WO_x@PEG-Gd纳米复合材料的制备、表征及性能研究

发布时间：2020-08-28 19:29

　　 光热治疗是一种高效、非侵入的新兴癌症治疗方法,既可以热消融肿瘤细胞,又可以促进光动力、化学治疗等。癌症的复杂性、多样性和人体的排异反应限制了光热治疗的应用,因此寻找一种精确高效、无毒无害的光热转化剂成为治疗癌症的新目标。W_(18)O_(49)纳米粒子作为光热转换剂已被广泛应用。本文采用W_(18)O_(49)为基体,通过Gd的掺杂,聚乙二醇(PEG)的修饰,分别构建了W_(18)O_(49)@PEG纳米线,W_(18)O_(49)-Gd纳米球线网状结构和WO_x@PEG-Gd纳米结构,并进行表征。采用溶剂热法,分别以正丙醇和乙醇分别为溶剂制备W_(18)O_(49)纳米粒子。进行物相分析、紫外-可见光-近红外光吸收性能分析。样品表现出良好的生物相容性,同时对MCF-7肿瘤细胞具有较好的杀伤效果,在808nm近红外光照射24 h后,存活率仅为40%以下。采用搅拌合成法,超声合成法以及溶剂热法分别构建W_(18)O_(49)@PEG纳米结构,进行微观形貌分析与相关光热性能测试,在808 nm近红外光照射10 min后的W_(18)O_(49)@PEG比同条件下W_(18)O_(49)温度提高了10%。采用溶剂热法,以六水合硝酸钆为钆源合成W_(18)O_(49)-Gd纳米结构。调整不同钨钆摩尔比n_w:n _(Gd),通过TEM表征形貌,获得了纳米球线网状结构。对不同配比下W_(18)O_(49)-Gd纳米结构的光热性能进行研究,热扩散性能进行模拟,并测试了磁性能及核磁共振成像。采用一步溶剂热法直接构建WO_x@PEG-Gd纳米材料,探究不同Gd掺杂比以及不同反应温度的影响。XRD测试表明样品为接下来对样品的微观形貌、表面基团进行表征,光热性能、磁学性能进行测试,结果表明复合材料具有多模式成像下的光热治疗肿瘤的潜力。
【学位单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R318.08
【部分图文】：

景种细胞异常生长且可以侵入和扩散到身体其他部位的050 万人罹患癌症。每年约有 1410 万新病例，880 万人的 15.7 %），癌症已经成为全球第二大致死原因。全球致症、减轻癌症患者痛苦及彻底治愈癌症。然而，科学水，肿瘤病人的康复率也仅仅提高了 10 %。就目前而言主治疗和放射性治疗三种方法，根据大量实例证明仍然存疗给患者带来的创伤较大并伴随着并发症的风险，晚期引起扩散；放疗范围较小多为局部治疗且人体正常治疗肤萎缩纤维化，肠胃系统出血发炎，脑水肿等副作用；不分”对人体造成影响，从而损伤基体免疫功能，杀死胞等，致使自身抗肿瘤免疫力下降，反而促进肿瘤转移不同程度的骨髓抑制，血液中白细胞等数量下降，出现状。

组装成一个纳米结构，其优势有：首先纳米颗粒易在肿瘤细胞富集，肿瘤的高渗透性和滞留效应[5-8]（enhanced permeability and retention effe纳米材料表面官能团丰富可修饰以减少网状内皮特异性摄取[9,10]；第三纳比较面积大便于负载[11]；第四功能化纳米材料可以通过内外部刺激控制放[12]。基于以上纳米组装技术的发展，构建一兼具光热治疗潜力与成像一体的诊疗一体化纳米材料具有深入的研究价值和发展前景。氧化钨（WO3-x）纳米粒子由于其具有特殊的结构缺陷，粒子中同时存、W5+以及 W4+三种价态的 W 元素，导致其既有优异的局部表面等离子共SPRs）又在近红外光谱区域有很强的吸收能力，目前已经作为光催化剂转换剂等应用于环境学、医学方面等方面[13-17]。计算机断层扫描（CT）可以通过使用具有高原子序数（Z>50）的金属元素来获得增强的 X 射线[18]，因此 W18O49本身即可成为 CT 成像造影剂。钆（Gd）是一种常见的核磁共振（MRI）造影剂，Gd 能引起积聚处组T2 弛豫改变，它能提高 T1 弛豫，明显改善病变的检测及定性。Gd 已广于乳腺、肝、脾、肾和骨骼肌病变，特别是肿瘤性病变。注射过程中动成像应用于肝脏及乳腺疾病的定性诊断[19,20]。但游离的 Gd 离子在体内聚被排出模具有毒性，需要用 DTPA 等螯合物包覆才可排出。

肿瘤的复杂性、多样性和异质性限制了传统癌症治疗方式的发展。多米材料的发展结合光疗可以深入探索潜在的肿瘤耐药性影响、肿瘤转移未解决问题，通过改善多功能纳米材料的设计技巧，可以实现精确临床疗的实施。光疗包括光动力治疗和光热治疗两种方式。相比于光动力治靠光敏剂产生细胞毒性氧杀死癌细胞[31]，光热治疗是依靠光热转换剂产导致癌细胞热消融。所以寻找高效、无毒、靶向识别肿瘤细胞且可以响穿透能力较强的近红外光（near infrared raditon，NIR）的光热转换剂是员主要的研究热点。(a) 石墨烯 (b) 荧光碳量子点

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本文编号：2808049