多功能上轉(zhuǎn)換復合納米材料的生物學應用.pdf

1、隨著納米科技的迅速發(fā)展,納米復合材料的基礎(chǔ)上形成的不同功能的納米材料已成為新的研究熱點,并顯示在生物醫(yī)學領(lǐng)域的應用潛力巨大。其中,生物成像輔助下的癌癥早期診斷、癌癥光熱療法引起了人們的廣泛關(guān)注;同時,外部刺激響應型的復合納米材料可控釋放體系也在生物醫(yī)學研究領(lǐng)域有著重要的地位。本論文基于以上兩個生物學方向開展了相關(guān)研究。主要內(nèi)容包括：
　　⑴以稀土元素摻雜的上轉(zhuǎn)換納米顆粒(UCNP)為基礎(chǔ),合成了一種多功能復合納米材料(上轉(zhuǎn)換材料-

2、四氧化三鐵-金顆粒-抗體)以用于癌細胞的成像和光熱治療。多巴胺修飾的6nm的磁性顆粒(Fe3O4)通過靜電作用結(jié)合到經(jīng)過聚丙烯酸修飾過的上轉(zhuǎn)換材料表面,形成UCNP-Fe3O4復合物;在此復合物表面原位生長較薄的金殼層(Au shell)以后,通過酰胺反應將抗體(Anti-HER2)連接到復合材料表面,形成UCNP-Fe3O4-Au-Antibody體系。我們使用這種上轉(zhuǎn)換納米復合材料,實現(xiàn)了分子靶向細胞水平上轉(zhuǎn)換熒光成像。這類復合材料

3、中金殼層的表面等離子共振吸收較強,可借助于分子靶向?qū)崿F(xiàn)癌細胞的光熱治療。另外在光熱治療的過程當中,我們的實驗支持癌細胞光熱治療的效果與癌細胞的異質(zhì)性(比如表面抗原蛋白表達高低)有密切關(guān)系,我們對此嘗試做了比較仔細的分析。
　?、埔韵⊥翐诫s的上轉(zhuǎn)換材料為基礎(chǔ),經(jīng)由具有較強生物相容性材料二氧化硅的包裹和3-氨丙基-三乙氧基硅烷(APTES)的修飾,我們將S-亞硝基-N-乙酰-DL-青霉胺(SNAP)----NO供體連接到UCNP-Si

4、O2表面,形成UCNP-SiO2-SNAP復合體系。由于SNAP小分子對上轉(zhuǎn)換材料所發(fā)射出的360nm的紫外波長比較敏感,在其作用下可以斷裂自身的化學鍵從而釋放出一氧化氮,所以借助于此體系,我們實現(xiàn)了一氧化氮的可控釋放。從未來應用的角度出發(fā),由于一氧化氮本身對血小板凝聚有抑制作用,我們還初步探索了該可控釋放體系在980nm激光照射下所釋放出的一氧化氮對血小板凝聚的抑制作用的原理性證明實驗。概括起來,對上轉(zhuǎn)換復合材料的生物成像、腫瘤細胞的