基于微流控技术一步制备包封原位形成硫化铋纳米粒的海藻酸盐微球及其光热效应

发布时间：2020-07-26 17:44

【摘要】：经导管肝动脉化疗栓塞(TACE)是中晚期肝癌患者的首选治疗方案,但仍然存在易复发和治疗不完全等不足。热疗作为一种补充治疗手段,可使肿瘤局部温度升高到42℃以上,直接杀死癌细胞,并可增加肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。因此,将热疗与TACE相结合有望改善肿瘤的治疗效果。近红外光(NIR)介导的光热治疗是利用光热剂在肿瘤部位将吸收的近红外光转化为热能,因温度升高而杀死肿瘤细胞的治疗方法,具有靶向性强、疗效高和副作用小等优点。本文基于液滴型微流控技术,一步制备了包封原位形成的光热试剂硫化铋纳米粒的海藻酸盐(Bi_2S_3@BCA)微球,该载药微球具有热疗、栓塞和化疗等多种功能,有望改善肿瘤的治疗效果。本论文主要研究内容和结果如下:1.以聚二甲基硅氧烷和玻璃组成的液滴型微流控芯片为制备装置,以含硫源和海藻酸钠(ALG)的水溶液为分散相、以含有原位生成的CaCl_2纳米粒(NPs)和表面活性剂的液体石蜡为连续相、以含有表面活性剂和Bi~(3+)的水溶液为接收液,一步制备Bi_2S_3@BCA微球。研究不同的硫源及其浓度、接收液组成等对制备的微球形貌和稳定性的影响。根据结果,选定Na_2S_2O_3(0.15 mol/L)为硫源,其与2.0 wt%海藻酸钠水溶液混合后作为分散相使用,以含有Span 80(2.0 wt%)和CaCl_2 NPs(0.8 wt%)的液体石蜡为流动相,以含0.3 mol/L Bi(NO_3)_3、0.1 mol/L Ca(NO_3)_2、2.0 wt%Tween 20和2.0 wt%Oπ-10乳化剂为接收液。分散相和流动相的流速分别为600μL/h和4800μL/h时,得到形貌规整、湿态粒径约为150μm的微球,适宜用作血管栓塞材料;2.采用扫描电镜、透射电镜、X-射线光电子能谱等对Bi_2S_3@BAC微球的形貌和组成进行了表征。结果显示,微球中原位形成的Bi_2S_3纳米粒的粒径约为500 nm。紫外-可见-近红外(UV-vis-NIR)光谱显示,制备的Bi_2S_3@BCA微球在NIR区有较强的吸收,这来自于微球中包封的Bi_2S_3纳米粒在NIR区的吸收。在功率密度为1.5 W/cm~2、波长为808 nm的近红外激光下照射10分钟,10 wt%的微球悬浮液的温度可升高65℃以上,即具有良好的光热效应,由此Bi_2S_3@BCA微球可用于肿瘤的热疗。且Bi_2S_3@BCA微球具有很好的光热稳定性。3.通过静电吸附法制备负载盐酸阿霉素(DOX·HCl)的载药微球(DOX-Bi_2S_3@BCA),采用透析法研究NIR激光照射对载药微球药物释放行为的影响。结果显示NIR激光照射可促进微球中药物的释放。另外,细胞毒性实验表明,化疗联合光热治疗可显著提高对肿瘤细胞的杀伤力。因此所制备的Bi_2S_3@BCA微球兼具热疗、化疗和栓塞多种功能。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R943
【图文】：

示意图,示意图,化疗性栓塞,化疗疗效

体积较大且已经发生转移，已属中大，病痛缓解率低[2,3]。近年来，肝癌者寿命、改善生活质量等方面发是指在不开刀暴露病灶下，经由血有的管道，在医学影像设备（血管治疗的一种新型疗法。肝癌的介入动脉栓塞。方法之一是经导管肝动脉化疗栓E）。将高浓度的抗肿瘤药物灌注到坏死，起到化疗性栓塞的作用[4]，这此方法是将经动脉栓塞和局部化疗疗效高等优点，是当前公认的非手1 所示。

吸收光谱,纵横比,吸收光谱,纵向

图 1.3 （a）金纳米棒横向和纵向两个 SPR 峰；（b）纵横比不同的金纳米棒 UV-Vis-NIR 吸收光谱用聚乙二醇（PEG）修饰的金纳米棒可以延长它在体内的循环时间。Song 等人合 AuNR@PEG/PLA，是由 PEG 和聚乳酸（PLA）修饰的两亲性金纳米棒（Au NRs后被包封在可通过生物降解、酶降解和近红外光降解的等离子体囊泡中，其治疗示如图 1.4 所示[38]。当使用拉曼（Raman）探针标记时，强耦合的金纳米棒在自组装泡中使表面增强拉曼散射（SERS）信号增强，可以特异性地靶向上皮细胞黏附分EpCAM）阳性的癌细胞，故可实现超灵敏光谱检测癌细胞。当用功率密度为 2.5W/c 808nm 近红外光照射等离子体囊泡分散液（含 0.05nmol/LAuNRs）时，温度可在钟内迅速上升到 60℃以上。此外，负载抗癌药物 DOX·HCl 后，光热治疗和光活化协同作用，其靶向杀死癌细胞比单一治疗具有更高的效率。

基于微流控技术一步制备包封原位形成硫化铋纳米粒的海藻酸盐微球及其光热效应

AuNR@PEG/PLA治疗示意

【参考文献】