基于金納米棒和金納米顆粒“玉米”結(jié)構(gòu)組裝體的光熱治療應用及對細胞凋亡酶-3的傳感.pdf

1、近年來，納米顆粒通過自組裝技術快速發(fā)展，能夠可控的將單個納米顆粒組裝成一維、二維或三維空間構(gòu)象的新型復合材料，從而在納米材料領域的研究中越來越受到關注。相對于單獨的納米顆粒而言，納米顆粒組裝體可表現(xiàn)出許多新穎或優(yōu)異的性質(zhì)，具有巨大的應用前景，特別是貴金屬納米顆粒組裝體具有獨特的等離子激元光學性質(zhì)，在生物傳感、成像和治療等方面具有廣闊的應用前景。金納米棒（AuNRs）由于其獨特的光學和光熱特性等，受到了研究者們廣泛的關注，到目前為止，已有

2、許多關于AuNRs組裝方面的報道，但是許多研究只是將AuNRs組裝成一定的形狀而沒有實現(xiàn)將其進一步應用，并且關于AuNRs組裝的研究大多僅局限于實現(xiàn)AuNRs單一形貌的組裝。基于此，本文探討了AuNRs和金納米顆粒（AuNPs）的可控自組裝方法，利用其組裝體的性質(zhì)，實現(xiàn)了對腫瘤細胞的光熱治療以及對細胞凋亡酶-3（Caspase-3）的傳感。除此之外，還研究了對AuNRs進行表面修飾，探索在AuNRs上包覆介孔硅層之后再包覆一層pH響應的

3、聚合物用于藥物釋放。主要內(nèi)容如下：
　?。?）探討了AuNRs和AuNPs“玉米”結(jié)構(gòu)組裝體的構(gòu)建。AuNRs采用晶種生長法合成，用11-巰基十一烷酸（MUDA）和鏈霉親和素（streptavidin）合成一端帶有巰基另一端帶有streptavidin的小分子，利用Au-S的共價作用將現(xiàn)合成的小分子修飾在AuNRs表面以使其帶上streptavidin。用一端含有巰基氨基酸另一端帶有親和素（biotin）的肽鏈通過Au-S鍵作用修

4、飾在AuNPs表面以使其帶上biotin，并用牛血清蛋白（BSA）封閉AuNPs上未被占用的位點以增加其穩(wěn)定性和生物相容性。隨后利用streptavidin和biotin的特異性反應可將修飾后的AuNRs和AuNPs進行組裝。透射電子顯微鏡圖（TEM）表征結(jié)果表明AuNRs和AuNPs組裝成“玉米”狀結(jié)構(gòu)，并且形狀比較均一，分散性好。紫外-可見吸收（UV-Vis）光譜圖表明組裝后AuNRs的長軸吸收峰發(fā)生了明顯的紅移，位于近紅外區(qū)域。<

5、br>　?。?）利用AuNRs和AuNPs組裝的“玉米”狀組裝體對腫瘤細胞進行光熱治療以及實現(xiàn)對Caspase-3的檢測。組裝后AuNRs表面經(jīng)歷了小分子和吐溫20的置換，此組裝體對細胞的毒性非常小，并且其在近紅外區(qū)有很強的吸收，可將吸收的光能轉(zhuǎn)化為熱能使得溫度升高進而殺傷腫瘤細胞，我們利用此組裝體對HeLa細胞進行光熱治療，實驗結(jié)果表明此組裝體具有很好的光熱治療效果。此外，組裝過程中所用肽鏈含有Caspase-3的活性DEVD序列，光

6、熱治療引起腫瘤細胞凋亡而產(chǎn)生的Caspase-3會打斷肽鏈使得AuNRs和AuNPs分離，致使組裝體的UV-Vis光譜發(fā)生藍移，因此可通過組裝體紫外光譜的變化實現(xiàn)對Caspase-3的檢測，進而對腫瘤治療的過程實現(xiàn)監(jiān)控。
　　（3）利用晶種生長法合成AuNRs，通過調(diào)節(jié)硝酸銀（AgNO3）用量和種子加入量合成較大長徑比的AuNRs，再用過氧化氫（H2O2）氧化縮短的方法將其縮短成長徑比較小的、形貌好、尺寸均一、分散性好的AuNRs