肿瘤诊疗一体化智能纳米探针的设计、合成及其性能研究
发布时间：2021-11-18 19:33
目前,纳米材料由于其独特的理化性质,在肿瘤的诊疗一体化中有广泛的应用。本论文基于功能化纳米材料的可控设计,制备了四种新型的肿瘤诊疗一体化的智能纳米探针,为肿瘤的诊断和治疗提供了新的方法。具体内容可分为以下四个部分:（1）通过静电纺丝和热处理可控制备CuO-NiO/C异质结纳米纤维。在可见光照射下,所得的CuO-NiO/C纳米纤维可催化AB分解为H2,从而产生压力作为一种示数手段。这种压力传感器在使用便携式压力计对特定癌细胞检测中具有很大的潜力。所得到的CuO-NiO/C纳米纤维也可以催化还原Rh6G,导致荧光信号变化,这可能实现通过荧光成像方法进一步对特定的癌细胞成像。此外,这种双重模式的平台可以灵敏地测定人工全血样本中的Hela细胞。（2）通过一种新的一步合成法制备了单分散的光热转换效率高的凹球形Fe3O4@Cu2O纳米晶。该纳米晶具有高的SERS活性和良好的MRI成像效果,能作为多模态的MRI-SERS成像介导的光热试剂。反应时间和Se粉量在凹球形Fe3O4
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：156 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
各种维度下金属材料的态密度示意图
4 磁共振成像原理示意图：（A）质子在外磁场作用下的拉曼进动，（B）射频脉冲化矢量的作用，（C）纵向弛豫过程，（D）横向弛豫过程在人体组织中，水的含量在 60%左右，磁共振成像（MRI）就是基于体磁共振效应实现的。其基本原理是水分子中的氢原子只含有一个质子，为 0，在外磁场作用下，自旋能级会发生塞曼分裂，即原子的光谱线在出现分裂。与此同时，氢质子在自身自旋的同时又会在平行或反平行于向进行类似于陀螺的拉莫进动（图 1-4A）[66]。进动轴平行于磁场的方比反平行的质子的能量低，所以数量更大，因此，质子会产生平行于外的矢量。此时，若施加与质子进动频率一致的射频脉冲，质子可以吸收用于使其自旋轴偏离的其之前的平衡方向（图 1-4B）。若该脉冲的能量使磁化矢量偏转 90o，则质子平行于磁场的磁化矢量降为 0，而在垂直面内产生一个横向的磁化矢量 Mxy。该激发态为亚稳态，在撤掉射频脉会发生弛豫过程，将之前吸收的能量释放而回到平衡态。弛豫过程中会弱的切割探测线圈的电信号，捕捉记录的该信号即为磁共振信号。
图 1-5 mAFIA 与其磁共振成像造影效果图：（A）mAFIA 的结构示意图，（B）mAFIA 的透射电镜图和电子能量损失谱分析图（C）mAFIA 的的 T1 成像图，（D）mAFIA 的的 T成像图，（E）mAFIA 的 R1 弛豫率与金属离子浓度的线性相关图（F）mAFIA 的 R2 弛豫率与金属离子浓度的线性相关图图 1-4 还阐述了 MRI 的质子的弛豫过程，大体可以分为两类：纵向磁化矢量 Mz的恢复过程（C）和横向磁化矢量 Mxy的衰减过程（图 1-4D），分别标记为纵向弛豫和横向弛豫，其量化是通过纵向弛豫时间（T2）和横向弛豫时间（T1实现。临床实际应用中，T2代表 Mz恢复到 M0的 63%的时间，T1代表 Mxy衰减63%的时间。由于病变组织与正常组织的细胞或蛋白的水含量是有所不同的，所以其 T1和 T2值均有所不同。MRI 的诊断就是基于这些差异实现的。与其他成像方式相比，MRI 不仅可以宏观上实现病变组织的精准定位，而且还可以通过直观显影观察蛋白质、核酸等生命大分子的变化，在分子水平上实现肿瘤血管生成的显微成像和定量评价。这将使得肿瘤的评价指标更加完善。客观说来，其最为突出的缺点就是灵敏度低，相较于生物荧光成像和超声成像，其灵敏度要低好几个数量级。临床上通常构建多模态成像来克服该不足之处[67-70]。图 1-5 就是一个
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cancer statistics: updated cancer burden in China[J]. Wanqing Chen. Chinese Journal of Cancer Research. 2015(01)
[2]Annual report on status of cancer in China, 2011[J]. Wanqing Chen,Rongshou Zheng,Hongmei Zeng,Siwei Zhang,Jie He. Chinese Journal of Cancer Research. 2015(01)
[3]纳米材料量子尺寸效应的理解及应用[J]. 齐晓华,佟慧,徐翠艳. 渤海大学学报(自然科学版). 2006(04)
[4]纳米材料综述[J]. 杨剑,滕凤恩. 材料导报. 1997(02)
本文编号：3503487
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：156 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
各种维度下金属材料的态密度示意图
4 磁共振成像原理示意图：（A）质子在外磁场作用下的拉曼进动，（B）射频脉冲化矢量的作用，（C）纵向弛豫过程，（D）横向弛豫过程在人体组织中，水的含量在 60%左右，磁共振成像（MRI）就是基于体磁共振效应实现的。其基本原理是水分子中的氢原子只含有一个质子，为 0，在外磁场作用下，自旋能级会发生塞曼分裂，即原子的光谱线在出现分裂。与此同时，氢质子在自身自旋的同时又会在平行或反平行于向进行类似于陀螺的拉莫进动（图 1-4A）[66]。进动轴平行于磁场的方比反平行的质子的能量低，所以数量更大，因此，质子会产生平行于外的矢量。此时，若施加与质子进动频率一致的射频脉冲，质子可以吸收用于使其自旋轴偏离的其之前的平衡方向（图 1-4B）。若该脉冲的能量使磁化矢量偏转 90o，则质子平行于磁场的磁化矢量降为 0，而在垂直面内产生一个横向的磁化矢量 Mxy。该激发态为亚稳态，在撤掉射频脉会发生弛豫过程，将之前吸收的能量释放而回到平衡态。弛豫过程中会弱的切割探测线圈的电信号，捕捉记录的该信号即为磁共振信号。
图 1-5 mAFIA 与其磁共振成像造影效果图：（A）mAFIA 的结构示意图，（B）mAFIA 的透射电镜图和电子能量损失谱分析图（C）mAFIA 的的 T1 成像图，（D）mAFIA 的的 T成像图，（E）mAFIA 的 R1 弛豫率与金属离子浓度的线性相关图（F）mAFIA 的 R2 弛豫率与金属离子浓度的线性相关图图 1-4 还阐述了 MRI 的质子的弛豫过程，大体可以分为两类：纵向磁化矢量 Mz的恢复过程（C）和横向磁化矢量 Mxy的衰减过程（图 1-4D），分别标记为纵向弛豫和横向弛豫，其量化是通过纵向弛豫时间（T2）和横向弛豫时间（T1实现。临床实际应用中，T2代表 Mz恢复到 M0的 63%的时间，T1代表 Mxy衰减63%的时间。由于病变组织与正常组织的细胞或蛋白的水含量是有所不同的，所以其 T1和 T2值均有所不同。MRI 的诊断就是基于这些差异实现的。与其他成像方式相比，MRI 不仅可以宏观上实现病变组织的精准定位，而且还可以通过直观显影观察蛋白质、核酸等生命大分子的变化，在分子水平上实现肿瘤血管生成的显微成像和定量评价。这将使得肿瘤的评价指标更加完善。客观说来，其最为突出的缺点就是灵敏度低，相较于生物荧光成像和超声成像，其灵敏度要低好几个数量级。临床上通常构建多模态成像来克服该不足之处[67-70]。图 1-5 就是一个
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cancer statistics: updated cancer burden in China[J]. Wanqing Chen. Chinese Journal of Cancer Research. 2015(01)
[2]Annual report on status of cancer in China, 2011[J]. Wanqing Chen,Rongshou Zheng,Hongmei Zeng,Siwei Zhang,Jie He. Chinese Journal of Cancer Research. 2015(01)
[3]纳米材料量子尺寸效应的理解及应用[J]. 齐晓华,佟慧,徐翠艳. 渤海大学学报(自然科学版). 2006(04)
[4]纳米材料综述[J]. 杨剑,滕凤恩. 材料导报. 1997(02)
本文编号：3503487
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