石墨烯復(fù)合納米材料用于抗癌藥物遞送的熒光共聚焦成像分析.pdf

1、惡性腫瘤已成為當(dāng)今威脅人類健康的主要疾病之一。目前，臨床常用方法主要有手術(shù)切除、化學(xué)藥物治療及放射線治療。但是這些治療方法都有局限性，比如廣譜抗腫瘤葸環(huán)類化療藥物阿霉素的毒性較大，長(zhǎng)期應(yīng)用可發(fā)生不可逆的心肌病變、脫發(fā)及骨髓抑制等。為降低阿霉素毒副作用并提高其治療效果，阿霉素類似物、聯(lián)合治療及新型藥物傳遞系統(tǒng)逐漸被開(kāi)發(fā)出來(lái)。
　　光熱治療(PTT)是近幾年研究較多的微創(chuàng)腫瘤治療技術(shù)，當(dāng)光熱劑進(jìn)入癌癥組織并有激光照射時(shí)，光熱劑將吸收的

2、光能轉(zhuǎn)化成熱能，在同樣近紅外(NIR)光照射時(shí)，腫瘤部位溫度比正常組織高，而且癌細(xì)胞對(duì)溫度的敏感性較強(qiáng)，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的熱消融及隨后的死亡。隨著技術(shù)的革新，納米材料由于其特殊性質(zhì)在新藥的研發(fā)及藥物遞送中得到廣泛的應(yīng)用。以納米材料為載體的光熱治療方法引起研究者的青睞，研究較多的納米材料有金納米材料、碳納米材料及硫?qū)巽~化物等。
　　多模式聯(lián)合治療癌癥的方法可達(dá)到較好的治療效果，近年來(lái)該方法得到廣泛研究。化療和光熱納米材料的聯(lián)合治療有利于

3、克服傳統(tǒng)抗癌藥物對(duì)正常組織的毒副作用，而且光熱納米材料可使腫瘤細(xì)胞溫度升高將其致死，從而達(dá)到協(xié)同治療癌癥的效果。但單一的納米材料有時(shí)很難同時(shí)具備高載藥量和光熱性質(zhì)，單獨(dú)的介孔硅(MSN)具有較高的載藥量及易修飾性，但其不具備光熱轉(zhuǎn)換性能，硫?qū)巽~化物具有靶向性差、難以修飾及負(fù)載藥物困難等缺點(diǎn)，但其在近紅外區(qū)具有很高的吸收。上述兩種納米材料在單獨(dú)使用時(shí)只發(fā)揮一種作用，鑒于此，本文將還原型氧化石墨烯(rGO)分別與MSN和硫?qū)巽~化物制備了兩種

4、復(fù)合納米材料藥物傳遞系統(tǒng)，使其同時(shí)具備兩種納米材料的功能。我們考察了藥物釋放行為，并采用共聚焦熒光成像分析納米材料藥物傳遞及治療效果。具體研究?jī)?nèi)容包括以下兩個(gè)方面:
　　(1) DOX@MSN@rGO-FA藥物傳遞系統(tǒng):運(yùn)用MSN和rGO制備了具有化療和光熱治療效果的納米遞藥系統(tǒng)。研究了多功能復(fù)合納米材料的紫外-可見(jiàn)光譜、光熱升溫性質(zhì)、pH釋放行為、納米材料靶向性成像、細(xì)胞毒性及協(xié)同治療效果等。此復(fù)合納米材料具有以下優(yōu)點(diǎn):1）共聚

5、焦熒光成像分析:基于葉酸受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用途徑，阿霉素和光熱治療劑rGO特定靶向癌細(xì)胞，從而減小非特異性毒性。2）近紅外激光照射條件下，藥物在酸性溶液中的累計(jì)釋放率約為中性環(huán)境中的3倍，這是因?yàn)樗嵝原h(huán)境中，作為介孔硅的堵孔材料rGO從硅上脫落下來(lái)，阿霉素釋放，并且近紅外激光使溶液溫度升高，加速了阿霉素的釋放，降低了藥物對(duì)正常細(xì)胞的毒副作用。3）近紅外激光照射時(shí)，rGO能夠有效地將光能轉(zhuǎn)化成熱能，當(dāng)復(fù)合納米材料進(jìn)入細(xì)胞并利用近紅外激光照射

6、后，化療和光熱治療作用被激發(fā)，達(dá)到協(xié)同治療癌細(xì)胞的目的，共聚焦熒光成像可直接觀察到此效果。
　　(2) Cu2-xSe@rGO-FA-DOX藥物傳遞系統(tǒng):采用簡(jiǎn)單的水相合成法制備了水相分散均勻的Cu2-xSe納米粒子(Cu2-xSeYPs)，具有很強(qiáng)的光熱轉(zhuǎn)換效率，當(dāng)在溶液中加入rGO后，形成具備多種功能的復(fù)合納米材料。一方面其光熱性能具有增強(qiáng)趨勢(shì)，光熱升溫曲線中可看出含有同濃度Cu2-xSeNPs時(shí)，復(fù)合納米材料的溫度升高得更快

7、;另一方面賦予Cu2-xSe納米粒子新的功能，復(fù)合納米材料易與葉酸偶聯(lián)，使其具有靶向性，共聚焦熒光成像可觀察到納米材料靶向癌細(xì)胞的行為。另外rGO可以負(fù)載藥物且在酸性條件下釋放，可減小毒副作用，納米材料的復(fù)合使其同時(shí)具有化療和光熱治療的效果，提高了治療效果。
　　綜上所述，本論文將MSN、Cu2-xSe分別與rGO合成了具備多種功能的新型復(fù)合納米遞藥系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有葉酸靶向性和溫度依賴、酸敏感釋放行為，能夠減小化療藥物對(duì)正常細(xì)胞的