熱響應(yīng)性微納米顆粒作為藥物載體的細(xì)胞內(nèi)吞及可控釋放.pdf

1、細(xì)胞對生物材料的內(nèi)吞是生物材料在生物醫(yī)藥領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用的重要前提。我們的工作主要是設(shè)計(jì)和制備了一種新型的、具有溫度響應(yīng)性的聚異丙基丙烯酰胺（pNIPAM）/脂質(zhì)雜化顆粒，采用實(shí)驗(yàn)與模擬相結(jié)合的方法，從分子層次上重點(diǎn)研究了顆粒表面的化學(xué)性質(zhì)，包括親/疏水性質(zhì)以及表面磷脂分子修飾的性質(zhì)，對其在生物膜表面吸附以及跨膜過程的影響。之后，我們以二氯硅酞菁分子作為藥物模型，研究了pNIPAM/脂質(zhì)雜化顆粒作為藥物載體，對二氯硅酞菁分子的可控搭載與

2、熱響應(yīng)可控釋放，以及搭載酞菁的雜化顆粒進(jìn)入癌細(xì)胞并實(shí)現(xiàn)光動(dòng)力學(xué)治療的效果。
　　本論文研究的主要內(nèi)容如下：
　　(1)研究了聚異丙基丙烯酰胺（pNIPAM）/脂質(zhì)雜化顆粒與一種典型的生物膜簡化模型-單層巨囊泡（GUVs）的相互作用。我們首先制備了形態(tài)規(guī)則，尺寸均勻的單層巨囊泡；以pNIPAM水凝膠顆粒為基礎(chǔ)、利用溶劑轉(zhuǎn)化法制備了pNIPAM/脂質(zhì)雜化顆粒，并對原始 pNIPAM顆粒及 pNIPAM/脂質(zhì)雜化顆粒（稱為 Lip

3、ogel顆粒）的結(jié)構(gòu)和熱響應(yīng)性質(zhì)分別進(jìn)行了表征。在低于 pNIPAM相轉(zhuǎn)變溫度的情況下（例如室溫的22℃），Lipogel顆粒呈現(xiàn)出三層結(jié)構(gòu)，包括具有核殼雙層結(jié)構(gòu)的微球和周圍一層磷脂聚集體層；而溫度高于 pNIPAM的相轉(zhuǎn)變溫度時(shí)（例如生物體的溫度37℃），pNIPAM鏈的疏水基團(tuán)暴露，Lipogel顆粒坍縮成一個(gè)體積縮小的雜合球。在此基礎(chǔ)上，我們通過改變溫度有效調(diào)控Lipogel顆粒的表面親疏水性質(zhì)，分別研究了22℃和37℃下Lipo

4、gel顆粒與巨囊泡的相互作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在常溫下純pNIPAM顆粒與巨囊泡不發(fā)生吸附，但是修飾了磷脂分子的Lipogel顆粒會(huì)吸附在巨囊泡表面；溫度升高至37℃后，Lipogel顆粒會(huì)進(jìn)一步跨膜進(jìn)入巨囊泡內(nèi)部。我們用計(jì)算機(jī)模擬有效驗(yàn)證和解釋了這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。最后，我們以水溶性羅丹明染料作為模型藥物分子，實(shí)現(xiàn)了Lipogel顆粒搭載藥物進(jìn)入巨囊泡和細(xì)胞的過程。這一工作從分子層次上解釋了材料的表面化學(xué)性質(zhì)對其與生物膜相互作用過程的影響，對我們

5、了解細(xì)胞內(nèi)吞的機(jī)制有重要意義。
　　(2)大多數(shù)種類的藥物不具有水溶性，在水溶液中會(huì)發(fā)生會(huì)聚進(jìn)而影響其效果和應(yīng)用。為了解決這一問題，在這一部分工作中，我們重點(diǎn)研究 pNIPAM/脂質(zhì)雜化顆粒（即Lipogel顆粒）作為藥物載體，搭載一種典型的疏水性光敏藥物--二氯硅酞菁（簡稱酞菁），并實(shí)現(xiàn)可控搭載、熱響應(yīng)釋放及進(jìn)入細(xì)胞實(shí)現(xiàn)光動(dòng)力學(xué)治療的應(yīng)用效果。我們首先利用激光共聚焦熒光顯微鏡、紫外-可見吸收光譜、熒光光譜、紅外光譜分析、掃描電子