基于碳点的纳米复合物的制备及其在细胞成像、肿瘤治疗和催化中的应用

发布时间：2024-07-08 20:51

　　碳点(Carbon dots,CDs)为碳纳米材料家族中的一类新型材料,由于其特殊的物化性质、良好的光学性能及生物相容性,而被广泛应用于生物成像、癌症治疗、光电传感和催化领域。基于碳点的纳米复合材料具有多种不同的功能,制备不同类型的碳点纳米复合物以增强其应用能力也成为近年来的研究热点。因此,探索更简便、节能的方法制备新型的碳点纳米复合材料及扩展其应用是非常有意义的。本论文通过超声法、水热法、溶剂热法制备出三种不同的碳点纳米复合物,并将它们应用于细胞内成像、抗肿瘤药物传递以及有机污染物的催化还原。具体研究内容如下:(1)提出了一种新型超声介导的合成方法,用于一步合成叶酸碳点(CDs)修饰的羟基磷灰石(HAp)纳米复合物(HAp-CDs),其中叶酸不仅作为碳源形成具有荧光性能的碳点,同时碳点中的残留叶酸分子可以特异性识别人宫颈癌(HeLa)细胞。此外,通过缩水甘油的开环聚合反应成功地在HAp-CDs表面上接枝了超支化聚缩水甘油(PG)。接枝的PG层不仅极大地增强了HAp-CDs纳米复合材料的水分散性和稳定性,而且有效地抑制了HAp-CDs-PG的非特异性细胞摄取,因此,PG层可以间接地增强...

【文章页数】：104 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 碳点的概述
    1.3 碳点的性质
        1.3.1 结构
        1.3.2 光学性质
        1.3.3 生物相容性
    1.4 碳点的合成
        1.4.1 自上而下法
        1.4.2 自下而上法
    1.5 碳点的修饰
        1.5.1 掺杂修饰
        1.5.2 表面修饰
        1.5.3 复合物修饰
    1.6 碳点及其复合物的应用
        1.6.1 生物成像
        1.6.2 癌症治疗
        1.6.3 分析检测
        1.6.4 催化
    1.7 本论文选题的目的、意义和研究内容
        1.7.1 选题的目的和意义
        1.7.2 主要研究内容
第二章 一锅超声法合成碳点-羟基磷灰石纳米复合物并接枝聚缩水甘油用于靶向药物传递和选择性细胞成像
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
    2.3 实验步骤
        2.3.1 合成HAp-CDs纳米复合物
        2.3.2 合成叶酸CDs
        2.3.3 合成HAp-CDs-PG纳米复合物
        2.3.4 合成HAp-PG-Dox和 HAp-CDs-PG-Dox
        2.3.5 细胞培养
        2.3.6 细胞毒性
        2.3.7 研究从HAp-PG-Dox和 HAp-CDs-PG-Dox中 Dox的释放
        2.3.8 共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)成像
    2.4 实验结果与讨论
        2.4.1 XRD表征
        2.4.2 TEM表征
        2.4.3 傅立叶红外(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)表征
        2.4.4 热重分析(TGA)和分散性能
        2.4.5 荧光性能
        2.4.6 细胞毒性
        2.4.7 体外药物释放
        2.4.8 细胞内成像
        2.4.9 HAp-CDs-PG-Dox的细胞摄取和细胞毒性
    2.5 本章小结
第三章 水热合成碳点修饰的埃洛石纳米管复合物用于细胞内成像及药物传递..
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
    3.3 实验步骤
        3.3.1 合成HNTs-CDs
        3.3.2 合成CDs
        3.3.3 合成HNTs-CDs-Dox
        3.3.4 细胞培养
        3.3.5 细胞毒性
        3.3.6 研究HNTs-CDs-Dox中 Dox的释放行为
        3.3.7 研究HNTs-CDs的细胞成像能力
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 TEM表征
        3.4.2 XRD表征
        3.4.3 HNTs-CDs在水中的分散性以及稳定性
        3.4.4 傅立叶红外(FTIR)表征
        3.4.5 XPS表征
        3.4.6 BET表面积
        3.4.7 HNTs-CDs荧光性能
        3.4.8 体外药物释放考察
        3.4.9 细胞毒性
        3.4.10 细胞成像
    3.5 本章小结
第四章 一锅溶剂热法快速合成碳点包裹的CuFe₂O₄纳米复合物作为高效催化剂用于催化还原有机污染物
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
    4.3 实验步骤
        4.3.1 合成CuFe₂O₄-CDs纳米复合物
        4.3.2 评价CuFe₂O₄-CDs的催化活性
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 TEM和 HRTEM表征
        4.4.2 XRD表征
        4.4.3 XPS表征
        4.4.4 TGA表征
        4.4.5 VSM表征
        4.4.6 荧光表征
        4.4.7 催化还原4-NP
        4.4.8 CuFe₂O₄-CDs的催化稳定性
        4.4.9 CuFe₂O₄-CDs的催化适用性
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
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本文编号：4003859