多重响应纳米粒子的制备及其在糖尿病的治疗与监测中的应用

发布时间：2017-05-15 20:23

  本文关键词：多重响应纳米粒子的制备及其在糖尿病的治疗与监测中的应用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：多重响应纳米粒子是一类能够同时感知多种信号并对其做出智能反应的粒子,尺寸在纳米级别。由于其具有集多功能于一体的特殊性,故该种纳米粒子可通过各个组分间的相互作用自组装形成一个多功能纳米器件,只需要改变外界的刺激条件,它的物理化学性质就会发生相应的改变。因而,多重响应纳米粒子在工程技术和生物医药领域有广泛的潜在应用价值。糖尿病是一种常见的慢性糖代谢紊乱疾病,糖尿病患者不仅血糖浓度波动大,而且血糖浓度的急速波动极易引发一系列不良反应与并发症,对患者的身心造成严重的伤害,甚至可导致生命危险。针对糖尿病患者复杂多变的病征,多重响应纳米粒子为糖尿病的治疗提供了新的诊治思路。集多重响应性于一体的纳米粒子不仅能够适应人体pH7.4,37℃,0.15M NaCl的体液环境,还能在血糖浓度发生变化时作出智能判断,依据血糖浓度水平自主调控胰岛素的释放。此外,进行功能修饰后的多重响应纳米粒子还可依据血糖浓度的变化发出相应的信号以反映血糖浓度水平,为糖尿病的治疗提供可靠依据。本论文依据多重响应纳米粒子对不同信号的感知能力,利用简单易行、造价低廉的方法设计了一系列多重响应纳米粒子,并将其用于糖尿病的治疗与监测,具体内容如下： (1)采用Pickering乳液法,通过原子转移自由基聚合(ATRP)反应制备了具有非对称结构的双重响应复合纳米粒子。该工作中制备了不同比例的N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和2-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯(DMAEMA)修饰的非对称纳米Si02粒子；通过元素分析研究了NIPAM和DMAEMA的接枝率；通过TEM观察了不同pH值下纳米粒子的非对称形貌的变化；用浊度法考察了非对称纳米粒子的温度和pH响应性,考察了NIPAM和DMAEMA的接枝率对粒子的温度/pH响应性；以MTT法评价了非对称纳米Si02粒子的生物相容性。 (2)采用沉淀聚合的方法,一步制备了可降解的多重响应纳米粒子,并将其用于胰岛素的自调控释放。该工作中以双丙烯酰胱胺(BAC)为可降解交联剂,在APS的引发下使NIPAM、DMAEMA和3-氨基苯硼酸(AAPBA)聚合,制备了粒径在250nm左右的粒径均一且表面光滑的微凝胶。该微凝胶不仅能够在生理条件下有效识别葡萄糖,同时还具有温度和pH敏感性。此外,在0.15M NaCl的生理盐浓度下,该微凝胶仍可长时间稳定存在。交联剂BAC中的二硫键使得微凝胶具有可降解性,在DTT的存在下微凝胶能够逐渐降解。在对胰岛素的释放研究中发现,该多重响应微凝胶能够依据外界环境的变化,自主调控释放所负载的胰岛素,且释放可长达2天。细胞毒性研究表明该微凝胶粒子有良好的生物相容性。 (3)采用沉淀聚合的方法,一步制备了以G1.0PAMAM为荧光探针且含有NIPAM、DMAEMA和AAPBA的多重响应纳米粒子,将其作为生物传感器实现对葡萄糖浓度的可持续监测。本工作中制备的微凝胶粒子不仅能够在生理条件下有效识别葡萄糖,而且对于人体常见的干扰物质如乳酸、人血清白蛋白和多种金属离子有一定的抗干扰作用。相比于传统基于有机荧光染料和贵金属的葡萄糖传感器,本工作制备的生物纳米传感器有更优异的抗光漂白性和生物相容性。该传感器除了可经皮照射通过光学方法直接监测葡萄糖水平变化,还可通过泪液实现对葡萄糖水平的监测。
【关键词】：多重响应 纳米粒子 糖尿病 胰岛素 治疗 监测
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R318.08;R587.1
【目录】：

• 中文摘要3-5
• Abstract5-11
• 第一章 文献综述11-33
• 1.1 前言11
• 1.2 糖尿病11-12
• 1.2.1 糖尿病发展现状11-12
• 1.2.2 糖尿病分类12
• 1.3 糖尿病常用治疗药物及特点12-16
• 1.3.1 口服降糖化学药13
• 1.3.2 胰岛素13-16
• 1.3.3 中药16
• 1.4 多重响应纳米粒子作为胰岛素载体的研究现状16-24
• 1.4.1 基于PBA的化学交联多重响应纳米凝胶17-20
• 1.4.2 基于PBA的多重响应自组装胶束20-21
• 1.4.3 基于PBA的开关型多重响应纳米粒子21-22
• 1.4.4 基于PBA的多重响应杂化纳米粒子22-24
• 1.5 葡萄糖水平监测常用方式24-27
• 1.5.1 电化学传感器24-25
• 1.5.2 光学传感器25-27
• 1.6 本学位论文选题指导思想27-29
• 参考文献29-33
• 第二章 非对称pH/温度响应型SiO_2纳米粒子的合成与表征33-51
• 2.1 前言33-34
• 2.2 实验部分34-37
• 2.2.1 实验原料34-35
• 2.2.2 纳米SiO_2的活化35
• 2.2.3 纳米SiO_2表面引入引发剂35
• 2.2.4 乳液的制备35
• 2.2.5 纳米复合颗粒的制备35-36
• 2.2.6 FTIR表征36
• 2.2.7 形貌表征36
• 2.2.8 pH和温度敏感性考察36-37
• 2.2.9 元素组成的测定37
• 2.2.10 非对称复合纳米粒子的生物相容性初步评价37
• 2.3 结果与讨论37-46
• 2.3.1 非对称复合纳米粒子的合成37-39
• 2.3.2 FTIR分析39
• 2.3.3 纳米复合颗粒的形貌39-41
• 2.3.4 复合纳米SiO_2的pH敏感性41-45
• 2.3.6 复合纳米SiO_2的生物相容性45-46
• 2.4 结论46-47
• 参考文献47-51
• 第三章 可降解多重响应纳米粒子的制备及其在生理条件下对胰岛素的自调控释放51-78
• 3.1 前言51-52
• 3.2 实验部分52-56
• 3.2.1 原料和仪器52-53
• 3.2.2 AAPBA的合成53
• 3.2.3 BAC的合成53
• 3.2.4 微凝胶的合成53-54
• 3.2.5 微凝胶的表征54
• 3.2.6 微凝胶的温敏性研究54
• 3.2.7 微凝胶的pH敏感性研究54
• 3.2.8 微凝胶的葡萄糖响应性研究54
• 3.2.9 微凝胶的盐稳定性研究54
• 3.2.10 微凝胶的可降解行为研究54-55
• 3.2.11 微凝胶的释药行为研究55
• 3.2.12 微凝胶的生物相容性初步评价55-56
• 3.3 结果与讨论56-72
• 3.3.1 可降解多重响应微凝胶的合成56-58
• 3.3.2 微凝胶的温敏性58-59
• 3.3.3 微凝胶的pH敏感性59-61
• 3.3.4 微凝胶的葡萄糖敏感性61-64
• 3.3.5 微凝胶的盐稳定性64-67
• 3.3.6 微凝胶的降解行为67-69
• 3.3.7 胰岛素的自调控释放69-72
• 3.3.8 微凝胶的生物相容性72
• 3.4 结论72-74
• 参考文献74-78
• 第四章 花型多重响应纳米粒子的制备及其作为生物传感器对葡萄糖的可持续监测78-98
• 4.1 前言78-79
• 4.2 实验部分79-81
• 4.2.1 原料和仪器79
• 4.2.2 微凝胶传感器的合成79-80
• 4.2.3 微凝胶的形貌表征80
• 4.2.4 微凝胶对葡萄糖检测性能考察80
• 4.2.5 体外生物毒性评价80-81
• 4.2.6 细胞环境荧光性能评价81
• 4.2.7 微凝胶穿透皮肤能力考察81
• 4.3 结果与讨论81-93
• 4.3.1 用于检测葡萄糖的纳米传感器的合成81-83
• 4.3.2 微凝胶的形貌观察83-84
• 4.3.3 生理条件下葡萄糖诱导的荧光变化84-85
• 4.3.4 抗干扰能力85-88
• 4.3.5 模拟人工泪液对葡萄糖的检测能力的考察88-90
• 4.3.6 微凝胶细胞毒性和体外对葡萄糖检测性能90-92
• 4.3.7 体内微凝胶对葡萄糖检测性能92-93
• 4.4 结论93-95
• 参考文献95-98
• 全文总结98-100
• 攻读硕士学位期间已发表和待发表的论文100-101
• 致谢101-102

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 良介;胰岛素类似物——诺和锐[J];辽宁实用糖尿病杂志;2004年03期

2 王克安,李天麟,向红丁,刘尊永,白锦,冯晋光,富振英,马林茂,陈君石,金书香,李彦琴,秦汝莉,陈泓,孙天剑,满青青;中国糖尿病流行特点研究 糖尿病和糖耐量低减患病率调查[J];中华流行病学杂志;1998年05期

3 ;1996～2000年国家糖尿病防治规划纲要[J];中国慢性病预防与控制;1996年02期

  本文关键词：多重响应纳米粒子的制备及其在糖尿病的治疗与监测中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：368794