功能化納米硅生物傳感器在腫瘤診斷和藥物檢測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、熒光納米材料在腫瘤細(xì)胞的早期排查與檢測(cè)中具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和極大的應(yīng)用前景。透明質(zhì)酸(HA)是由D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺組成的雙糖單位玻尿酸，廣泛存在于真菌、植物和昆蟲(chóng)中，而在人類(lèi)及脊椎動(dòng)物中廣泛存在。透明質(zhì)酸的分子量為105-108Da，對(duì)生物體包括粘彈性液體結(jié)締組織如關(guān)節(jié)滑液與玻璃體的維護(hù)具有重要的作用。透明質(zhì)酸調(diào)控組織水化，水運(yùn)輸、組織修復(fù)，和在細(xì)胞分離、腫瘤和炎癥發(fā)展中的各種受體介導(dǎo)功能。
　　抗腫瘤藥物種類(lèi)繁多，但是在

2、治病的同時(shí)對(duì)人體也會(huì)產(chǎn)生一定的副作用，比如心臟毒性、肝臟毒性、髓毒性等。鹽酸柔紅霉素為蒽醌類(lèi)非特異性抗腫瘤藥，可嵌入DNA鏈中阻礙DNA合成和依賴DNA的RNA的合成，是治療白血病的基本藥物。但其對(duì)心臟有劑量依賴型不可逆毒性，髓毒性等。蘆丁又名維生素P，作為天然的黃酮類(lèi)衍生物，它表現(xiàn)出許多生理活性，如抗氧化劑，止血?jiǎng)?，抗腫瘤和抗菌劑，在臨床醫(yī)學(xué)上被廣泛使用。而類(lèi)黃酮化合物通過(guò)調(diào)節(jié)其濃度和自由基源，也可以作為高效的抑制劑。因此在腫瘤疾病治

3、療過(guò)程中若可以有效監(jiān)測(cè)藥物濃度，能最大限度的發(fā)揮抗腫瘤藥的藥效同時(shí)減少毒副作用。
　　本文基于核殼納米材料和介孔材料、金納米粒子的卓越物理化學(xué)性能用于化學(xué)生物傳感器的研制。具體的研究工作包括以下幾個(gè)部分:
　　1透明質(zhì)酸修飾的熒光納米顆粒對(duì)子宮頸癌細(xì)胞的早期檢測(cè)
　　采用反向微乳液法合成了氨基化的二氧化硅熒光(FITC)納米顆粒，通過(guò)TEM、傅里葉紅外及熒光分光光度計(jì)對(duì)其進(jìn)行了表征，結(jié)果表明合成的熒光納米顆粒具有良好的

4、光穩(wěn)定性。將透明質(zhì)酸修飾到納米粒子上，制備功能化的熒光納米顆粒。透明質(zhì)酸能夠與子宮頸癌細(xì)胞表面過(guò)表達(dá)的CD44受體發(fā)生特異性識(shí)別，利用該納米粒子的熒光性能可實(shí)現(xiàn)對(duì)子宮頸癌細(xì)胞的早期識(shí)別與診斷。研究表明:透明質(zhì)酸修飾的熒光納米粒子穩(wěn)定性良好，與子宮頸癌細(xì)胞的生物相容性良好;與傳統(tǒng)的熒光染料分子標(biāo)記方法相比，此方法在熒光穩(wěn)定性、選擇性方面有較好的改善。
　　2巰基-β-環(huán)糊精/納米金/介孔碳修飾的鹽酸柔紅霉素化學(xué)傳感器的研制
　

5、　使用三嵌段共聚物F-127作為模板導(dǎo)向劑，采用溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝(EISA)的方法制備得到有序介孔碳材料(FDU-15)，并通過(guò)XRD、TEM對(duì)其進(jìn)行了表征。通過(guò)電沉積金納米粒子及自組裝上巰基-β-環(huán)糊精制備抗腫瘤藥物鹽酸柔紅霉素的化學(xué)傳感器。采用電化學(xué)阻抗及循環(huán)伏安法對(duì)修飾電極的電化學(xué)行為進(jìn)行研究?；讦?環(huán)糊精與蒽醌類(lèi)物質(zhì)的包嵌作用，結(jié)合納米金獨(dú)特的導(dǎo)電性能，該傳感器對(duì)鹽酸柔紅霉素具有良好的選擇性及電流響應(yīng)。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，該傳

6、感器對(duì)鹽酸柔紅霉素的響應(yīng)范圍是9.5×10-7mol L-1-2.6×10-6mol L-1，相關(guān)系數(shù)為0.9968;2.6×10-6mol L-1-4.0×10-5mol L-1，相關(guān)系數(shù)為0.9912;檢測(cè)限為1.1×10-8mol L-1(S/N=3)。
　　3基于多酚氧化酶/羧基化介孔硅/L-酪氨酸/納米金修飾的蘆丁生物傳感器
　　將介孔硅材料SBA-15進(jìn)一步羧基功能化并通過(guò)XRD、TEM、傅里葉紅外對(duì)其進(jìn)行了表征

7、。在碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)及N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)的作用下將多酚氧化酶固定到修飾電極表面制備對(duì)蘆丁的生物傳感器。采用電化學(xué)阻抗及循環(huán)伏安法對(duì)修飾電極的電化學(xué)行為進(jìn)行研究。羧基化介孔硅及金納米粒子的修飾能夠提高傳感器的有效面積及催化反應(yīng)性能。該傳感器對(duì)蘆丁具有良好的電流響應(yīng)及抗干擾能力。最佳實(shí)驗(yàn)條件下該傳感器對(duì)蘆丁的電流響應(yīng)范圍為2.5×10-6-7.2×10-5mol L-1，相關(guān)系數(shù)為0.9947;檢測(cè)限為3.1×10-7mo