多功能Janus型磁—介孔二氧化硅纳米载体的合成及安全性评价

发布时间：2020-11-12 23:17

　　 纳米材料是当今材料领域内迅速发展的一类新型材料,其独特的物、化、电、磁及光学性能使其在信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防等领域都得到了应用,其中纳米技术与医疗领域的结合在近年来正受到越发广泛的关注。肿瘤研究作为当前医药领域内最活跃的方向,与纳米技术的联合呈现出巨大的潜力和应用前景。磁-介孔二氧化硅纳米粒子(M-MSN)作为一类新型的无机复合纳米材料,拥有纳米尺度、磁响应性、表面可功能化修饰及介孔载药等优良性能,在药物靶向运输、核磁成像造影剂、磁热疗等方面具有巨大的潜力,已经被用于抗肿瘤药物装载、核磁成像等方面的研究。Janus型磁-介孔二氧化硅纳米粒子(J-M-MSN)是一种非对称棒状磁-介孔纳米粒子,其比传统球形磁-孔二氧化硅纳米粒子更大的比表面积和更强磁性能,有望作为多功能纳米药物输送体用于肿瘤的诊断和治疗研究。为了构建新型多功能纳米载体系统,我们仍需要对纳米粒子进一步功能化修饰。本课题将以Janus型磁-介孔二氧化硅纳米粒子(J-M-MSN)为基础,在其表面修饰上肿瘤靶向基团及荧光成像基团,使其具备肿瘤主动靶向、药物运载及实时监测药物治疗过程等多重优良性能。为了进一步验证合成的多功能纳米载体的安全性问题,本课题还将对这种纳米粒子的体内、体外安全性做出评价,为其转化应用迈出坚实的一步。目的:制备出性能稳定的Janus型磁-介孔二氧化硅纳米粒子,并在其表面包裹偶联量子点的透明质酸,从而制备出具备载药、肝癌靶向、可成像的新型多功能纳米药物载体系统(J-M-MSN/HA-QD)。将J-M-MSN/HA-QD用于细胞实验和动物实验,检验其对不同细胞活性的影响,探讨动物急性毒性和长期毒性作用,从而评价其安全性,为这种多功能载体的生物运用提供理论支持。内容:通过透射电镜,扫描电镜,zeta电位测量仪,荧光分光光度计,激光扫描共聚焦显微镜对合成的J-M-MSN/HA-QD进行表征鉴定,并进一步利用磺酰罗丹明B(Sulforhodamine B,SRB)染色法评估这种多功能纳米载体对不同正常细胞系和肿瘤细胞系的细胞活性的影响;考察其对正常小鼠血液学、血液生化学指标的影响,分析小鼠主要脏器HE染色,普鲁士蓝染色结果以初步评价多功能纳米载体的急性毒性、长期毒性以及可能的毒性靶器官。结果:1.通过高温水解法制备出形貌均一、大小合适的磁球,再利用磁球来合成出Janus型磁-介孔二氧化硅纳米粒子,经多重表征鉴定发现其大小合适、粒径均一、分散度好、介孔性质良好符合进一步载药需求。2.利用荧光分光光度计对合成的多功能纳米药物载体系统(J-M-MSN/HA-QD)进行鉴定,结果表明Janus型磁介孔表面成功修饰上了预先偶联了量子点的透明质酸(HA-QD)。3.利用激光扫描共聚焦显微镜比较多功能纳米药物载体系统与HL7702肝正常细胞系、HepG2肝癌细胞系共孵育后的荧光成像效果,结果发现多功能纳米载体系统在HepG2组的量子点荧光最为明显,表明其具有一定的肝癌靶向性。4.SRB法检测多功能纳米药物载体系统(J-M-MSN/HA-QD)对不同正常细胞系和肿瘤细胞系的细胞活性的影响,结果表发现这种J-M-MSN/HA-QD对正常细胞毒性很低,表明其有望作为药物载体作进一步研究。5.利用ICR小鼠进行多功能纳米药物载体系统(J-M-MSN/HA-QD)的急性毒性和长期毒性实验,结果显示这种多功能纳米载体在急性毒性实验中对小鼠的半数致死量为349.2mg/kg;利用组织切片技术,HE染色法,普鲁士蓝染色法考察J-M-MSN/HA-QD在小鼠脏器分布,结果表明这种纳米复合载体安全性较好。结论:我们成功制备出具备担载药物、肝癌靶向、实时监控药物运输的多功能Janus型磁-介孔二氧化硅纳米复合载体,并且验证了其在体内体外安全性良好,是一种在肿瘤研究中有巨大潜力的纳米药物输送系统。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R943
【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第1章 文献综述
    1.1 肿瘤与纳米医学
        1.1.1 肿瘤研究现状
        1.1.2 纳米技术与纳米医学
    1.2 纳米技术在肿瘤研究领域的发展
        1.2.1 肿瘤诊断中的纳米技术
        1.2.2 纳米技术与肿瘤的治疗研究进展
    1.3 肿瘤诊治一体化与磁-介孔二氧化硅纳米粒子（M-MSN）
        1.3.1 肿瘤的诊治一体化纳米平台
        1.3.2 磁-介孔二氧化硅纳米粒子（M-MSN）及其功能化修饰
    1.4 磁-介孔纳米材料的生物安全性问题
第2章 实验部分
    2.1 多功能Janus型磁-介孔二氧化硅纳米载体的合成及表征
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验方法
        2.1.3 实验结果
    2.2 多功能Janus型磁-介孔二氧化硅纳米粒子的细胞安全性及肝癌靶向性测定
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验方法
        2.2.3 实验结果
    2.3 Janus型磁-介孔二氧化硅纳米复合载体的动物安全性实验
        2.3.1 实验材料
        2.3.2 实验方法
        2.3.3 实验结果
        2.3.4 讨论
第3章 讨论
第4章 结论
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢

【参考文献】

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本文编号：2881366