纳米簇复合材料在生物检测和成像中的应用研究

发布时间：2017-08-13 22:23

  本文关键词：纳米簇复合材料在生物检测和成像中的应用研究

  更多相关文章： 恶性肿瘤 荧光成像 Au/Ce纳米簇 耐药细菌 CS-Ag NPs纳米复合物 抗菌活性

【摘要】：恶性肿瘤是人类健康的重大威胁,肿瘤有效的诊断和治疗一直是生物医学领域中的研究热点。肿瘤荧光成像是肿瘤早期诊断和实时监测的重要手段。近年来利用纳米材料如荧光量子点、贵重金属纳米簇、上转换纳米颗粒、荧光纳米簇复合物的发光性能可以特异性标记肿瘤细胞,发展细胞和动物水平的高灵敏光学成像。生物相容性好且信噪比高的荧光材料在肿瘤成像中受到越来越多的亲睐。荧光金纳米簇具有水溶性好生物相容性高的特点,作为荧光探针具有很好的生物标记功能。在本论文工作中,我们体外合成了Ce3+掺杂的金纳米簇,将这个复合材料与离体肿瘤细胞进行孵化,对HepG2、HeLa、L02等细胞进行荧光共聚焦研究；此外,对Au/Ce纳米簇靶向标记活体肿瘤进行表征。本工作研究结果表明,通过简单的水热合成法,Ce3+掺杂到金晶种的生长过程,成功制备了Au/Ce纳米簇复合物；该复合物具有高的生物相容性和荧光稳定性,对HepG2和HeLa细胞有很好的标记效果,而对正常的L02细胞没有特异性；同时,我们进一步建立了裸鼠宫颈癌肿瘤模型,Au/Ce纳米簇通过局部注射和尾静脉注射进入裸鼠体内,靶向到肿瘤部位,灵敏性高。与此同时,我们探索了银纳米复合材料在生物医学中的应用。本研究还通过绿色光化学合成谷胱甘肽保护的Ag NPs,将其引入到抑制细菌生长和防止生物膜形成的研究中,通过改良和优化制备出了优良的抗菌纳米复合材料,从而逆转细菌的多药耐药性(MDR)。在本工作中,我们通过紫外光还原的方法,将GSH-Ag+和碳球(CS)的共混物快速还原为介孔碳球原位包裹的银纳米颗粒(CS-AgNPs)。透射电子显微镜(TEM)结果表明,银纳米颗粒均匀地附着在介孔碳球上。合成的CS-AgNPs展现出比纯的Ag NPs更加优良的抗菌活性因其持续释放出银离子,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌都有很好的抑制作用,是非常有前景的抗菌材料。
【关键词】：恶性肿瘤 荧光成像 Au/Ce纳米簇 耐药细菌 CS-Ag NPs纳米复合物 抗菌活性
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R730.4;TB383.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-30
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 荧光生物成像简介10-14
• 1.2.1 荧光蛋白在成像中的应用11-12
• 1.2.2 荧光染料在成像中的应用12-13
• 1.2.3 荧光纳米材料在成像中的应用13-14
• 1.3 抗菌纳米材料简介14-17
• 1.3.1 金属离子型抗菌纳米材料及抗菌机理15-16
• 1.3.2 氧化物光催化型纳米材料及抗菌机理16-17
• 1.4 荧光金纳米复合材料的研究进展17-19
• 1.4.1 纳米金/银纳米复合材料17
• 1.4.2 纳米金/石墨烯纳米复合材料17-18
• 1.4.3 纳米金/磁性纳米复合材料18-19
• 1.5 抗菌银纳米复合材料的研究进展19-21
• 1.5.1 纳米银/高分子聚合物纳米复合材料19
• 1.5.2 纳米银/石墨烯纳米复合材料19-20
• 1.5.3 纳米银/二氧化钛纳米复合材料20-21
• 1.6 本论文的研究内容21-22
• 1.7 参考文献22-30
• 第二章 荧光Au/Ce纳米簇的合成及其在生物成像中的应用研究30-44
• 2.1 引言30-31
• 2.2 实验部分31-34
• 2.2.1 主要仪器31
• 2.2.2 主要试剂及其配制31-32
• 2.2.3 实验方法32-34
• 2.2.3.1 细胞株及细胞培养32
• 2.2.3.2 GSH-Au/Ce NCs的制备32
• 2.2.3.3 GSH-Au/Ce NCs光谱分析32
• 2.2.3.4 GSH-Au/Ce NCs透射电子显微镜(TEM)表征32
• 2.2.3.5 GSH-Au/Ce NCs能量离散X射线谱(EDS)分析32-33
• 2.2.3.6 GSH-Au/Ce NCs X射线光电子能谱(XPS)表征33
• 2.2.3.7 GSH-Au/Ce NCs的细胞相容性研究33
• 2.2.3.8 细胞激光共聚焦显微镜扫描成像33
• 2.2.3.9 实验鼠与饲养33-34
• 2.2.3.10 移植瘤裸鼠模型的建立34
• 2.2.3.11 裸鼠活体成像34
• 2.2.3.12 统计学分析34
• 2.3 结果与讨论34-41
• 2.3.1 Au/Ce NCs和Au NCs的表征35-38
• 2.3.2 GSH-Au/Ce NCs的细胞相容性研究38-39
• 2.3.3 细胞激光共聚焦显微镜扫描成像研究39-40
• 2.3.4 裸鼠活体荧光成像研究40-41
• 2.4 小结41-42
• 2.5 参考文献42-44
• 第三章 绿色光化学合成荧光碳球原位包裹的银纳米颗粒在抗菌方面的研究44-58
• 3.1 引言44-45
• 3.2 实验部分45-47
• 3.2.1 主要仪器和试剂45
• 3.2.2 实验方法45-47
• 3.2.2.1 菌种和培养条件45-46
• 3.2.2.2 Ag NPs光化学合成的探究46
• 3.2.2.3 CS-Ag NPs和Ag NPs的合成46
• 3.2.2.4 CS-Ag NPs和Ag NPs的透射电子显微镜(TEM)表征46
• 3.2.2.5 CS Ag NPs和Ag NPs的光谱分析46
• 3.2.2.6 CS-Ag NPs的能量离散X射线谱(EDS)分析46-47
• 3.2.2.7 CS-Ag NPs的X射线光电子能谱(XPS)表征47
• 3.2.2.8 CS-Ag NPs的抗菌活性检验47
• 3.2.2.9 统计学分析47
• 3.3 结果与讨论47-54
• 3.3.1 Ag NPs光化学合成研究47-49
• 3.3.2 Ag NPs和CS-Ag NPs的表征49-52
• 3.3.3 抑菌圈实验研究52-54
• 3.4 本章小结54
• 3.5 参考文献54-58
• 第四章 总结与展望58
• 4.1 总结58
• 4.2 展望58

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