叶酸受体靶向的多功能壳聚糖纳米载体用于抗肿瘤和成像研究

发布时间：2017-10-24 13:27

  本文关键词：叶酸受体靶向的多功能壳聚糖纳米载体用于抗肿瘤和成像研究

  更多相关文章： 壳聚糖 叶酸 基因治疗 化疗 联合治疗 细胞成像

【摘要】：随着肿瘤的发生率与死亡率日渐增加,肿瘤的预防、诊断以及针对性治疗正被人们时刻关注着,各种研究治疗的方式和手段也正日益改善肿瘤的疗效。目前应用在临床治疗上的最主要手段仍然还是传统化疗药物治疗,但如何提高药物在靶点的有效性和降低药物副作用一直是实践中的难题;而现代生物治疗(基因疗法)是一种治疗肿瘤的新手段,因其抑制肿瘤能力强,可从源头控制癌细胞基因、减少产生肿瘤形成相关分子等特点,受到越来越多的关注。当然临床使用中也面临巨大的挑战,主要是因为其输送效率低,稳定性差,容易被体内的酶或者其他物质降解,难以发挥功效。那么构建一种安全且能携载不同作用机制的药物/基因复合载体,提供多种治疗手段,势必将帮助进一步提高肿瘤治疗能力。本论文通过构建叶酸和异硫氰酸荧光素共修饰的壳聚糖(FA-CS-FITC),同时携载化疗药物阿霉素(DOX)和碳量子点(C-Dots),表面吸附上与抑制肿瘤生长相关的VEGF shRNA,将化疗和基因治疗相结合,协同抑制肿瘤细胞的生长。复合载体FA-CS-FITC大小约为100nm,表面Zeta电位高达+24.7mV,具有良好的生物相容性、稳定性等优点,能够高效携载阿霉素(载药率14.1%);同时C-Dots包裹进复合载体后也可以在多种溶剂中保持稳定性,而且由于壳聚糖本身的pH响应能力,还可以在酸性环境下稳定释放;将VEGF shRNA吸附在纳米复合物上后,既能有效保护不被体内的多种酶降解,同时也可以在离子富集的环境下释放出来。生物学研究结果表明,在联合药物和基因治疗后对HeLa肿瘤细胞的抑制率48h可以达到74%,同时药物和基因双重治疗促进了肿瘤细胞的凋亡的发生;叶酸分子给复合粒子提供更高的靶向能力,可以有效提高载体被细胞内吞。我们的研究结果发现,复合纳米粒子在治疗细胞的同时,还可以利用量子点的荧光光学特性对细胞进行示踪与定位,进行光学成像和示踪研究。本文研究表明复合纳米药物FA-CS-FITC(DOX/C-Dots)/VEGF shRNA具有很好的协同抑制肿瘤细胞增殖,促进肿瘤细胞凋亡,提高肿瘤治疗效果的能力,同时帮助在肿瘤细胞中定位和成像,为肿瘤治疗提供了一种新途径。
【关键词】：壳聚糖 叶酸 基因治疗 化疗 联合治疗 细胞成像
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R730.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 绪论13-22
• 1.1 药物运输纳米载体的研究进展13-19
• 1.1.1 前言13-14
• 1.1.2 纳米载体（纳米粒子）的分类和选择14-15
• 1.1.3 壳聚糖纳米载体材料的合成方法15
• 1.1.3.1 化学-交联法15
• 1.1.3.2 离子-交联法15
• 1.1.4 壳聚糖药物载体研究现状15-16
• 1.1.5 肿瘤靶向运输16-17
• 1.1.6 基因治疗17-19
• 1.1.6.1 血管内皮细胞生长因子（VEGF）与肿瘤的相关性研究18-19
• 1.2 荧光探针的研究和实时成像应用19-21
• 1.2.1 荧光染料19-20
• 1.2.2 碳材料量子点20-21
• 1.3 本课题的实验思路21-22
• 第二章 水溶性碳量子点的合成与表征22-30
• 2.0 引言22
• 2.1 实验材料22-23
• 2.1.1 主要试剂22-23
• 2.1.2 主要溶剂配置23
• 2.1.3 主要仪器与设备23
• 2.2 实验方法23-25
• 2.2.1 壳聚糖碳量子点的制备23-25
• 2.2.1.1 微波加热法制备壳聚糖碳量子点23-24
• 2.2.1.2 PEG4000表面钝化壳聚糖碳量子合成24
• 2.2.1.3 功能化碳量子点C-dots的合成24
• 2.2.1.4 壳聚糖C-QDs与C-Dots的光学性质24-25
• 2.2.1.5 壳聚糖C-QDs与C-Dots荧光量子产率测量25
• 2.2.2 碳量子点荧光的溶剂效应25
• 2.3 实验结果与讨论25-29
• 2.3.1.1 C-QDs与C-Dots紫外与荧光光谱表征25-26
• 2.3.1.2 C-Dots光成像与光稳定性检测26-27
• 2.3.1.3 碳量子点荧光的溶剂效应27-29
• 2.4 小结29-30
• 第三章 功能化壳聚糖载体的修饰与表征30-42
• 3.1 实验材料30-31
• 3.1.1 主要试剂30
• 3.1.2 主要溶液配置30
• 3.1.3 主要仪器与设备30-31
• 3.2 实验方法31-34
• 3.2.1 叶酸活性酯的制备31
• 3.2.2 叶酸修饰壳聚糖的制备31-32
• 3.2.3 异硫氰酸荧光素标记的叶酸壳聚糖的制备32
• 3.2.4 靶向荧光型FA-CS-FITC(DOX/C-dots)纳米粒子的制备32
• 3.2.5 场发射扫描电子显微镜检测32-33
• 3.2.6 傅里叶红外光谱检测33
• 3.2.7 紫外与荧光分光光度计定性分析33
• 3.2.8 阿霉素负载效率实验33-34
• 3.2.9 药物体外释放实验34
• 3.2.10 稳定性实验34
• 3.3 实验结果与讨论34-41
• 3.3.1 靶向荧光型FA-CS-FITC(DOX/C-dots)纳米粒子形貌34-37
• 3.3.2 叶酸与异硫氰酸荧光素修饰的壳聚糖表征37-41
• 3.3.2.1 叶酸、异硫氰酸荧光素修饰的紫外吸收与傅里叶红外光谱37-38
• 3.3.2.2 叶酸异硫氰酸荧光素共修饰的壳聚糖荧光光谱分析38-39
• 3.3.2.3 功能化复合粒子载药量和包封率研究和体外释放实验39-40
• 3.3.2.4 稳定性实验40-41
• 3.4 小结41-42
• 第四章 叶酸修饰的壳聚糖共载阿霉素和基因联合抗肿瘤及细胞内成像研究42-58
• 4.1 引言42
• 4.2 实验材料42-44
• 4.2.1 细胞42
• 4.2.2 主要试剂42-43
• 4.2.3 主要仪器和设备43
• 4.2.4 主要溶液配制43-44
• 4.3 实验方法44-49
• 4.3.1 VEGF shRNA的提取及浓度测定44-45
• 4.3.2 基因复合物的制备与吸附实验45
• 4.3.3 HeLa细胞的培养45-46
• 4.3.3.1 细胞的复苏45-46
• 4.3.3.2 细胞的传代与接板46
• 4.3.3.3 细胞的冻存46
• 4.3.4 FA-CS-FITC与FA-CS-FITC(C-Dots)载体细胞毒性实验46-47
• 4.3.5 复合粒子的细胞内吞实验47
• 4.3.6 基因药物复合粒子的抗肿瘤协同治疗检测47-48
• 4.3.7 基因药物复合粒子的促肿瘤细胞凋亡检测48
• 4.3.8 VEGF基因表达检测48
• 4.3.9 复合粒子靶向与竞争抑制实验48-49
• 4.3.10复合粒子模式成像49
• 4.4 实验结果49-57
• 4.4.1 FA-CS-FITC(DOX/C-dots)/VEGF shRNA NPs形貌表征与电位49-50
• 4.4.2 复合粒子对VEGF shRNA吸附与保护50-51
• 4.4.3 FA-CS-FITC与FA-CS-FITC(C-Dots)载体细胞毒性检测51-52
• 4.4.4 复合粒子的内吞情况检测52
• 4.4.5 复合粒子靶向性与竞争抑制实验52-55
• 4.4.6 复合粒子协同抗肿瘤研究55-56
• 4.4.7 复合粒子模式成像图56-57
• 4.5 小结57-58
• 第五章 全文总结58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-64
• 攻硕期间的研究成果64-65

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