近红外有机小分子纳米颗粒的光声成像和光热治疗应用
发布时间：2021-06-10 00:21
Donor-Acceptor（D-A）结构的近红外（NIR）吸收有机小分子具有化学结构简单、纯度高和生物相容性良好等优点,在开发光热试剂方面具有广阔的应用前景。但是由于光热转换效率低和稳定性差,它的发展受到严重限制。因此,设计构建具有近红外吸收、高光热转换效率、高光稳定性的有机小分子,将其应用于实体肿瘤的光声成像介导的光热治疗,对于指导肿瘤的诊断和治疗具有非常重要的意义。（1）本论文以2-二氰基亚甲基噻唑为吸电子基团,以三苯胺为给电子基团,构建了具有D-A结构的近红外吸收光热试剂,并将其封装在Pluronic F127中以制备纳米颗粒TPTHM NPs用于光声成像介导的光热治疗。制备的有机纳米颗粒大小均匀（～55 nm）、具有近红外吸收、光稳定性好、生物相容性高和光热转化效率高（38%）。体外实验表明,TPTHM NPs能被4T1细胞内吞,显示出强的体外光声信号和癌细胞消融能力。以荷4T1瘤裸鼠作为动物模型,TPTHM NPs在体内具有明显的光声信号和完全消融肿瘤的能力,实验结果表明TPTHM NPs是一种非常具有潜力的光热治疗候选药物。（2）以庚-3-基-2-氰基-2-（4-（4-硝...
【文章来源】：南方医科大学广东省
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３肿瘤学中使用的成像技术［３ｌ??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｉｍａｇｉｎｇ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ?ｕｓｅｄ?ｉｎ?ｏｎｃｏｌｏｇｙ，??ｉ．ｉｊ肿瘤的治疗研宄??
用包括血管生成、??微循环和肿瘤的成像，临床应用包括黑色素瘤成像、胃肠道内窥镜检查、血管??内导管成像、前列腺癌症检测等。临床前光声成像系统已经商业化，但临床系??统需要通过严格的验证和艰巨的监管批准，在未来，光声成像有望在生物学和??医学领域得到更广泛的应用，特别是使癌症的筛查、诊断和治疗发生革命性变??化。??１．３光热治疗的介绍及其应用??１．３．１光热治疗的原理和优点??光热治疗是一种新兴的癌症治疗方法，有望克服传统癌症治疗的缺点，因??此近年来受到科学家们的肓？睐。如图１－８，光热治疗利用光热转换剂的光热效??应，可以从光收集能量转变成热能以增加周围环境的温度（高于４５°Ｃ），此时??癌细胞将产生不可修复的损伤，细胞幵始凋亡、坏死｜４５４７１。光热治疗具有以下??优点：（１）使用外部激光辐照剂量可调，可精确靶向肿瘤，副作用较小，全身??毒性低，对周围健康组织的损害达到最小化；（２）肿瘤消融效率高，几分钟便??可以加热到４５°Ｃ以上，达到完全的肿瘤消融；（３）光热试剂无毒无害，对人体??的副作用小；（４）应用范围广，能够消除各种类型的癌症＠１。??Ｅｘｃｉｔｅｄ??ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｚｅｒ?．?Ｎｏ?ｔｕｍｏｒ?ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ??Ｓ，陡、?＿?—?？?Ｉ?ＰｌＫ－ｎ？ｌｙｐ．ｃ?ｃｈａｎｇｅｓ?．ｎｄｉｒｅＣ．ｕｍｏｒ?ｄｅＭｒｕｃ．ｉｏｎ??Ａｒｃｈｉｔｃｃｌｕｒａｌ／ｖａｓｃｕｌａｔｕｒｃ??｜?｜?ｌｌ?ｉ?１?＾?－?｜?１?Ｉ＇ｕｍｏｒｄｅｓｉｒｕｃｔｉｏｎ??Ｉ?＾％?＼?？－?Ｗ３１?ｉｌｌ?＼?Ａｐｏｐｔｏｓｉｓ，?ｎｅｃｒｏｓｉｓ??！１?Ｉｍ?ｌｌｌｌｌｌｌ．
?第一章绪论???１．３．２光热转换剂的分类??为了减少对正常组织的损害，理想的光热转换剂吸收范围在近红外区域??（６５０－１３５０?ｎｍ），包括ＮＩＲ－Ｉ和ＮＩＲ－ＩＩ，在此范围内，正常组织的吸收较少甚??至无吸收，又称组织透明窗口。光热转换剂可以分为无机材料和有机材料（图??１－９）?［４９］。无机材料包括金属纳米材料（例如Ａｕ、Ｐｄ和Ａｇ纳米点）［ｍ］、碳??纳米材料（例如石墨烯和碳纳米管）［５３＃］、过渡金属硫化物（例如ＣｕＳ、Ａｇ２Ｓ、??Ｍ０Ｓ２和ＷＳ２）?［５６］和其他二维（２Ｄ）材料（例如黑磷、纳米片、氮化硼和石墨??碳氮化物）［５７］。有机材料主要包括小分子化合物和半导体聚合物纳米粒子［５８］。??尽管无机材料通常都有良好的紫外吸收特性、出色的光热转换效率和良好的光??稳定性，但它们难以被降解从而具有潜在的长期毒性，限制了其在临床上的应??用。近年来，有机小分子作为无机纳米材料的潜在替代品，在光热治疗引起越??来越多的关注。这些小分子光热转换剂通常由吸收近红外光子通过非辐射松弛??途径产生热量而起作用。小分子光热转换剂的潜在优势在于良好的生物相容性??以及结构可修饰性［４６］。??Ｓｍａｌｌ－ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ?＾Ｐ＾ｒＮＰｓ８?Ｍｅｔａ，ａｎｄ?Ｃａｒｂｏｎ＇ｂａｓｅｄ?ＮＰｓ??章．０?？丨靈ｇ???ｔ??一?‘?；?ｌ?―」??图１－９光热转换剂的分类ｔ４＇??Ｆｉｇｕｒｅ?１－９?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌ?ａｇｅｎｔ．??１０??
本文编号：3221626
【文章来源】：南方医科大学广东省
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３肿瘤学中使用的成像技术［３ｌ??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｉｍａｇｉｎｇ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ?ｕｓｅｄ?ｉｎ?ｏｎｃｏｌｏｇｙ，??ｉ．ｉｊ肿瘤的治疗研宄??
用包括血管生成、??微循环和肿瘤的成像，临床应用包括黑色素瘤成像、胃肠道内窥镜检查、血管??内导管成像、前列腺癌症检测等。临床前光声成像系统已经商业化，但临床系??统需要通过严格的验证和艰巨的监管批准，在未来，光声成像有望在生物学和??医学领域得到更广泛的应用，特别是使癌症的筛查、诊断和治疗发生革命性变??化。??１．３光热治疗的介绍及其应用??１．３．１光热治疗的原理和优点??光热治疗是一种新兴的癌症治疗方法，有望克服传统癌症治疗的缺点，因??此近年来受到科学家们的肓？睐。如图１－８，光热治疗利用光热转换剂的光热效??应，可以从光收集能量转变成热能以增加周围环境的温度（高于４５°Ｃ），此时??癌细胞将产生不可修复的损伤，细胞幵始凋亡、坏死｜４５４７１。光热治疗具有以下??优点：（１）使用外部激光辐照剂量可调，可精确靶向肿瘤，副作用较小，全身??毒性低，对周围健康组织的损害达到最小化；（２）肿瘤消融效率高，几分钟便??可以加热到４５°Ｃ以上，达到完全的肿瘤消融；（３）光热试剂无毒无害，对人体??的副作用小；（４）应用范围广，能够消除各种类型的癌症＠１。??Ｅｘｃｉｔｅｄ??ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｚｅｒ?．?Ｎｏ?ｔｕｍｏｒ?ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ??Ｓ，陡、?＿?—?？?Ｉ?ＰｌＫ－ｎ？ｌｙｐ．ｃ?ｃｈａｎｇｅｓ?．ｎｄｉｒｅＣ．ｕｍｏｒ?ｄｅＭｒｕｃ．ｉｏｎ??Ａｒｃｈｉｔｃｃｌｕｒａｌ／ｖａｓｃｕｌａｔｕｒｃ??｜?｜?ｌｌ?ｉ?１?＾?－?｜?１?Ｉ＇ｕｍｏｒｄｅｓｉｒｕｃｔｉｏｎ??Ｉ?＾％?＼?？－?Ｗ３１?ｉｌｌ?＼?Ａｐｏｐｔｏｓｉｓ，?ｎｅｃｒｏｓｉｓ??！１?Ｉｍ?ｌｌｌｌｌｌｌ．
?第一章绪论???１．３．２光热转换剂的分类??为了减少对正常组织的损害，理想的光热转换剂吸收范围在近红外区域??（６５０－１３５０?ｎｍ），包括ＮＩＲ－Ｉ和ＮＩＲ－ＩＩ，在此范围内，正常组织的吸收较少甚??至无吸收，又称组织透明窗口。光热转换剂可以分为无机材料和有机材料（图??１－９）?［４９］。无机材料包括金属纳米材料（例如Ａｕ、Ｐｄ和Ａｇ纳米点）［ｍ］、碳??纳米材料（例如石墨烯和碳纳米管）［５３＃］、过渡金属硫化物（例如ＣｕＳ、Ａｇ２Ｓ、??Ｍ０Ｓ２和ＷＳ２）?［５６］和其他二维（２Ｄ）材料（例如黑磷、纳米片、氮化硼和石墨??碳氮化物）［５７］。有机材料主要包括小分子化合物和半导体聚合物纳米粒子［５８］。??尽管无机材料通常都有良好的紫外吸收特性、出色的光热转换效率和良好的光??稳定性，但它们难以被降解从而具有潜在的长期毒性，限制了其在临床上的应??用。近年来，有机小分子作为无机纳米材料的潜在替代品，在光热治疗引起越??来越多的关注。这些小分子光热转换剂通常由吸收近红外光子通过非辐射松弛??途径产生热量而起作用。小分子光热转换剂的潜在优势在于良好的生物相容性??以及结构可修饰性［４６］。??Ｓｍａｌｌ－ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ?＾Ｐ＾ｒＮＰｓ８?Ｍｅｔａ，ａｎｄ?Ｃａｒｂｏｎ＇ｂａｓｅｄ?ＮＰｓ??章．０?？丨靈ｇ???ｔ??一?‘?；?ｌ?―」??图１－９光热转换剂的分类ｔ４＇??Ｆｉｇｕｒｅ?１－９?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌ?ａｇｅｎｔ．??１０??
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