体高表达的脑胶质瘤细胞(U87MG细胞)皮下移植瘤模型的化疗和PTT治疗的联合治疗研究。实验结果表明,HMSs@Au-PEG-RGD NSs纳米颗粒的粒径约270 nm,具有良好的稳定性和生物相容性以及较高的药物上载效率,对U87MG细胞具有优异性靶向功能。体外药物缓释结果表明,DOX的缓释行为具有pH/NIR双响应功能。体内外光热消融实验显示,HMSs@Au-PEG-RGD NSs/DOX纳米颗粒具有较高的光热转换效率,可以实现增强的靶向肿瘤化疗和PTT联合治疗,从而提高肿瘤治疗的效果。总之,我们制备了负载不同金含量的HMSs@Au NSs纳米颗粒,并以此为平台通过内部空腔包裹成像增强剂或药物以及对其进行表面功能化修饰,实现了肿瘤的多模态成像和光热治疗的诊疗一体化或化疗/光热治疗的联合治疗。本论文的研究思路和结论为新型多功能、高灵敏度和高效的肿瘤治疗一体化和联合治疗纳米平台的开发提供了新的方法。
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R730.5
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，本文编号：1333659
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