基于Au@MnS@ZnS-PEG核壳纳米颗粒的肿瘤放射治疗研究

发布时间：2017-08-02 05:20

  本文关键词：基于Au@MnS@ZnS-PEG核壳纳米颗粒的肿瘤放射治疗研究

  更多相关文章： 纳:纳米材料 放疗增敏 核磁成像 DNA损伤 细胞周期 细胞凋亡

【摘要】：纳米材料由于其独特的物理性质和化学性质,纳米材料在肿瘤的诊断和治疗方面展示出潜在的应用前景。放射治疗是肿瘤的一项重要的治疗手段,而放疗所面临的首要问题就是放疗对肿瘤周围组织的副作用,放疗增敏剂是有效解决该难题的重要方法之一。近年来,纳米材料增加肿瘤放射敏感性的作用得到了广泛的关注和研究。本论文就集诊断与治疗为一体的新型多功能核壳结构的纳米材料的制备及其在体内外核磁成像指导下肿瘤放疗增敏作用及其基本机制做了探讨。目的:制备合成新型的核壳结构Au@MnS@ZnS-PEG纳米颗粒,并对其进行表面修饰和表征,评价该材料的体外和体内稳定性和安全性,探索其对肿瘤细胞和荷瘤小鼠的放疗增敏作用以及T1磁共振成像效果,探索其基本的放疗增敏机制和体内行为。方法:用油相高温加热一步法合成核壳结构的Au@MnS@ZnS纳米材料。通过C18-PMH-PEG对该纳米材料进行适当表面修饰,使其具有良好的稳定性和生物相容性。采用DLS,紫外分光光度计,透射电镜,X射线粉末衍射仪,对材料进行表征,并用核磁共振成像系统对该材料的T1核磁成像增强效果进行评价。在细胞实验中,使用MTT法对该材料对4T1肿瘤细胞和Scc-7肿瘤细胞进行毒性评价。细胞克隆法,荧光免疫法,细胞凋亡和细胞周期,对材料的放疗增敏效果进行评价。在动物实验中,以4T1荷瘤小鼠为模型,尾静脉给药,对材料在体内的组织分布血液循环等体内行为进行监测,并对其体内的放疗增敏和磁共振成像效果进行评价,绘制小鼠瘤体的生长曲线和小鼠的生存曲线,通过对重要脏器的切片观察和血液学检查来判断材料对小鼠的生物毒性。对于Au@MnS@ZnS-PEG和X射线对小鼠肿瘤生长的影响,用spss 19.0统计分析软件进行分析,以结局肿瘤相对体积为自变量采用二因素多水平析因分析判断Au@MnS@ZnS-PEG和X射线两因素的交互作用,p0.05为具有统计学差异。结果:1,合成了核壳结构的Au@MnS@ZnS-PEG纳米材料,其颗粒大小均匀,结构稳定,在生理溶液中稳定性较好。2,电镜下该纳米颗粒为明显的核壳结构,尺寸30-40 nm左右,DLS测得水合粒径100 nm,紫外光谱在618 nm处有明显吸收。XRD图谱和Mapping图谱进一步证明该材料具有Au核心和MnS、ZnS壳层。3,核磁共振成像显示该材料具有明显的磁共振造影增强的效果,小鼠的全身磁共振扫描显示肿瘤部位有明显清晰的T1增强效果。4,Au@MnS@ZnS-PEG对4T1肿瘤细胞和Scc-7肿瘤细胞没有造成明显毒性,且克隆实验证明具有明显的放疗增敏作用,放疗增敏比为1.22和1.15,可造成明显的DNA损伤,促进细胞凋亡。与对照组相比Au@MnS@ZnS-PEG可将肿瘤细胞更多的阻滞在G2/M期具有统计学差异(p=0.000)。5,Au@MnS@ZnS-PEG对荷瘤小鼠具有明显的放疗增敏效果,析因分析表明Au@MnS@ZnS-PEG和X射线对肿瘤相对体积具有交互作用(p=0.032),而Au@MnS@ZnS-PEG对动物重要脏器没有造成明显的损害,对小鼠血常规血生化分析,没有发现明显的毒性。结论:1,成功制备了大小均匀分散性良好的Au@MnS@ZnS-PEG核壳结构的纳米材料。该纳米材料对细胞及动物没有明显毒性,生物相容性良好。2,Au@MnS@ZnS-PEG在体内循环时间长,肿瘤部位的被动富集高。可作为一种良好的MRI造影剂,有清晰明显的肿瘤造影增强效果。3,Au@MnS@ZnS-PEG是一种高效的放疗增敏剂,对细胞和荷瘤小鼠放疗增敏效果明显。其基本机制为,Au@MnS@ZnS-PEG联合X射线可造成DNA双链损伤,促进细胞凋亡,并且Au@MnS@ZnS-PEG可将细胞阻滞在对放射性敏感的G2/M期。Au@MnS@ZnS-PEG和X射线两因素对肿瘤的抑制作用主要表现为增强作用。
【关键词】：纳:纳米材料 放疗增敏 核磁成像 DNA损伤 细胞周期 细胞凋亡
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R730.55
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 前言10-14
• 参考文献11-14
• 第一部分 Au@MnS@ZnS纳米颗粒的制备表征14-29
• 材料和方法14-17
• 1. 材料14-15
• 1.1 实验试剂14-15
• 2.方法15-17
• 结果17-25
• 1. Au@MnS的表征17-19
• 2. Au@MnS@ZnS的表征19-25
• 讨论25-26
• 参考文献26-29
• 第二部分 Au@MnS@ZnS-PEG的放疗增敏作用及其机制29-58
• 材料和方法29-35
• 1. 材料29-31
• 2. 方法31-35
• 结果35-53
• 1 Au@MnS@ZnS-PEG对细胞的毒性35-36
• 2 Au@MnS@ZnS-PEG对细胞的放疗增敏效果36-38
• 3 Au@MnS@ZnS-PEG增加X射线对细胞DNA的损伤38-39
• 4 Au@MnS@ZnS-PEG对细胞周期的改变39-41
• 5 Au@MnS@ZnS-PEG对细胞凋亡的促进41-44
• 6 Au@MnS@ZnS-PEG在小鼠体内的生物行为44-45
• 7 Au@MnS@ZnS-PEG对荷瘤小鼠的MRI造影增强效果45-46
• 8 Au@MnS@ZnS-PEG对荷瘤小鼠肿瘤放疗增敏的效果46-48
• 9 Au@MnS@ZnS-PEG对小鼠的长期的体内毒性48-50
• 10 统计学设计与分析50-53
• 讨论53-55
• 参考文献55-58
• 总结与展望58-60
• 综述60-78
• 1 前言60-62
• 2 关于纳米材料在体内外放疗增敏的研究62-64
• 3 温度对放疗的增敏作用64-66
• 4 米材料对细胞生物化学及内平衡的调节作用66-70
• 4.1 DNA损伤修复的调剂作用66-67
• 4.2 纳米材料导致细胞应激67-68
• 4.3 细胞周期改变68-69
• 4.4 细胞周期改变纳米材料与ROS的产生69-70
• 5 结论70
• 参考文献70-78
• 攻读学位期间发表和待发表论文及参与课题78-79
• 致谢79-81

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