可用于癌细胞成像诊疗的基于磷光铱（Ⅲ）配合物的超支化共轭聚合物纳米粒子的研究

发布时间：2025-03-19 00:54

　　在癌症早期诊疗中,对癌细胞中氧气含量的实时监控是非常重要的。光动力治疗通过在目标位置产生高毒性的单线态氧,而光热治疗则在近红外光的照射下将光能转换为热能,杀死癌细胞。这两种治疗方式对正常组织创伤小,疗效好,被认为是当前最具前景的癌症诊疗方式。磷光铱（Ⅲ）配合物是一类优异的磷光光敏剂,广泛应用于肿瘤的乏氧检测和光动力治疗。因此,我们基于铱（Ⅲ）配合物,设计了可同时用于乏氧成像和光动力治疗的超支化荧光/磷光共轭聚合物纳米粒子,以及可实现光动力/光热联合治疗的超支化共轭聚合物纳米粒子,并对两个体系的治疗效果进行了详细研究。论文的研究内容如下:（1）我们设计制备了一种以铱（Ⅲ）配合物为核心的表面带负电的超支化荧光/磷光共轭聚合物纳米粒子（Ir-HPC/PSMA NPs）,测试表明纳米粒子的粒径为22 nm,表面Zeta电位约为-25.86 mV,并评估了其氧传感性能和单线态氧量子效率。利用聚芴单元和铱（Ⅲ）配合物单元之间不完全的能量传递,实现了比率法对氧气含量的准确测量。此外,随着氧气含量从100%降低到0%,纳米粒子的红光磷光寿命从0.45μs增加到1.1μs。更重要的是,Ir-HPC/PSM...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 聚合物纳米粒子的概述
    1.3 聚合物纳米粒子的制备方法
        1.3.1 乳液聚合法
        1.3.2 自组装法
        1.3.3 有机合成法
        1.3.4 单分子交联法
    1.4 聚合物纳米粒子用于癌细胞成像诊疗的工作机理
        1.4.1 聚合物纳米粒子的FRET机理与成像机理
        1.4.2 聚合物纳米粒子的光动力治疗机理
        1.4.3 聚合物纳米粒子的光热治疗机理
    1.5 聚合物纳米粒子的成像诊疗性能测试表征
        1.5.1 聚合物纳米粒子的粒径表征
        1.5.2 聚合物纳米粒子的单线态氧量子效率测试
        1.5.3 聚合物纳米粒子的细胞成像表征
    1.6 聚合物纳米粒子在生物医学方面的研究进展
        1.6.1 聚合物纳米粒子在生物成像方面的研究进展
        1.6.2 聚合物纳米粒子在癌症治疗方面的研究进展
    1.7 基于磷光铱(Ⅲ)配合物的聚合物纳米粒子的概述及在生物医学方面的应用
        1.7.1 基于磷光铱(Ⅲ)配合物聚合物纳米粒子概述
        1.7.2 基于磷光铱(Ⅲ)配合物的聚合物纳米粒子在生物医学方面的研究进展
    1.8 本课题的研究意义与主要内容
        1.8.1 本课题的研究目的
        1.8.2 本课题的主要研究内容
        1.8.3 本课题的设计思路
第二章 以铱(Ⅲ)配合物为核心的超支化磷光共轭聚合物纳米粒子Ir-HPC/PSMANPs的构建与氧传感研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂和药品
        2.2.2 超支化磷光共轭聚合物Ir-HPC的合成
        2.2.3 超支化磷光共轭聚合物纳米粒子(Ir-HPC/PSMANPs)的制备
        2.2.4 实验仪器和方法
        2.2.5 溶液中活性氧的检测
        2.2.6 单线态氧量子效率(Φ_Δ)的检测
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 Ir-HPC/PSMANPs的颗粒形貌和Zeta电位
        2.3.2 Ir-HPC/PSMANPs的光物理性质
        2.3.3 Ir-HPC/PSMANPs的氧传感性能
        2.3.4 Ir-HPC/PSMANPs光稳定性
        2.3.5 Ir-HPC/PSMANPs在水溶液中的活性氧检测
        2.3.6 Ir-HPC/PSMANPs单线态氧量子效率
    2.4 本章小结
第三章 磷光共轭聚合物纳米粒子Ir-HPC/PSMANPs的乏氧成像与光动力治疗研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂和药品
        3.2.2 实验仪器和方法
        3.2.3 细胞培养
        3.2.4 细胞毒性
        3.2.5 细胞成像
        3.2.6 细胞中活性氧(ROS)的检测
        3.2.7 细胞凋亡实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Ir-HPC/PSMANPs的细胞毒性实验
        3.3.2 Ir-HPC/PSMANPs在活细胞中的比率发光乏氧成像
        3.3.3 Ir-HPC/PSMANPs在活细胞中的磷光寿命成像
        3.3.4 Ir-HPC/PSMANPs在活细胞中的活性氧检测
        3.3.5 Ir-HPC/PSMANPs的细胞凋亡实验
    3.4 本章小结
第四章 超支化共轭聚合物纳米粒子Ir-HPC-DP/PSMANPs的设计、制备及其光动力/光热联合治疗的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂和药品
        4.2.2 超支化共轭聚合物Ir-HPC-DP的合成
        4.2.3 超支化共轭聚合物纳米粒子(Ir-HPC-DP/PSMANPs)的制备
        4.2.4 实验仪器和方法
        4.2.5 溶液中活性氧检测
        4.2.6 溶液中光热效应检测
        4.2.7 细胞培养
        4.2.8 细胞暗毒性
        4.2.9 细胞ROS检测
        4.2.10 细胞凋亡
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Ir-HPC-DP/PSMANPs的颗粒形貌
        4.3.2 Ir-HPC-DP/PSMANPs的光物理性质
        4.3.3 Ir-HPC-DP/PSMANPs溶液中的活性氧检测
        4.3.4 Ir-HPC-DP/PSMANPs在溶液中的光热效应
        4.3.5 Ir-HPC-DP/PSMANPs的细胞暗毒性实验
        4.3.6 Ir-HPC-DP/PSMANPs在活细胞中的活性氧检测
        4.3.7 Ir-HPC-DP/PSMANPs的细胞凋亡实验
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文



本文编号：4036441