功能性苝酰亚胺纳米粒子的合成与生物成像应用
发布时间：2021-02-24 02:21
生物成像技术结合了材料和生物学技术的优势,能获得生物体结构与功能的信息,具有高效、灵敏和无损的优点。其中,光学影像技术充分利用光的渗透性和可操作性,在农业和肿瘤医学领域发展迅速。随着生物学研究问题复杂与深入,传统造影剂已难以满足生物学日益增长的研究需求。一个理想的造影剂,既要提供高质量的成像,又要具有刺激-响应的特性,以适应更多的使用场景;更进一步,此造影剂不仅能通过成像去“发现问题”,还起到治疗的作用,从而“解决问题”。作为新一代的造影剂,纳米粒子在生物成像中逐渐崭露头角。基于纳米粒子的强大的修饰性,可以通过物理或者化学手段调控其性能,从而弥补传统造影剂的缺陷,实现智能化的成像。苝酰亚胺（PDI）是一种光学性能优异的荧光染料,被广泛应用于光电和涂料领域。作为一种有机染料,PDI的不仅荧光性能优异,而且光学性能可以修饰调控,在农业抗虫和肿瘤治疗等生物成像领域拥有巨大的应用潜力。然而,由于分子间强烈的π-π堆积作用,PDI水溶性低且毒性强,并不利于生物应用;此外,PDI合成与修饰过程较为复杂,这将限制其进一步研究;而且实际应用中,PDI单一模式的荧光成像已不满足日益增长的需求,提高其功能...
【文章来源】：北京化工大学北京市 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１－１?（Ａ）活体荧光成像；（Ｂ）在激光治疗过程中，肿瘤部位温度变化；（Ｃ）经过一次??激光治疗后，肿瘤在实验期内体积的变化??
北京化工大学博士学位论文??？＜Ｓ：＼?ｐｎｌ【??－乂ｗ，＇ｒ＇：七??？１?／Ａ?ｈ、＼、、?ＢＨ?｜＞］＂５，？?＾??１＼费酵＿５??图１－３纳米粒子Ｇ４＂－ＧＥＭ作为光声造影剂应用于肿瘤影像学研究??Ｆｉｇ．?１－３?Ｇ４，ｒ－ＧＥＭ?ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ?ａｓ?ＰＡ?ｐｒｏｂｅ?ｆｏｒ?ｔｕｍｏｒ?ｉｍａｇｉｎｇ．??在功能性成像方面，光声造影剂可定量检测疾病组织和生物标志物，展现出??更强大的临床应用前景。浦侃裔教授团队在可激活光声造影剂的分子设计策略、??传感机制和生物应用方面做了非常深入的研宄［２４—２８］。例如，他们提出了一种自组??装的方法来制备可激活的光声纳米粒子，用于检测内源性Ｃ１ＣＴ。此工作中，他们??首先合成一种ＮＩＲ吸收的两亲寡聚物，其在Ｃ１０－存在下会发生降解，并进一步??封装惰性染料制备稳定的纳米粒子。实验结果表明，７８０ｎｍ和６８０ｎｍ处的光声??信号比值ＰＡ７８Ｇ／ＰＡ６８Ｑ与溶液中的Ｃ１ＣＴ呈良好的线性关系。在活体成像中，此纳??米粒子通过ＰＡ成像，实现肿瘤内源性Ｃ１ＣＴ的定量检测，可以进一步研究Ｃ１ＣＴ与??肿瘤病变关系。??，雙，片、＇?７Ｂ〇ｘｘｒ＾??／ｖ?ｒ’?ｃ＂?？??图ｉ－４光声成像定量检测ｃｉｃｒ??Ｆｉｇ．?１－４?Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ?ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＣＩＯ－?ｂｙ?ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ?ｉｍａｇｉｎｇ．??４??
?北京化工大学博士学位论文???法较为复杂，受到多种因素（如ｐＨ等）影响，在尺寸较小时难以控制形貌??为解决上述问题，尹梅贞教授团队在传统溶剂热法的基础上进行改良（图１－６）。??他们一方面增大体系中油胺配体的含量，另一方面从体系溶剂种类、溶剂用量和??原料浓度等条件做改变，最终合成了尺寸孝分布均匀且磁性效果好的纳米粒子??［５Ｑ］。这项工作将进一步丰富了?ＭＲＩ造影剂的种类，也为其他ＭＲＩ造影剂的制备??提供了新思路。??Ｉ?．．．．．．．—????Ｉ?４〇；??￡?／?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?Ｆｉｑ．?ｉｊ??３，?２〇ｍ????＾??ｔｏ??§?〇?ｄｆｓｐｅｒｓｆｔｄ?Ｉｎ?ｈｅｘａｎｅ???§?ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ?ｉｎ?ｅｔｈａｎｏｌ??１：?瞧??－２００００?－１００００?０?１００００?２００００??Ｆｉｅｌｄ?（Ｏｅ）??图１－６?ＣｏＦｅ２〇４纳米粒子的合成??Ｆｉｇ．?１－６?Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ＣｏＦｅ２〇４?ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ．??１．２纳米粒子的性能调控??随着生物学研宄问题复杂与深入，只有“标记”作用的传统造影剂，己经难??以满足生物学日益增长的研宄需求。理想的造影剂，既要提供高质量的成像，又??要具有刺激－响应的特性，以适应更多的使用场景。更进一步，这些智能纳米粒??子，不仅能通过成像去“发现问题”，还起到治疗的作用，从而达到“解决问题”??的目的，真正地实现“功能性”。而上述料的期望，都基于纳米粒子的基本性能??而展开。??研宄表明，作为造影剂的纳米粒子，其材料性能如电荷、尺寸和光学性能等??性能将影响着成像效果。而通过化学
【参考文献】：
期刊论文
[1]肺癌自身抗体在肿瘤早期诊断和治疗中的临床应用进展[J]. 霍云丽,郭子建. 标记免疫分析与临床. 2019(05)
[2]儿童型滤泡性淋巴瘤八例临床病理及分子遗传学特征[J]. 陈芳芳,陈燕坪,陈刚. 中华病理学杂志. 2019 (05)
[3]Perylenediimide chromophore as an efficient photothermal agent for cancer therapy[J]. Shaobo Zhang,Jianhao Li,Jie Wei,Meizhen Yin. Science Bulletin. 2018(02)
[4]V-ATPase分子结构与功能及其RNAi技术在害虫防治中的应用研究进展[J]. 刘希,周琳,高飞,刘向阳,赵特. 河南农业科学. 2014(05)
[5]肺癌肿瘤标志物检测的研究现状[J]. 白晓雪,张妍蓓. 临床肺科杂志. 2011(02)
[6]PET/CT成像原理、优势及临床应用[J]. 孙涛,韩善清,汪家旺. 中国医学物理学杂志. 2010(01)
[7]CT成像技术的发展[J]. 石明国,张振荣,尤志军,郑敏文. 中国医学装备. 2007(04)
[8]小肠肿瘤诊断：双气囊小肠镜与其他检查手段的对比研究[J]. 钟捷,张晨莉,曹韵,孙波,程时丹,张曙,唐永华,吴云林. 中华消化杂志. 2006(09)
本文编号：3048627
【文章来源】：北京化工大学北京市 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１－１?（Ａ）活体荧光成像；（Ｂ）在激光治疗过程中，肿瘤部位温度变化；（Ｃ）经过一次??激光治疗后，肿瘤在实验期内体积的变化??
北京化工大学博士学位论文??？＜Ｓ：＼?ｐｎｌ【??－乂ｗ，＇ｒ＇：七??？１?／Ａ?ｈ、＼、、?ＢＨ?｜＞］＂５，？?＾??１＼费酵＿５??图１－３纳米粒子Ｇ４＂－ＧＥＭ作为光声造影剂应用于肿瘤影像学研究??Ｆｉｇ．?１－３?Ｇ４，ｒ－ＧＥＭ?ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ?ａｓ?ＰＡ?ｐｒｏｂｅ?ｆｏｒ?ｔｕｍｏｒ?ｉｍａｇｉｎｇ．??在功能性成像方面，光声造影剂可定量检测疾病组织和生物标志物，展现出??更强大的临床应用前景。浦侃裔教授团队在可激活光声造影剂的分子设计策略、??传感机制和生物应用方面做了非常深入的研宄［２４—２８］。例如，他们提出了一种自组??装的方法来制备可激活的光声纳米粒子，用于检测内源性Ｃ１ＣＴ。此工作中，他们??首先合成一种ＮＩＲ吸收的两亲寡聚物，其在Ｃ１０－存在下会发生降解，并进一步??封装惰性染料制备稳定的纳米粒子。实验结果表明，７８０ｎｍ和６８０ｎｍ处的光声??信号比值ＰＡ７８Ｇ／ＰＡ６８Ｑ与溶液中的Ｃ１ＣＴ呈良好的线性关系。在活体成像中，此纳??米粒子通过ＰＡ成像，实现肿瘤内源性Ｃ１ＣＴ的定量检测，可以进一步研究Ｃ１ＣＴ与??肿瘤病变关系。??，雙，片、＇?７Ｂ〇ｘｘｒ＾??／ｖ?ｒ’?ｃ＂?？??图ｉ－４光声成像定量检测ｃｉｃｒ??Ｆｉｇ．?１－４?Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ?ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＣＩＯ－?ｂｙ?ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ?ｉｍａｇｉｎｇ．??４??
?北京化工大学博士学位论文???法较为复杂，受到多种因素（如ｐＨ等）影响，在尺寸较小时难以控制形貌??为解决上述问题，尹梅贞教授团队在传统溶剂热法的基础上进行改良（图１－６）。??他们一方面增大体系中油胺配体的含量，另一方面从体系溶剂种类、溶剂用量和??原料浓度等条件做改变，最终合成了尺寸孝分布均匀且磁性效果好的纳米粒子??［５Ｑ］。这项工作将进一步丰富了?ＭＲＩ造影剂的种类，也为其他ＭＲＩ造影剂的制备??提供了新思路。??Ｉ?．．．．．．．—????Ｉ?４〇；??￡?／?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?Ｆｉｑ．?ｉｊ??３，?２〇ｍ????＾??ｔｏ??§?〇?ｄｆｓｐｅｒｓｆｔｄ?Ｉｎ?ｈｅｘａｎｅ???§?ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ?ｉｎ?ｅｔｈａｎｏｌ??１：?瞧??－２００００?－１００００?０?１００００?２００００??Ｆｉｅｌｄ?（Ｏｅ）??图１－６?ＣｏＦｅ２〇４纳米粒子的合成??Ｆｉｇ．?１－６?Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ＣｏＦｅ２〇４?ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ．??１．２纳米粒子的性能调控??随着生物学研宄问题复杂与深入，只有“标记”作用的传统造影剂，己经难??以满足生物学日益增长的研宄需求。理想的造影剂，既要提供高质量的成像，又??要具有刺激－响应的特性，以适应更多的使用场景。更进一步，这些智能纳米粒??子，不仅能通过成像去“发现问题”，还起到治疗的作用，从而达到“解决问题”??的目的，真正地实现“功能性”。而上述料的期望，都基于纳米粒子的基本性能??而展开。??研宄表明，作为造影剂的纳米粒子，其材料性能如电荷、尺寸和光学性能等??性能将影响着成像效果。而通过化学
【参考文献】：
期刊论文
[1]肺癌自身抗体在肿瘤早期诊断和治疗中的临床应用进展[J]. 霍云丽,郭子建. 标记免疫分析与临床. 2019(05)
[2]儿童型滤泡性淋巴瘤八例临床病理及分子遗传学特征[J]. 陈芳芳,陈燕坪,陈刚. 中华病理学杂志. 2019 (05)
[3]Perylenediimide chromophore as an efficient photothermal agent for cancer therapy[J]. Shaobo Zhang,Jianhao Li,Jie Wei,Meizhen Yin. Science Bulletin. 2018(02)
[4]V-ATPase分子结构与功能及其RNAi技术在害虫防治中的应用研究进展[J]. 刘希,周琳,高飞,刘向阳,赵特. 河南农业科学. 2014(05)
[5]肺癌肿瘤标志物检测的研究现状[J]. 白晓雪,张妍蓓. 临床肺科杂志. 2011(02)
[6]PET/CT成像原理、优势及临床应用[J]. 孙涛,韩善清,汪家旺. 中国医学物理学杂志. 2010(01)
[7]CT成像技术的发展[J]. 石明国,张振荣,尤志军,郑敏文. 中国医学装备. 2007(04)
[8]小肠肿瘤诊断：双气囊小肠镜与其他检查手段的对比研究[J]. 钟捷,张晨莉,曹韵,孙波,程时丹,张曙,唐永华,吴云林. 中华消化杂志. 2006(09)
本文编号：3048627
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