功能化金属有机框架纳米材料在肿瘤诊疗中的应用
发布时间：2021-06-02 18:13
近年来,随着纳米医学的快速发展,将纳米材料技术、表面修饰技术与生物医学技术相结合构建集诊断与治疗为一体的多功能纳米诊疗平台,在肿瘤的精准医疗与临床应用中显示出巨大的发展前景。金属有机框架（MOFs）纳米材料由于其独特的性能,尤其是可谐调的晶体结构、大的比较面积、孔隙率高等优点,使其在肿瘤的多模式影像学诊断与多方式协同治疗中表现出极大的应用潜力。基于以上研究背景,我们设计并构建了四种基于MOFs的多功能纳米结构,探究其在肿瘤的多模式影像学诊断与多方式高效协同治疗中的应用,具体内容包括以下四个工作:1.金属-有机框架纳米梭用于肿瘤的光动力和低温光热协同治疗:通过简单的一步水热合成法制备了一种新型的多功能锆-铁卟啉金属有机框架纳米梭材料（Zr-FePMOF）。在近红外光照射下,Zr-FePMOF纳米梭可产生丰富的以羟基自由基（·OH）和单态氧（1O2）为主的活性氧。同时Zr-FePMOF纳米梭具有显著的光热效应,其光热转换效率高达33.7%。在635 nm光照射下,负载了热休克蛋白70（Hsp70）的小干扰RNA（siRNA）的Zr-FePMOF纳米梭在光动力治疗（PDT）与低温光热治疗（P...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１．?ＭＯＦｓ纳米材料在生物医学方面以及肿瘤治疗中的重要应用
的局限性，研究者们??目前正致力于开发多模式协同肿瘤治疗体系，以满足日益增长的对肿瘤高效??治疗策略的需求ＭＯＦｓ纳米材料是一种新兴的由金属离子／金属簇和有??机链段配位制备的杂化多孔材料，由于其优良的性质，如可调谐的孔径、可??调节的尺寸、可调整的组成、高效的载药能力和良好的生物相容性，可作为??构建药物传递载体的绝佳选择［３３］。??ＣＶＯＨ?ＭＩＬ－１００??ｈ。華?Ｔ?丁??１，４－ＢＤＣ?Ｔｅｔｒａｈｅｄｒａ??＾２９－３４Ａ?｜?Ｕ??＇５Ａｌ??－１〇Ａ??图２－２．１，４－对苯二甲酸和均苯三甲黢构建的ＭＩＬ－ＩＯ丨和ＩＶＩＩＬ－ｌＯＯＣｒ－ＭＯＦ纳米药物运??载体系的三维结构示意图。Ｍ??在２００６年，Ｈｏｒｃａｊａｄａ等人＾首次提出ＭＯＦｓ纳米材料由于其具有相当??大的药物装载能力和可控释放能力，使其具有药物递送的潜力。如图２－２所??示，该团队以铬（Ｃｒ）金属簇为中心节点，以二羧酸或三羧酸为有机配体连??－５?－??
?北京科技大学博士论文???泄露。更重要的是，将叶酸分子经偶联作用修饰在制备好的纳米复合材料表??面，实现了肿瘤组织的靶向给药。因此，该纳米药物运载体系表现出ｐＨ依??赖的药物释放行为以及良好的靶向抗癌效果。??图２－３．?（Ａ）?ＤＯＸ／Ｆｅ（ｂｂｉ）＠Ｓｉ〇２－ＦＡ制备流程图。（Ｂ）?ＣＬＳＭ成像显示叶睃受体介导的??内吞作用可以增强１＾１＾细胞对纳米体系的摄取效率。??此外，ＳＵ等人Ｍ利用Ｚｎ２＋与聚丙烯酸钠盐（ＰＡＡＳ）的离子交换反应，在??甲醇溶液中与２－甲基咪唑（ＨＭｅｌＭ）进行反应，制备了一种ｐＨ敏感的聚（丙??烯酸）＠沸石酰亚胺骨架－８?（ＰＡＡ＠ＺＩＦ－８）纳米药物载体（图２－４）。值得注??意的是，实验所制备的ＰＡＡ＠ＺＩＦ－８纳米药物载体对ＤＯＸ表现出高效负载能??力，负载效率为１．９ｇＤＯＸ／ｇＮＰｓ，这是由于带负电荷ＰＡＡ与正电荷ＤＯＸ药??物分子之间极强的静电相互作用，以及Ｚｎ?（ＩＩ）与ＤＯＸ分子之间的相互配??位作用，提高了?ＰＡＡ＠ＺＩＦ－８纳米材料对ＤＯＸ的负载能力。且共聚焦激光扫??描显微镜（ＣＬＳＭ）分析表明，该ｐＨ敏感的药物释放体系在ｐＨ值为５．５的??缓冲溶液中比ｐＨ值为７．４的中性缓冲液中的药物释放效率更高。此ｐＨ依赖??的ＰＡＡ＠ＺＩＦ－８纳米药物载体经内吞作用被人乳腺癌ＭＣＦ－７细胞高效摄取吸??收，对正常细胞没有毒性，具有潜在的生物应用价值。??－７?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]多孔配位聚合物:发展历程及研究进展[J]. 钱彬彬,李娜,常泽,卜显和. 中国科学:化学. 2019(11)
[2]Precise nanomedicine for intelligent therapy of cancer[J]. Huabing Chen,Zhanjun Gu,Hongwei An,Chunying Chen,Jie Chen,Ran Cui,Siqin Chen,Weihai Chen,Xuesi Chen,Xiaoyuan Chen,Zhuo Chen,Baoquan Ding,Qian Dong,Qin Fan,Ting Fu,Dayong Hou,Qiao Jiang,Hengte Ke,Xiqun Jiang,Gang Liu,Suping Li,Tianyu Li,Zhuang Liu,Guangjun Nie,Muhammad Ovais,Daiwen Pang,Nasha Qiu,Youqing Shen,Huayu Tian,Chao Wang,Hao Wang,Ziqi Wang,Huaping Xu,Jiang-Fei Xu,Xiangliang Yang,Shuang Zhu,Xianchuang Zheng,Xianzheng Zhang,Yanbing Zhao,Weihong Tan,Xi Zhang,Yuliang Zhao. Science China（Chemistry）. 2018(12)
[3]金属有机框架材料的研究进展[J]. 翟睿,焦丰龙,林虹君,郝斐然,李佳斌,颜辉,李楠楠,王欢欢,金祖耀,张养军,钱小红. 色谱. 2014(02)
本文编号：3210512
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１．?ＭＯＦｓ纳米材料在生物医学方面以及肿瘤治疗中的重要应用
的局限性，研究者们??目前正致力于开发多模式协同肿瘤治疗体系，以满足日益增长的对肿瘤高效??治疗策略的需求ＭＯＦｓ纳米材料是一种新兴的由金属离子／金属簇和有??机链段配位制备的杂化多孔材料，由于其优良的性质，如可调谐的孔径、可??调节的尺寸、可调整的组成、高效的载药能力和良好的生物相容性，可作为??构建药物传递载体的绝佳选择［３３］。??ＣＶＯＨ?ＭＩＬ－１００??ｈ。華?Ｔ?丁??１，４－ＢＤＣ?Ｔｅｔｒａｈｅｄｒａ??＾２９－３４Ａ?｜?Ｕ??＇５Ａｌ??－１〇Ａ??图２－２．１，４－对苯二甲酸和均苯三甲黢构建的ＭＩＬ－ＩＯ丨和ＩＶＩＩＬ－ｌＯＯＣｒ－ＭＯＦ纳米药物运??载体系的三维结构示意图。Ｍ??在２００６年，Ｈｏｒｃａｊａｄａ等人＾首次提出ＭＯＦｓ纳米材料由于其具有相当??大的药物装载能力和可控释放能力，使其具有药物递送的潜力。如图２－２所??示，该团队以铬（Ｃｒ）金属簇为中心节点，以二羧酸或三羧酸为有机配体连??－５?－??
?北京科技大学博士论文???泄露。更重要的是，将叶酸分子经偶联作用修饰在制备好的纳米复合材料表??面，实现了肿瘤组织的靶向给药。因此，该纳米药物运载体系表现出ｐＨ依??赖的药物释放行为以及良好的靶向抗癌效果。??图２－３．?（Ａ）?ＤＯＸ／Ｆｅ（ｂｂｉ）＠Ｓｉ〇２－ＦＡ制备流程图。（Ｂ）?ＣＬＳＭ成像显示叶睃受体介导的??内吞作用可以增强１＾１＾细胞对纳米体系的摄取效率。??此外，ＳＵ等人Ｍ利用Ｚｎ２＋与聚丙烯酸钠盐（ＰＡＡＳ）的离子交换反应，在??甲醇溶液中与２－甲基咪唑（ＨＭｅｌＭ）进行反应，制备了一种ｐＨ敏感的聚（丙??烯酸）＠沸石酰亚胺骨架－８?（ＰＡＡ＠ＺＩＦ－８）纳米药物载体（图２－４）。值得注??意的是，实验所制备的ＰＡＡ＠ＺＩＦ－８纳米药物载体对ＤＯＸ表现出高效负载能??力，负载效率为１．９ｇＤＯＸ／ｇＮＰｓ，这是由于带负电荷ＰＡＡ与正电荷ＤＯＸ药??物分子之间极强的静电相互作用，以及Ｚｎ?（ＩＩ）与ＤＯＸ分子之间的相互配??位作用，提高了?ＰＡＡ＠ＺＩＦ－８纳米材料对ＤＯＸ的负载能力。且共聚焦激光扫??描显微镜（ＣＬＳＭ）分析表明，该ｐＨ敏感的药物释放体系在ｐＨ值为５．５的??缓冲溶液中比ｐＨ值为７．４的中性缓冲液中的药物释放效率更高。此ｐＨ依赖??的ＰＡＡ＠ＺＩＦ－８纳米药物载体经内吞作用被人乳腺癌ＭＣＦ－７细胞高效摄取吸??收，对正常细胞没有毒性，具有潜在的生物应用价值。??－７?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]多孔配位聚合物:发展历程及研究进展[J]. 钱彬彬,李娜,常泽,卜显和. 中国科学:化学. 2019(11)
[2]Precise nanomedicine for intelligent therapy of cancer[J]. Huabing Chen,Zhanjun Gu,Hongwei An,Chunying Chen,Jie Chen,Ran Cui,Siqin Chen,Weihai Chen,Xuesi Chen,Xiaoyuan Chen,Zhuo Chen,Baoquan Ding,Qian Dong,Qin Fan,Ting Fu,Dayong Hou,Qiao Jiang,Hengte Ke,Xiqun Jiang,Gang Liu,Suping Li,Tianyu Li,Zhuang Liu,Guangjun Nie,Muhammad Ovais,Daiwen Pang,Nasha Qiu,Youqing Shen,Huayu Tian,Chao Wang,Hao Wang,Ziqi Wang,Huaping Xu,Jiang-Fei Xu,Xiangliang Yang,Shuang Zhu,Xianchuang Zheng,Xianzheng Zhang,Yanbing Zhao,Weihong Tan,Xi Zhang,Yuliang Zhao. Science China（Chemistry）. 2018(12)
[3]金属有机框架材料的研究进展[J]. 翟睿,焦丰龙,林虹君,郝斐然,李佳斌,颜辉,李楠楠,王欢欢,金祖耀,张养军,钱小红. 色谱. 2014(02)
本文编号：3210512
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