基于超分子化学的纳米材料表面工程化修饰及医学靶向成像的应用研究

发布时间：2021-12-18 06:18

　　生物医学成像技术是疾病诊断与监测的重要方法。纳米造影剂可以增强疾病部位与正常组织的成像信号对比度,进而提高诊断的准确性。为了实现纳米造影剂在生物体内的有效利用,需要通过表面工程化修饰来赋予或提高它们的生物相容性、胶体稳定性和疾病靶向性等。然而,现有的表面修饰策略仍然存在一定局限性,如将靶向配体修饰到纳米粒表面的过程中,靶向基团可能会与纳米粒表面相结合而影响其靶向活性;同时,现有方法通常缺乏普适性,不能适用于多种纳米粒。因此,探索具有广泛适用性的表面配体修饰方法,对提升纳米造影剂在生物体内医学靶向成像效果至关重要。近些年,超分子在生物应用方面受到了广泛关注。其中,超分子化合物葫芦脲可通过主客体相互作用连接纳米粒和靶向配体,使靶向配体有序地排列在纳米粒的表面。基于此,本课题设计了一种新型纳米粒表面修饰方法来提升纳米造影剂的生物靶向性。首先,制备形貌均一、具有成像性能的系列无机纳米粒（以氧化铁纳米粒、氧化锰纳米粒、金纳米棒为例）,利用聚乙二醇（PEG）进行配体交换,以提高纳米粒的胶体稳定性和生物相容性,再分别进行亚精胺修饰,得到具有客体结构的纳米粒（XNP-SP）;随后,将靶向配体精氨酸-甘... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

非环状葫芦脲同系物（简称aCB）的化学结构

浙江大学硕士学位论文第2章基于超分子化学表面工程化修饰的靶向纳米造影剂的构建与表征6第2章基于超分子化学表面工程化修饰的靶向纳米造影剂的构建与表征作为超分子家族的一员，大环分子葫芦脲因其可以增强难溶性药物的溶解性和生物活性、提高金属纳米粒在水溶液中的稳定性和催化活性、调节药物释放等能力而成为一种具有潜力的分子容器[58,63,64]。其中，具有灵活的构像、较大的门户尺寸和空腔体积的非环状葫芦脲aCB能够通过双向主客体相互作用装载两个客体分子，因而可以作为连接“桥梁”在修饰纳米粒的同时将靶向配体有序地组装在纳米粒表面，固定靶头的方向，有利于实现纳米粒的有效递送。本章提出了一种基于超分子化学的纳米材料表面工程化修饰方法用于提升靶向造影剂的胶体稳定性和生物靶向性，并以三种不同的无机纳米粒（氧化铁纳米粒、氧化锰纳米粒和金纳米棒）为例考察其适用范围。首先，制备形貌均一的三种无机纳米粒，利用羧基或巯基聚乙二醇（PEG）分别对它们进行配体交换并在PEG末端进行亚精胺修饰，以提高纳米粒的胶体稳定性和生物相容性；随后，对靶向配体RGD进行亚精胺修饰，得到具有客体结构的靶向配体；最后，引入aCB分子作为中间连接“桥梁”，通过双向主客体相互作用将RGD有序地组装在纳米粒表面，获得一类基于超分子化学表面工程化修饰的靶向纳米造影剂。图2.1基于超分子化学表面工程化修饰的靶向纳米造影剂的合成路线图。

浙江大学硕士学位论文第2章基于超分子化学表面工程化修饰的靶向纳米造影剂的构建与表征14IONP-aCB和IONP-CRTCAs都能较好地分散在水溶液中，分散体系澄清透明，测得水合粒径分别23、25、27nm。TEM结果也表明它们都具有较好的分散性，在水溶液中不会发生团聚（图2.3）。图2.2（a）IONP的透射电镜图；（b）IONP的尺寸分布直方图。Figure2.2(a)TEMimageofIONP;(b)SizedistributionofIONP.图2.3（a）IONP-PEG，（b）IONP-SP，（c）IONP-aCB和（d）IONP-CRTCAs的透射电镜图；（e）IONP-PEG，（f）IONP-SP，（g）IONP-aCB和（h）IONP-CRTCAs的水合粒径。Figure2.3TEMimagesof(a)IONP-PEG,(b)IONP-SP,(c)IONP-aCBand(d)IONP-CRTCAs;Hydrodynamicsizeof(e)IONP-PEG,(f)IONP-SP,(g)IONP-aCBand(h)IONP-CRTCAs.


本文编号：3541807