金纳米花的制备、表面修饰及其抗肿瘤性能研究
发布时间：2021-06-11 18:14
光热治疗（PTT）是利用光能转化成热能从而抑制肿瘤快速生长的一种方法。金纳米花是一种具有良好生物相容性的光热剂。针对纳米金对肿瘤抑制率较低的缺点,本文通过研究纳米金的形貌、稳定性和递送阿霉素三方面,提高金纳米粒子的抑瘤效果。多粘菌素E具有独特的环状结构、两亲性结构和丰富的官能团,使它成为调控纳米金形貌的优秀模板。本文采用多粘菌素E调控纳米金的形貌,再利用强亲水性和高生物相容性的两性离子材料提高金纳米花的稳定性,最后利用金纳米花递送阿霉素实现化疗和热疗的联合抗肿瘤效果。本文的研究内容和结论如下:（1）两亲性多肽多粘菌素E在水溶液中经自组装形成胶束,通过稳定抗坏血酸还原氯金酸和此胶束引导生成的金纳米粒子的形貌,成功制备多粘菌素E为模板的金纳米花（PE@AuNFs）。表面粗糙的金纳米花不仅对近红外光有明显吸收,而且光热转换效率达到35.9%。PE@AuNFs几乎没有细胞毒性,经808 nm激光照射后表现出明显的抑菌性能和细胞毒性。使用激光对0.257 mM PE@AuNFs照射15 min后,HeLa细胞是相对细胞活性为19%。小鼠体内实验表明,经过一周的加药和光照治疗后,肿瘤小到几乎观察不...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
靶向肿瘤组织以及细胞器的有机小分子光热试剂的示意图[18]
等人[30]报告了沿(110)和(001)晶面生长的金纳米交叉的制备，并且实验证明金纳米交叉体表现出明显的近红外吸收，并延伸至中红外区域。若其中一个分枝暴露在入射光下，整个金纳米交叉也会被激发，这使分枝成为一根用于捕获近红外光的天线，从而有效吸收光能。由于常规癌症治疗的局限性，人们越来越多地将光热治疗作为常规疗法的替代手段。Liu等人[31]通过在石墨烯氧化物表面上修饰金纳米花并进一步修饰适体分子，该样品表现出快速的光热转换能力，在808nm激光辐射下以常规功率密度在短短2分钟内可将温度显着提高至85℃(如图1-2)。Song等人[32]成功地制备了由金纳米花和阿霉素(DOX)组成的纳米载体(Au@Si@mSi-DOX)。通过口腔癌细胞系Cal-27细胞和裸鼠模型进行化学/光热联合疗法的协同抗肿瘤治疗，化学/光热疗法的协同治疗具有更好的治疗效果。图1-2基于金纳米花的高速光热转化和药物递送样品的制备[31]
燕山大学工学硕士学位论文-6-1.3近红外光热响应金纳米材料的制备与表面分子设计近红外光热响应的金纳米材料已成为最有希望的生物医疗应用中的纳米材料之一。其中，材料的生物相容性是评价其能否实际应用于生物医学领域的基本依据[33]。所以要想得到生物相容性好的材料，在样品制备时就尽量选用无细胞毒性的模板或还原剂，而且进一步的，人们还可以对纳米颗粒进行表面分子设计，以改善其生物相容性、稳定性和协同治疗的效果。1.3.1基于生物相容性的生物模板法为了在制备样品过程中尽可能减少毒性，科研人员越来越倾向于生物模板法制备近红外光热响应的纳米粒子。例如Yin等人[6]利用伐普肽作为生物模板合成了形貌可控和生物相容性好的金纳米花材料。在生物模板法中，使用的伐普肽不仅充当模板，而且由于它们的自组装和分子相互作用还参与还原了部分金离子。Andressa等人[34]更是通过依次用银和金纳米颗粒覆盖棘孢曲霉菌来构建微管，以得到稳定的杂化介孔结构材料。因为真菌在不同环境中优异的适应能力，所以经常被用作生物模板制备纳米粒子。基于此，我们将近红外光热响应金纳米颗粒的制备方法选为生物模板法，所选模板为多粘菌素E(PE)。这是一种抗菌性多肽，不仅可以自组装，而且还具有可自主还原氯金酸的官能团[35](图1-3)。PE分子在水溶液中被折叠，使得极性和疏水结构域形成两个不同的面，从而赋予结构两亲性以及能形成孔状聚集体的能力[36]。这都为其成为金属纳米材料的生物模板从而应用于PTT试剂提供了优势。PE在水中的自组装多是由亲疏水相互作用驱动的。图1-3多粘菌素E的结构图[35]1.3.2基于生物介质中稳定性的表面分子设计材料有较好的稳定性可以进一步提高光热转化效率。为了提高金纳米粒子在生
【参考文献】：
期刊论文
[1]巯基检测方法研究进展[J]. 张力文,尚中博,常志显,祁志冲,李德亮. 河南大学学报(自然科学版). 2018(04)
[2]Hyaluronic Acid-RGD Peptide Conjugated Mesoporous Silica-coated Gold Nanorods for Cancer Dual-targeted Chemo-photothermal Therapy[J]. 周汇敏,高玉香,徐海星,LI Xin,Lü Yahui,MA Tian,CAI Xinjie,LI Rui,WANG Xiaobing,许沛虎. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science）. 2018(02)
[3]用于肿瘤光热治疗的有机纳米材料研究进展[J]. 梁国海,邢达. 中国激光. 2018(02)
[4]EDTA导致柠檬酸钠稳定的金纳米粒子的聚集与CTAB的解聚集作用[J]. 张迎迎,姚圣圣,杨涛. 广东化工. 2017(02)
[5]High-yield preparation of robust gold nanoshells on silica nanorattles with good biocompatiblity[J]. Changhui Fu,Chaofeng He,Longfei Tan,Shunhao Wang,Lu Shang,Linlin Li,Xianwei Meng,Huiyu Liu. Science Bulletin. 2016(04)
[6]金属特性碳纳米管的筛选分离及对人类乳腺癌细胞的光热效应[J]. 侯进,弥曼,魏明,易文辉. 药学学报. 2015(08)
博士论文
[1]光响应性纳米载药系统的制备及其抗肿瘤效果研究[D]. 张旭武.燕山大学 2019
[2]白桦酯酸光控载药系统的制备及其抗肿瘤效果研究[D]. 刘艳平.燕山大学 2017
[3]抗坏血酸还原法合成金纳米花的调控机制研究[D]. 杨爽.吉林大学 2016
硕士论文
[1]基于树状大分子纳米药物的制备及其性能研究[D]. 朱林林.燕山大学 2019
[2]基于近红外光透射式血氧含量监测系统的研究[D]. 渠立亮.哈尔滨理工大学 2016
[3]生物相容性纳米复合材料的制备与应用[D]. 孙蔓.东北师范大学 2011
[4]仿生修饰金纳米杆用于癌细胞选择性内吞的研究[D]. 周文波.浙江大学 2010
本文编号：3225037
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
靶向肿瘤组织以及细胞器的有机小分子光热试剂的示意图[18]
等人[30]报告了沿(110)和(001)晶面生长的金纳米交叉的制备，并且实验证明金纳米交叉体表现出明显的近红外吸收，并延伸至中红外区域。若其中一个分枝暴露在入射光下，整个金纳米交叉也会被激发，这使分枝成为一根用于捕获近红外光的天线，从而有效吸收光能。由于常规癌症治疗的局限性，人们越来越多地将光热治疗作为常规疗法的替代手段。Liu等人[31]通过在石墨烯氧化物表面上修饰金纳米花并进一步修饰适体分子，该样品表现出快速的光热转换能力，在808nm激光辐射下以常规功率密度在短短2分钟内可将温度显着提高至85℃(如图1-2)。Song等人[32]成功地制备了由金纳米花和阿霉素(DOX)组成的纳米载体(Au@Si@mSi-DOX)。通过口腔癌细胞系Cal-27细胞和裸鼠模型进行化学/光热联合疗法的协同抗肿瘤治疗，化学/光热疗法的协同治疗具有更好的治疗效果。图1-2基于金纳米花的高速光热转化和药物递送样品的制备[31]
燕山大学工学硕士学位论文-6-1.3近红外光热响应金纳米材料的制备与表面分子设计近红外光热响应的金纳米材料已成为最有希望的生物医疗应用中的纳米材料之一。其中，材料的生物相容性是评价其能否实际应用于生物医学领域的基本依据[33]。所以要想得到生物相容性好的材料，在样品制备时就尽量选用无细胞毒性的模板或还原剂，而且进一步的，人们还可以对纳米颗粒进行表面分子设计，以改善其生物相容性、稳定性和协同治疗的效果。1.3.1基于生物相容性的生物模板法为了在制备样品过程中尽可能减少毒性，科研人员越来越倾向于生物模板法制备近红外光热响应的纳米粒子。例如Yin等人[6]利用伐普肽作为生物模板合成了形貌可控和生物相容性好的金纳米花材料。在生物模板法中，使用的伐普肽不仅充当模板，而且由于它们的自组装和分子相互作用还参与还原了部分金离子。Andressa等人[34]更是通过依次用银和金纳米颗粒覆盖棘孢曲霉菌来构建微管，以得到稳定的杂化介孔结构材料。因为真菌在不同环境中优异的适应能力，所以经常被用作生物模板制备纳米粒子。基于此，我们将近红外光热响应金纳米颗粒的制备方法选为生物模板法，所选模板为多粘菌素E(PE)。这是一种抗菌性多肽，不仅可以自组装，而且还具有可自主还原氯金酸的官能团[35](图1-3)。PE分子在水溶液中被折叠，使得极性和疏水结构域形成两个不同的面，从而赋予结构两亲性以及能形成孔状聚集体的能力[36]。这都为其成为金属纳米材料的生物模板从而应用于PTT试剂提供了优势。PE在水中的自组装多是由亲疏水相互作用驱动的。图1-3多粘菌素E的结构图[35]1.3.2基于生物介质中稳定性的表面分子设计材料有较好的稳定性可以进一步提高光热转化效率。为了提高金纳米粒子在生
【参考文献】：
期刊论文
[1]巯基检测方法研究进展[J]. 张力文,尚中博,常志显,祁志冲,李德亮. 河南大学学报(自然科学版). 2018(04)
[2]Hyaluronic Acid-RGD Peptide Conjugated Mesoporous Silica-coated Gold Nanorods for Cancer Dual-targeted Chemo-photothermal Therapy[J]. 周汇敏,高玉香,徐海星,LI Xin,Lü Yahui,MA Tian,CAI Xinjie,LI Rui,WANG Xiaobing,许沛虎. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science）. 2018(02)
[3]用于肿瘤光热治疗的有机纳米材料研究进展[J]. 梁国海,邢达. 中国激光. 2018(02)
[4]EDTA导致柠檬酸钠稳定的金纳米粒子的聚集与CTAB的解聚集作用[J]. 张迎迎,姚圣圣,杨涛. 广东化工. 2017(02)
[5]High-yield preparation of robust gold nanoshells on silica nanorattles with good biocompatiblity[J]. Changhui Fu,Chaofeng He,Longfei Tan,Shunhao Wang,Lu Shang,Linlin Li,Xianwei Meng,Huiyu Liu. Science Bulletin. 2016(04)
[6]金属特性碳纳米管的筛选分离及对人类乳腺癌细胞的光热效应[J]. 侯进,弥曼,魏明,易文辉. 药学学报. 2015(08)
博士论文
[1]光响应性纳米载药系统的制备及其抗肿瘤效果研究[D]. 张旭武.燕山大学 2019
[2]白桦酯酸光控载药系统的制备及其抗肿瘤效果研究[D]. 刘艳平.燕山大学 2017
[3]抗坏血酸还原法合成金纳米花的调控机制研究[D]. 杨爽.吉林大学 2016
硕士论文
[1]基于树状大分子纳米药物的制备及其性能研究[D]. 朱林林.燕山大学 2019
[2]基于近红外光透射式血氧含量监测系统的研究[D]. 渠立亮.哈尔滨理工大学 2016
[3]生物相容性纳米复合材料的制备与应用[D]. 孙蔓.东北师范大学 2011
[4]仿生修饰金纳米杆用于癌细胞选择性内吞的研究[D]. 周文波.浙江大学 2010
本文编号：3225037
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/zlx/3225037.html
