功能化納米氧化石墨烯的制備及其腫瘤靶向性核素及光學(xué)分子影像.pdf

1、納米氧化石墨烯，即石墨烯的氧化衍生物，作為一種新型二維的碳納米材料，具有超大的比表面積和優(yōu)異的光熱效果等性質(zhì)，已成為納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中備受關(guān)注的研究熱點(diǎn)。納米氧化石墨烯含有大量的活性化學(xué)基團(tuán)，比如羧基、羰基、羥基和環(huán)氧基等，既容易對(duì)其進(jìn)行生物化學(xué)功能化，又使其具有很好的生物相容性，因此在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中表現(xiàn)出很強(qiáng)的應(yīng)用潛能。本論文的主要內(nèi)容：采用改進(jìn)后的Hummers法制備得到不同尺寸的納米氧化石墨烯，隨后在其表面共價(jià)修飾聚乙二醇和熒光分子C

2、y5.5，通過(guò)體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)得到最優(yōu)化的納米氧化石墨烯。然后在最優(yōu)化納米氧化石墨烯表面共價(jià)修飾靶向分子葉酸(FA)，并且分別標(biāo)記上核素125I以及熒光分子Cy5.5，形成核醫(yī)學(xué)分子影像探針(125I-nGO-PEG-FA)及光學(xué)分子影像探針(nGO-PEG-Cy5.5-FA)。通過(guò)活體腫瘤模型的光學(xué)和核素顯像，研究探針對(duì)腫瘤的靶向性和體內(nèi)生物學(xué)性質(zhì)，并用于腫瘤靶向性核素及光學(xué)分子影像的研究。全文共分為三章。
　　第一章為緒論即綜述。

3、該章主要概括了石墨烯的制備、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和表面功能化的方法以及石墨烯的衍生物氧化石墨烯在生物體中的應(yīng)用，同時(shí)介紹了納米氧化石墨烯在核素成像和光學(xué)成像方面的應(yīng)用，最后提出了本論文的研究設(shè)想。
　　第二章為本論文核心內(nèi)容即實(shí)驗(yàn)研究。首先，我們采用改進(jìn)后的Hummers法制備得到不同尺寸的納米氧化石墨烯，隨后在其表面共價(jià)修飾聚乙二醇(PEG)，通過(guò)體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)、基于熒光分子Cy5.5標(biāo)記的細(xì)胞激光共聚焦實(shí)驗(yàn)得到最優(yōu)化的氧化石墨烯，進(jìn)一

4、步研究其細(xì)胞及活體中的應(yīng)用。然后，通過(guò)在最優(yōu)化納米氧化石墨烯表面分別連接靶向分子葉酸(FA)、熒光染料分子 Cy5.5和核素125I，得到葉酸靶向性功能納米材料。體外實(shí)驗(yàn)表明，材料具有低的細(xì)胞毒性，激光共聚焦實(shí)驗(yàn)表明材料對(duì)高表達(dá)葉酸受體的4T1細(xì)胞具有顯著的靶向作用，對(duì)A549沒(méi)有明顯靶向性。經(jīng)尾靜脈分別將靶向材料nGO-PEG-Cy5.5-FA和125I-nGO-PEG-FA注射進(jìn)荷瘤鼠體內(nèi)，對(duì)其分別進(jìn)行活體小動(dòng)物SPECT/CT和光

5、學(xué)顯像，發(fā)現(xiàn)材料nGO-PEG-Cy5.5-FA和125I-nGO-PEG-FA在4T1腫瘤內(nèi)高度攝取，而封閉組的4T1腫瘤的攝取不明顯，表明該納米材料具有腫瘤葉酸受體靶向性。通過(guò)組織分布(H&E染色)研究了該材料的小鼠體內(nèi)毒性，結(jié)果表明，納米材料沒(méi)有表現(xiàn)出明顯毒性，在活體小動(dòng)物體內(nèi)有較好的生物相容性。因此，該葉酸功能化納米氧化石墨烯具有顯著的葉酸受體靶向性，是葉酸受體陽(yáng)性腫瘤的多模式分子影像探針的潛在的理想納米載體，在癌癥診斷和治療一