磁性纳米颗粒的制备及其在肿瘤诊断方面的应用研究

发布时间：2017-09-22 00:36

  本文关键词：磁性纳米颗粒的制备及其在肿瘤诊断方面的应用研究

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【摘要】：癌症严重威胁着人类的健康,已成为全世界共同面对的难题。现阶段癌症的治疗手段主要有手术、化疗和放疗,但这些方法存在着诸多的问题,限制了其在临床的治疗效果。磁性纳米颗粒(MNPs)由于其特殊的磁学物理性能,为癌症的诊断和治疗提供了新的思路。本文通过磁颗粒与荧光染料、二氧化硅、抗癌药物和光热试剂等的结合建立了诊疗一体化的体系,并分别对它们的性能进行了表征。主要工作如下：1、基于Fe_3O_4磁性荧光双功能纳米颗粒的制备与细胞成像应用。采用化学共沉淀法制备油酸修饰的Fe_3O_4纳米颗粒,然后在反相微乳液体系中,通过一步法同时将磁性颗粒和带正电的星型荧光聚合物PDI-PAEMA进行二氧化硅包覆,得到了Fe_3O_4/PDI-PAEMA@SiO_2磁性荧光双功能纳米颗粒。该种复合纳米颗粒具有明显的核-壳结构和良好的磁响应能力,同时硅基质的包覆避免了染料与外界环境的直接接触,为染料发出稳定的荧光提供了保证。此外,细胞毒性和细胞摄取实验表明该颗粒具有较好的生物相容性,并且能够通过内吞作用迅速进入细胞并发出稳定的荧光。2、基于CoFe2O4@MnFe2O4纳米颗粒的多功能诊疗体系的建立。通过对传统高温热解法的改进,制备了具有良好分散性和尺寸均一性的CoFe2O4纳米颗粒。根据交换耦合效应,以硬磁性CoFe2O4为内核,用软磁性MnFe2O4进行包覆,通过尝试不同的反应条件,制备了具有良好磁滞生热性能的CoFe2O4@MnFe2O4纳米颗粒。经过亲水性修饰后,磁共振成像结果说明其有望用作MRI造影剂。利用人血清蛋白(HSA)对抗癌药喜树碱(CPT)、吲哚花菁染料Cy7以及磁性纳米颗粒进行装载,通过热疗与化疗的结合,同时兼具磁靶向以及成像的功能,该体系有望应用于生物组织内肿瘤的可控治疗。
【关键词】：磁性纳米颗粒 肿瘤 诊断 治疗
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R730.4;TB383.1
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 绪论14-28
• 1.1 肿瘤的概念及其诊疗14-17
• 1.1.1 肿瘤的概述14
• 1.1.2 肿瘤的诊断14-15
• 1.1.3 肿瘤的治疗15-17
• 1.1.3.1 磁热疗16
• 1.1.3.2 光热治疗(PTT)16
• 1.1.3.3 光动力治疗(PDT)16-17
• 1.2 磁性纳米材料17-26
• 1.2.1 磁性纳米颗粒的制备17-20
• 1.2.1.1 共沉淀法18
• 1.2.1.2 高温热解法18-20
• 1.2.2 磁性纳米颗粒的表面修饰20-23
• 1.2.2.1 配体置换20-21
• 1.2.2.2 包覆21-23
• 1.2.3 磁性纳米颗粒的应用23-26
• 1.2.3.1 磁共振成像(MRI)24-25
• 1.2.3.2 药物载体25-26
• 1.2.3.3 磁热治疗26
• 1.3 本论文设计思路和主要内容26-28
• 第二章 磁性荧光复合颗粒的制备与细胞成像应用28-42
• 2.1 引言28-29
• 2.2 实验部分29-33
• 2.2.1 实验仪器和药品29
• 2.2.2 磁性二氧化硅纳米颗粒的制备29-30
• 2.2.2.1 Fe_3O_4纳米颗粒的制备30
• 2.2.2.2 Fe_3O_4@SiO_2纳米颗粒合成30
• 2.2.3 磁性荧光双功能纳米颗粒的合成30-31
• 2.2.3.1 Fe_3O_4/PDI-PAEMA@SiO_2纳米颗粒合成30-31
• 2.2.3.2 Fe_3O_4/DTPDI@SiO_2纳米颗粒合成31
• 2.2.4 细胞实验31-32
• 2.2.4.1 细胞毒性31
• 2.2.4.2 细胞摄取31-32
• 2.2.5 测试与表征32-33
• 2.3 结果与讨论33-40
• 2.3.1 Fe_3O_4纳米晶体的HRTEM33
• 2.3.2 Fe_3O_4纳米晶体的XRD33-34
• 2.3.3 复合纳米颗粒的HRTEM34-35
• 2.3.4 复合纳米颗粒的光谱35-36
• 2.3.5 磁性颗粒的VSM36-37
• 2.3.6 复合颗粒的Zeta电势37-38
• 2.3.7 染料的泄露38
• 2.3.8 Fe_3O_4/PDI-PAEMA@SiO_2纳米颗粒的细胞实验38-40
• 2.4 本章小结40-42
• 第三章 基于CoFe_2O_4@MnFe_2O_4粒子复合载药体系的研究42-54
• 3.1 引言42-43
• 3.2 实验部分43-47
• 3.2.1 实验仪器和药品43-44
• 3.2.2 CoFe_2O_4@MnFe_2O_4的制备44
• 3.2.2.1 CoFe_2O_4@MnFe_2O_4的制备44
• 3.2.2.2 CoFe_2O_4@MnFe_2O_4纳米颗粒的制备44
• 3.2.2.3 CoFe_2O_4@MnFe_2O_4@MnFe_2O_4纳米颗粒的制备44
• 3.2.3 磁性颗粒表面的亲水修饰44-45
• 3.2.4 表征与测试45
• 3.2.5 磁纳米颗粒磁共振性能测试45-46
• 3.2.6 诊疗一体化系统的建立46-47
• 3.2.6.1 CPT装载率的测定46-47
• 3.2.6.2 CPT释放性能测定47
• 3.3 结果与讨论47-51
• 3.3.1 磁颗粒的表征47-48
• 3.3.1.1 磁颗粒的HRTEM47-48
• 3.3.1.2 CoFe_2O_4@MnFe_2O_4颗粒的磁热性能测试48
• 3.3.2 磁成像性能的表征48-49
• 3.3.3 HSACPT-MNP-Cy7纳米颗粒载药及刺激调控药物释放性能测试49-51
• 3.4 本章小结51-54
• 第四章 结论54-56
• 参考文献56-62
• 致谢62-64
• 研究成果及发表的学术论文64-66
• 作者和导师简介66-67
• 北京化工大学专业学位硕士研究生学位论文答辩委员会决议书67-68

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