粗糙表面的多功能有机/无机复合纳米载体用于癌症的成像与治疗
纳米颗粒与生物系统的相互作用与其表面形貌密切相关，粗糙的表面可以增加纳米颗粒与细胞膜的接触，并增强纳米颗粒的吞噬作用，提供纳米载体的递送效率。另外，金纳米粒子因为具有生物相容性和独特的光学性质，是目前纳米医学中被使用最广泛的金属纳米颗粒。纳米结构的不同使得金等离子共振的改变导致不同的吸收光谱。具有近红外光吸收的金纳米颗粒如金壳、帽型金、金纳米棒等已被广泛研究，它们都具有光声成像(PA)/X射线断层扫描(CT)成像和光治疗的肿瘤诊疗性能。由于肿瘤的异质性导致单一疗法不能够彻底消除肿瘤，因此设计纳米多模式联合治疗系统至关重要。二氧化硅形貌可控且易于表面修饰，经常用于负载小分子药物或治疗剂。具有独特磁性的四氧化三铁纳米颗粒在治疗平台和磁共振(MR)成像等生物医学领域表现出巨大的潜力。可以通过设计粗糙表面的基于金、二氧化硅和四氧化三铁的复合纳米颗粒并对其进行表面修饰阳离子基因载体，构建多功能纳米诊疗剂，主要研究工作如下: 1、以粗糙/光滑表面的中空介孔二氧化硅壳作为纳米反应器，在其中原位生长金纳米棒构建摇铃结构纳米胶囊，未占用的空腔被用作装载药物索拉菲尼，表面阳离子聚合物基因载体CD-PGEA（乙醇胺功能化的二臂CD-PGMA）修饰以实现癌症的三模态联合治疗。该设计结合了表面粗糙的优势、近红外响应和药物控制释放针对肝癌的治疗。对不同表面粗糙度的两种纳米胶囊在体外基因转染能力上进行了比较，发现粗糙表面的纳米胶囊优于光滑表面的纳米胶囊，随后通过比较癌细胞对两种纳米颗粒的摄取，证实粗糙表面促进纳米颗粒与细胞相互作用。在体内体外对不同表面形貌纳米胶囊对肝癌的基因/化学/光热联合治疗与PA/CT成像进行了详尽的评估，并发现存在光热治疗与基因治疗和化疗之间的多种协同效应。 2、以油相四氧化三铁和水溶性的帽型金纳米颗粒为基元，通过苯乙烯的乳液聚合过程引发四氧化三铁自发组装在帽型金纳米颗粒的外侧，形成树莓结构复合物。形成乳液时，油相液滴中的巯基硅烷偶联剂捕捉到水相中的帽型金纳米颗粒，苯乙烯以帽型金为核聚合，导致油相中硅酸四乙酯和四氧化三铁与PS相容性降低发生相分离，硅酸四乙酯水解后形成二氧化硅包覆四氧化三铁的突起。组装后的纳米颗粒保持了帽型金的碗状结构，并且具有粗糙表面，可以观察到光谱特征吸收峰红移。在修饰阳离子聚合物后，验证了材料的光热升温和循环性能，同时材料具有良好的基因络合能力和转染效率，证实了该多功能载体在体内体外的PA/MR成像性能和对癌症的光热与基因协同治疗效果。
多功能纳米诊疗剂;金纳米颗粒;二氧化硅;四氧化三铁;合成工艺;表面形貌
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
赵娜娜;徐福建
2019
中文
TQ421.7
2019-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）