金属及金属氧化物诊疗体系的医学应用研究

发布时间：2017-09-19 09:02

  本文关键词：金属及金属氧化物诊疗体系的医学应用研究

  更多相关文章： 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 金 银 四十九氧十八钨 计算断层扫描术 光热治疗 免疫治疗

【摘要】：当今临床治疗面临众多突出性问题,其中之一是针对耐药性细菌所引起感染的检测以及治疗。目目前临床实践中缺乏可靠的无创检测手段,难以准确的诊断细菌类型进而导致了后续治疗中存在滥用抗生素的问题,最终催生更为棘手的超级耐药性细菌产生。另一大问题是针对肿瘤患者的治疗,传统三大治疗手段放疗,化疗和手术治疗的局限性体现地越来越明显。缺乏对病变部位的选择性,创伤大,无法实现个体化治疗等问题迫切需要开发新型的治疗手段来予以解决。随着纳米科学的发展,纳米技术与传统医学的结合催生了纳米医药这一全新领域。通过表面抗体修饰的方式,纳米药物解决了传统药剂缺乏对病变组织选择性的问题。基于原子序数更高的金属的纳米CT对比剂的产生,为无创靶向性CT显影提供了可能。采用纳米材料将激光能量转变为热能的光热治疗手段,由于用于激发的近红外光组织穿透能力强,整个治疗过程完全由激光控制,并且可以和影像学手段结合,在给出病变组织影像的同时定点清除病灶,形成了兼具诊断和治疗能力的诊疗一体化载体,引起了肿瘤学治疗领域的广泛关注。本论文首先探索了一中Au@Ag核壳结构纳米粒子在靶向性CT显影和炎症抑制方面的应用,证实了诊断-治疗一体化纳米载体的优越性。而后设计了两种基于非化学计量比钨氧化物的靶向性载体,分别考察了两种纳米粒子在CT引导下选择性清除乳腺癌转移淋巴结的能力及用作免疫治疗和光热治疗联合的抗肿瘤效果。具体的内容如下：(1)在水溶液中一步法合成了Au@Ag结构纳米粒子,作为内核的金纳米球用于吸收X射线充当CT对比剂,银纳米层通过接触抑制细菌增殖。通过表面修饰抗MRSA(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)抗体,进一步赋予了复合纳米粒子对于MRSA病原体的选择性。我们主要研究了该纳米微球对于MRSA型肺炎靶向性CT显影和体内抑菌的能力。这种靶向性诊断-治疗一体化载体也为临床无创检查和治疗耐药菌感染提供了一个崭新的思路。(2)采用多元醇法合成了水溶性的非化学计量比W_(18)O_(49)纳米粒子。通过抗体与纳米粒子表面羧基反应,进一步赋予了微球HER-2抗原靶向性。基于钨元素的高原子序数和非化学计量比钨氧化物特有的近红外光吸收特性,W_(18)O_(49)纳米粒子在单一组分纳米粒子上实现了CT对比成像和光热治疗能力的融合。我们重点研究了靶向性载体对于HER-2阳性乳腺癌细胞的淋巴转移特异性显影和CT影像引导下的淋巴结光热治疗清扫效果。这种兼具成像和治疗功能的单一组分纳米粒子有望在肿瘤无创诊断和治疗当中扮演重要角色。(3)同样采取W_(18)O_(49)纳米粒子,通过表面修饰抗CD39抗体,赋予纳米粒子对于调节性T细胞(Treg)的靶向性。与上一部分工作所不同的是,我们将治疗的靶点由肿瘤实体细胞转变为瘤内浸润Treg细胞,设计了一种全新的治疗方式：Treg靶向性免疫热疗。Treg靶向性免疫热疗显著降低了注射剂量,在实现抗肿瘤免疫反应激活同时破坏了肿瘤免疫耐受环境。这种融合了光热治疗和免疫治疗特点,通过单一纳米药物来实现多种机制协同抗肿瘤效果的治疗手段,非常有望在未来肿瘤免疫治疗实践中发挥巨大作用。
【关键词】：耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 金 银 四十九氧十八钨 计算断层扫描术 光热治疗 免疫治疗
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R814;R730.51
【目录】：

• 中文摘要5-7
• Abstract7-16
• 第一章 绪论16-54
• 1 引言16
• 2 CT成像与纳米技术16-33
• 2.1 传统CT成像技术16-18
• 2.2 能谱CT成像技术18-22
• 2.3 CT造影的的基本概念22-33
• 2.3.1 新型碘CT对比剂25-27
• 2.3.2 非碘CT对比剂27-33
• 2.3.2.1 金CT对比剂27-30
• 2.3.2.2 钨CT对比剂30-33
• 3 癌症治疗33-43
• 3.1 传统治疗手段局限性33-34
• 3.2 免疫治疗34-43
• 4 本文的主要内容和创新点43-46
• 4.1 本文的主要内容43-45
• 4.2 本文的创新点45-46
• 参考文献46-54
• 第二章 MRSA靶向性Au@Ag纳米粒子的合成及体内诊断治疗效果研究54-90
• 1 前言54-55
• 2 实验部分55-62
• 2.1 实验材料55-56
• 2.2 Au@Ag纳米粒子的合成和修饰56-57
• 2.2.1 Au@Ag纳米粒子的合成56
• 2.2.2 Au@Ag纳米粒子PEG修饰56-57
• 2.2.3 Au@Ag纳米粒子抗体修饰57
• 2.3 纳米粒子的表征57-58
• 2.3.1 形貌观察57
• 2.3.2 傅里叶变换红外光谱分析57
• 2.3.3 紫外-可见-近红外吸收光谱的测定57-58
• 2.3.4 X射线光电子能谱测试58
• 2.4 MRSA结合能力测试58
• 2.5 纳米粒子抑菌能力测试58-59
• 2.6 纳米粒子细胞毒性测试59
• 2.7 CT成像研究59-61
• 2.7.1 体外成像效果研究59-60
• 2.7.2 正常大鼠CT显影60
• 2.7.3 肺炎大鼠CT显影60-61
• 2.8 体内分布研究61
• 2.9 肺炎治疗效果研究61-62
• 2.9.1 病理学研究61
• 2.9.2 肺泡灌洗测试61-62
• 3 结果与讨论62-85
• 3.1 Au@Ag纳米粒子的合成和表征62-67
• 3.1.1 形貌观察62-63
• 3.1.2 光谱分析63-64
• 3.1.3 FT-IR分析64
• 3.1.4 元素组成分析64-66
• 3.1.5 抗体修饰66-67
• 3.2 AAMA体外靶向性研究67-68
• 3.3 AAMA抑菌能力研究68-69
• 3.4 AAMA细胞毒性研究69-70
• 3.5 CT成像效果研究70-76
• 3.5.1 体外成像效果研究70-72
• 3.5.2 正常大鼠CT研究72-73
• 3.5.3 肺炎大鼠CT研究73
• 3.5.4 肺炎大鼠能谱CT研究73-76
• 3.6 体内分布研究76
• 3.7 肺炎治疗效果研究76-83
• 3.7.1 病理学研究76-78
• 3.7.2 肺泡灌洗细菌培养78-81
• 3.7.3 Elisa分析81-82
• 3.7.4 影像学研究82-83
• 3.8 体内安全性研究83-85
• 4 结论85-86
• 参考文献86-90
• 第三章 W_(18)O_(49)纳米粒子的制备及用于HER-2阳性乳腺癌细胞转移淋巴结选择性光热治疗的研究90-134
• 1 前言90-91
• 2 实验部分91-100
• 2.1 实验材料91-92
• 2.2 钨蓝纳米粒子的合成92
• 2.3 钨蓝纳米粒子的靶向性修饰92-93
• 2.4 钨蓝纳米粒子的表征93-94
• 2.4.1 形貌观察93
• 2.4.2 晶相测定93
• 2.4.3 紫外-可见-近红外吸收光谱的测定93-94
• 2.4.4 X射线光电子能谱测试94
• 2.4.5 FT-IR测试94
• 2.5 光热转换性质和稳定性测试94
• 2.6 纳米粒子细胞毒性测试94-95
• 2.7 细胞靶向性结合和吞噬能力测试95-96
• 2.8 体内热疗效果测试96
• 2.9 CT成像研究96-97
• 2.9.1 体外成像效果研究96
• 2.9.2 间接淋巴造影效果研究96-97
• 2.9.3 靶向淋巴造影效果研究97
• 2.10 淋巴结热疗清扫效果研究97-100
• 2.10.1 红外热成像研究97-98
• 2.10.2 淋巴结热疗清扫效率研究98
• 2.10.3 淋巴结热疗清扫病理学研究98-99
• 2.10.4 淋巴结热疗清扫分子机制的研究99
• 2.10.5 淋巴结热疗清扫长效抗肿瘤效果研究99-100
• 2.11 血液学生化指标分析100
• 3 结果与讨论100-130
• 3.1 聚丙烯酸修饰W_(18)O_(49)纳米微球的合成与结构性质表征100-104
• 3.1.1 形貌观察100-102
• 3.1.2 元素组成和晶体结构102-103
• 3.1.3 表面修饰和光吸收性质表征103-104
• 3.2 光热转换性质和稳定性测试104-106
• 3.3 纳米粒子细胞毒性研究106-108
• 3.4 细胞靶向性结合和吞噬能力测试108-110
• 3.5 体外热疗效果评估110-111
• 3.6 CT成像效果研究111-115
• 3.6.1 体外成像效果研究111
• 3.6.2 间接淋巴造影效果研究111-113
• 3.6.3 靶向淋巴造影效果研究113-115
• 3.7 淋巴结热疗清扫效果研究115-128
• 3.7.1 热成像研究115-118
• 3.7.2 淋巴结热疗清扫效率研究118-119
• 3.7.3 淋巴结热疗清扫病理学研究119-120
• 3.7.4 淋巴结热疗清扫分子机制研究120-124
• 3.7.5 淋巴结热疗清扫长效抗肿瘤效果124-128
• 3.8 体内安全性研究128-130
• 4 结论130
• 参考文献130-134
• 第四章 应用调节性T细胞靶向性W_(18)O_(49)纳米粒子的免疫热疗抗肿瘤效果研究134-184
• 1 前言134-136
• 2 实验部分136-145
• 2.1 实验材料136
• 2.2 钨蓝纳米粒子的合成136
• 2.3 钨蓝纳米粒子的靶向性修饰136-137
• 2.4 动物模型137
• 2.5 Treg细胞磁珠分选和诱导活化137-138
• 2.6 纳米粒子Treg结合能力测试138-139
• 2.7 Treg细胞活力及功能抑制实验139-140
• 2.7.1 体外测试139-140
• 2.7.2 体内测试140
• 2.8 流式细胞分析140-143
• 2.8.1 巨噬细胞亚型定量分析140
• 2.8.2 免疫热疗外周血T细胞活化定量分析140-141
• 2.8.3 瘤内Treg定量分析141
• 2.8.4 瘤内浸润CD8+T细胞亚型定量分析141-142
• 2.8.5 瘤内细胞凋亡情况定量分析142
• 2.8.6 瘤内蛋白磷酸化和ROS活性定量分析142-143
• 2.9 炎症抗体芯片分析143
• 2.10 免疫荧光分析143-144
• 2.11 自噬相关研究144-145
• 2.11.1 自噬PCR研究144
• 2.11.2 Western Blotting研究144-145
• 2.11.3 生物电镜分析145
• 3 结果与讨论145-177
• 3.1 WOAA体内外靶向性研究145-147
• 3.2 WOAA免疫热疗效果体外研究147-154
• 3.2.1 免疫热疗效果分析147-149
• 3.2.2 免疫热疗对Treg功能的抑制149-154
• 3.3 Treg免疫热疗体内效果研究154-155
• 3.4 免疫热疗对细胞免疫的影响155-159
• 3.5 免疫热疗诱导瘤内凋亡研究159-163
• 3.6 免疫热疗抗肿瘤效果研究163-168
• 3.6.1 肿瘤微环境变化163-165
• 3.6.2 血清癌指标分析165-166
• 3.6.3 抗肿瘤效果研究166-168
• 3.7 免疫热疗与自噬168-177
• 3.7.1 检测免疫热疗引发的自噬168-170
• 3.7.2 免疫热疗诱发自噬的相关分子机制研究170-172
• 3.7.3 自噬与肿瘤抑制172-177
• 4 结论177
• 参考文献177-184
• 第五章 今后的工作及展望184-186
• 攻读博士期间学术成果186-188
• 致谢188-191

【共引文献】

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