具有CT响应的纳米硫化铋的制备、表征及应用

发布时间：2017-09-30 08:03

  本文关键词：具有CT响应的纳米硫化铋的制备、表征及应用

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【摘要】：X射线计算机断层扫描(CT)是现代医学诊断一种常用的手段，常借助于CT造影剂增强扫描效果。目前临床应用的CT造影剂主要是一些碘造影剂，然而这些造影剂在临床使用中也逐渐暴露出一些不足。 纳米生物技术的出现为解决上述CT造影剂的不足，提供了一种全新的解决方案。目前已有将纳米金、纳米氧化钽及纳米硫化铋作CT造影剂的研究。由于铋具有相对最高的原子序数和X衰减系数，理论上能够引起更高的对比。因此纳米硫化铋作造影剂具有较高的研究价值。 本文采用不同硫源铋源并通过控制试验条件制备了不同形貌尺寸的油溶性纳米硫化铋颗粒，选择合适的纳米硫化铋进行表面修饰后制备水溶性纳米粒子。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)进行了表征。为了进一步研究纳米粒子能否应用于在体实验，我们又做了细胞毒性试验，并采用透射电镜观察探针在细胞内状态。本论文的主要工作包括： (1)以氯化铋、单质硫、油胺为原料，采用“hot injection”方法分别控制硫单质与氯化铋摩尔比为2:1，170°C和硫单质与氯化铋摩尔比1:5，反应温度130°C制备不同的油溶性纳米硫化铋；以氯化铋、硫代乙酰胺、油胺为原料，采用“hot injection”方法180°C反应制备纳米硫化铋。表征显示：硫单质与氯化铋摩尔比为2:1，170°C反应制备的油溶性纳米硫化铋晶形良好，长约14nm，宽约7nm，尺寸大小均一，故选择此种纳米硫化铋进行下一步的表面修饰等实验。 (2)制备了油溶性硫化铋纳米颗粒后进一步对纳米颗粒进行表面改性，得到水溶性的纳米粒子。我们尝试利用四乙氧基硅烷(TEOS)、2-[甲氧基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基硅烷(PEG-silane)对纳米硫化铋表面修饰得到水溶性的二氧化硅和PEG包覆硫化铋(Bi_2S_3@SiO_2-PEG)纳米粒子；采用三嵌段共聚物Pluronic F127，聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)，对纳米粒子表面修饰得到Bi_2S_3-PF127纳米粒子；透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)表征结果显示，Bi_2S_3@SiO_2-PEG和Bi_2S_3-PF127纳米粒子的水溶性较好，大小均一。对其进行体外CT响应性能检测的结果表明，随着纳米粒子浓度的增加，HU值也逐步增加，但在相同浓度下铋的HU值要高出碘很多，即达到相同X-射线吸收值时铋的用量远小于碘造影剂的用量，这种用量的减少意味着在临床应用中可以减少对患者的潜在不良反应。同时，与已报道的纳米硫化铋相比，Bi_2S_3@SiO_2-PEG和Bi_2S_3-PF127引起的CT对比更强。 (3)采用小鼠巨噬细胞RAW264.7检测探针的细胞毒性，并通过探针进入细胞后的透射电镜图检验细胞毒性试验的可靠性。小鼠细胞分别在含Bi_2S_3@SiO_2-PEG和Bi_2S_3-PF127的培养基中培养24小时，其中铋浓度分别为2.1和3.2mg/mL时，，细胞存活率在80%以上。在细胞的透射电镜显示探针进入细胞内部，且为改变细胞结构。
【关键词】：硫化铋 CT造影剂 纳米颗粒
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 绪论11-24
• 1.1 前沿11-12
• 1.2 X 射线计算机断层扫描成像(X-ray computed tomography, X-ray CT)12-13
• 1.3 CT 造影剂13-17
• 1.4 硫化铋纳米材料的制备及表面修饰方法17-22
• 1.5 本课题研究的意义及主要内容22-24
• 2 油溶性纳米硫化铋的制备及表征24-31
• 2.1 引言24-25
• 2.2 实验仪器与材料25-26
• 2.3 油溶性纳米硫化铋的制备方法26-28
• 2.4 结果与讨论28-30
• 2.5 本章小结30-31
• 3 纳米硫化铋的表面修饰31-40
• 3.1 引言31-32
• 3.2 实验仪器与材料32-33
• 3.3 油溶性纳米硫化铋表面修饰 SiO_2和 PEG33-34
• 3.4 油溶性纳米硫化铋表面修饰 Pluronic F12734-35
• 3.5 结果与讨论35-39
• 3.6 本章小结39-40
• 4 硫化铋纳米材料在细胞中的应用40-47
• 4.1 引言40
• 4.2 实验仪器与材料40-41
• 4.3 结果与讨论41-46
• 4.4 本章小结46-47
• 5 全文总结47-49
• 致谢49-50
• 参考文献50-56
• 附录 文献英文缩写56

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

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本文编号：947022