碳納米管-磁性納米粒子雜化材料的制備及其在磁共振造影劑上的應(yīng)用.pdf

1、自從1991年Iijima發(fā)現(xiàn)碳納米管以后,由于它的獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、機(jī)械等多種優(yōu)良的性能,以及高的比表面積和毒性小、生物相容性好的優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛的關(guān)注。在碳納米管的表面修飾上無機(jī)有機(jī)納米粒子或者其他的藥物分子可以擴(kuò)大碳納米管在各個(gè)領(lǐng)域上的應(yīng)用。本論文主要是在碳納米管表面沉積上CoFe2O4和Fe3O4納米粒子,以形成多壁碳納米管／鐵酸鈷(MWCNT／CoFe2O4)和多壁碳納米管／四氧化三鐵(MWCNT／Fe3O4)納米雜化材料。并

2、對他們的生物相容性、作為T2加權(quán)磁共振成像造影劑和藥物載體,以及在生物體內(nèi)的分布和代謝途徑進(jìn)行了探索。全文共分為四章。
　　 第一章概括了碳納米管的結(jié)構(gòu)性質(zhì)和表面修飾納米粒子的方法以及碳納米管在生物體中的應(yīng)用。同時(shí)也介紹了磁共振成像(MRI)的原理和CNT在磁共振成像方面的應(yīng)用。最后提出了本論文的研究設(shè)想。
　　 第二章我們以水作為溶劑合成了MWCNT／殼聚糖／CoFe2O4納米雜化材料。并考察了合成溫度和金屬鐵鹽濃度等

3、條件對材料形貌的影響。還測試了所得材料的磁性和作為磁共振成像造影劑的潛在應(yīng)用。同時(shí),我們還用溶劑熱的方法通過高溫?zé)峤?在DEG和DEA作為溶劑和配位劑的條件下合成了MWCNT／CoFe2O4雜化材料。反應(yīng)溫度對所所得雜化材料的形貌具有很大的影響。在最佳的反應(yīng)條件下,可獲得CoFe2O4納米粒子均勻覆蓋在MWCNT-表面且具有超順磁性的MWCNT／CoFe2O4-18O雜化材料。體外實(shí)驗(yàn)表明,MWCNT／CoFe2O4-18O雜化材料具有

4、低的細(xì)胞毒性和溶血活性,并且對癌細(xì)胞具有非常好的磁共振成像增強(qiáng)效果。重要的是,雜化材料還具有高的藥物裝載效果,且載藥后的材料對HeLa細(xì)胞表現(xiàn)出明顯的細(xì)胞毒性。裝載藥物的MWCNT／CoFe2O4-18O材料具有在正常生理?xiàng)l件下低的藥物泄漏量而在酸性條件下快的藥物釋放能力。因此,MWCNT／CoFe2O4-18O雜化材料可作為一種有效的磁共振造影劑和藥物運(yùn)輸材料,有望應(yīng)用于癌癥的診斷和治療。
　　 第三章我們用制備MWCNT／C

5、oFe2O4雜化材料的方法原位合成了MWCNT／Fe3O4雜化材料。所得的雜化材料具有超順磁性,表現(xiàn)出很好的親水性和低毒性,并且具有可以忽略的溶血效應(yīng)和很明顯的對癌細(xì)胞的MRI造影增強(qiáng)效應(yīng)。體內(nèi)MRI實(shí)驗(yàn)表明,在注射樣品后,肝和脾的T2加權(quán)成像信號很快就降低了,表明該樣品在活體內(nèi)的行蹤可用MRI技術(shù)跟蹤,其可用作MRI造影劑。此外,還對該樣品在體內(nèi)的分布、病理學(xué)分析和代謝途徑做了更深入的探究。這些結(jié)果表明,經(jīng)靜脈注射進(jìn)入活體內(nèi)的MWCN