一维功能化羟基磷灰石纳米材料的制备及其在生物医学领域应用的基础研究
[Abstract]:Nano hydroxyapatite (HAp) has been widely concerned and studied in the field of biomaterials because of its high similar chemical composition and structure with inorganic components in human skeleton. Nano HAp has excellent biocompatibility, bioactivity and bone conductivity. Because of this, it is clinically applied to hard tissue replacement and repair. Before, the synthetic nano HAp materials with various morphologies and surface properties have also been studied in the drug delivery system. This is mainly because of its larger specific surface area, which can adsorb more drugs. Using it as a carrier loaded drug molecule for treatment, it can increase the concentration of local drugs, prolong the time of action and reduce the drug pair. The damage of tissue and organ. Secondly, nano HAp has biodegradability in vivo, and after degradation of calcium ions, phosphate ion is natural in the body. This is one of the advantages of nano HAp as a drug carrier. Based on the potential application value of nano HAp in the biomedical field, different methods have been used to prepare different forms. The photo functionalized one-dimensional HAp nanomaterials have carried out a series of exploratory basic research in drug carrier and in vitro imaging. The electrostatic spinning method has been used to synthesize the porous structure of Na (Y/Gd) F4:Yb~ (3+), Er~ (3+) (UCNPs) light / magnetically functionalized HAp nanocomposite fiber (UCNPs@HAp). (3+), after the Er~ (3+) modification of HAp, the HAp composite fiber has a bright upconversion green light emission under 980 nm laser excitation, while Gd~ (3+) is introduced to make the HAp composite fiber paramagnetic, so UCNPs@HAp nanocomposite fibers can be used as a biological probe for cell imaging. We have carried out the upconversion fluorescence (UCL) imaging and T1 addition of the materials in vitro. Nuclear magnetic resonance (MRI) imaging and related cell phagocytosis and toxicity experiments. The porous structure of nanocomposite fibers can be used as drug carrier drug. Indomethacin is used as a model drug. The properties of its drug adsorption / release and in vitro anti-inflammatory effects are investigated. Several rare earth ions Yb~ (3+) /Er~ (3+) /Gd~ are prepared by solvent thermal method. (3+) Co doped HAp nanorods. By replacing calcium ions in HAp with a certain proportion of rare earth ions, the HAp:Ln~ (3+) nanomaterials with upconversion green emission under 980 nm laser excitation are obtained. The upconversion luminescence can be used as a fluorescent probe with excellent performance, and can be used for UCL imaging of cells. The Gd~ (3+) ions are also doped. The HAp nanorods have the effect of T1 MRI imaging. Through the MTT experiment, it is proved that the synthesized HAp nanorods have lower cytotoxicity; the HAp:Ln~ (3+) nanorods are used as the carrier of -2 (BMP-2) for the bone morphogenetic protein because of the strong affinity to the protein on the surface of the HAp and the promoter of the precursor cells of the mice (MC 3T3-E1) is also studied. The differentiation ability provides a favorable basis for its application in bone repair as a protein carrier. The biocompatibility of the synthesized one-dimensional hydroxyapatite nanomaterials in vivo is investigated and compared, mainly from the three aspects of biological distribution, blood biochemical analysis and long-term toxicity in the mice. The results showed that after the injection of the material through the tail vein of mice, the changes in the distribution of HAp nanomaterials in mice can be seen, as the time increases, the nanomaterials can be gradually discharged from the mice, and the blood biochemical analysis, tissue section and body weight of the mice can be obtained after the tailing material, and the dosage conditions are given here. The next two different morphologies of HAp nanomaterials have no obvious toxicity to mice. One dimensional nano HAp, as a drug / protein carrier material, has shown potential application value in medicine controlled release, disease diagnosis and treatment, bone repair and other medical fields.
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:R318.08
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