收藏本站
《哈尔滨工业大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

卟啉及量子点光敏剂荧光光谱特性研究

温亚楠  
【摘要】:近年来,光动力治疗作为一种新型的肿瘤治疗方法逐渐发展起来并在生物医学研究领域受到了广泛的关注。光动力治疗是指利用光敏剂的光照激发来产生毒性物质如单线态氧等从而杀伤肿瘤细胞的方法,是一种无损伤的物理性肿瘤治疗方法。在制约光动力治疗技术发展进步的各个环节中,光敏剂的开发研制无疑是举足轻重的一环。目前已有大量工作投入到了新型光敏剂的研究中并取得了很大进展。其中卟啉类光敏剂是最早应用于光动力治疗中的光敏药物,其肿瘤富集性好,单线态氧量子产率高,分子可塑性大,是光敏药物研究的主流;而半导体量子点则是一种新兴的光敏材料,独特的尺寸效应使得其吸收和发射光谱可连续调谐,光源选择范围广,稳定性好,量子产率高,双光子吸收截面大,因而成为极具应用潜力的光敏药物。 随着光动力治疗临床应用领域的扩大,光敏剂的研究工作也在不断地开展和深入。然而,由于光敏剂属于交叉学科研究范畴,各学科研究侧重点不同,很容易顾此失彼,导致目前关于光敏剂生物化学反应机制方面的工作报道较多,而对其本身的发光特性及潜在的物理机制研究不够深入。卟啉和量子点作为典型的光敏剂材料,其自身的光致发光过程是实现光敏化作用的前提,也是肿瘤诊断和定位的依据,对其发光特性的研究还可以获取大量分子信息,为新型光敏药物的开发研制和已有光敏剂的性质改良提供依据。 因此,本课题以极具光动力治疗应用潜力的飞秒脉冲激光作为激发光源,搭建了稳态和纳秒时间分辨荧光光谱探测系统,对几种典型的水溶性和非水溶性卟啉及量子点光敏剂进行了光谱表征和分析;针对双光子激发光动力治疗的需求研究了材料的双光子激发荧光特性;观察了光致损伤行为;并成功的利用量子点作为能量给体实现了卟啉光敏剂的间接活化,讨论了二者间的能量转移机制及可能的转移通道。 首先,对合成多种卟啉衍生物的母体材料四苯基卟啉(TPP)进行了详细的光谱表征,并在单光子和双光子两种不同激发条件下对其光损伤特性进行了研究分析,发现在光损伤过程中伴随有产物生成。损伤产物表现出良好的光稳定性和双光子荧光特性,具有光动力治疗的潜在应用价值。通过光谱分析推测产物应为苯环断裂基础上氧化形成的二氢卟吩类氧化物。另外,通过计算不同激发功率下的损伤速率,发现TPP分子在单光子和双光子激发下表现出不同的损伤速率—功率关系,暗示双光子激发下有更高阶光损伤机制存在。 其次,对水溶性四磺酸苯基卟啉(TSPP)单体及二聚体进行了对比研究。通过调节pH值获得了TSPP单体和二聚体溶液样品,实验结果表明,TSPP二聚体为单体间J-聚合形式形成,聚合效应对TSPP的光谱特性产生了很大的影响,使得二聚体和单体的光谱具有显著区别。且这种聚合现象具有光稳定性,不会因光照而分离。单体表现出比二聚体更好的光稳定性,几乎没有损伤现象发生,而二聚体的荧光损失在一次常规光动力治疗的时间范围内也不超过15%。 再次,对非水溶性CdSe量子点和水溶性CdTe量子点进行了稳态和时间分辨光谱特性研究,结果表明量子点荧光由带边激子态和表面诱捕态两种发射成分组成,其中带边激子态能量较高,发射中心波长较短,而诱捕态能量较低,发射中心波长较长。对大小尺寸CdTe量子点混合体系研究发现,小尺寸绿光量子点对大尺寸红光量子点具有荧光增强效应,且这种效应与激发方式和粒子间距离无关,讨论了这种增强效应可能的物理机制。另外研究了共存体系的稳定性,发现静置后的混合体系中发生了Ostwald熟化作用。 最后,以量子点为能量给体,卟啉为能量受体,在800nm双光子激发下,分别对非水溶性CdSe-TPP和水溶性CdTe-TSPP两种不同样品体系进行了稳态和时间分辨光谱研究。实验表明两种体系中都存在明显的能量转移现象,量子点荧光强度显著下降而卟啉荧光强度上升,实现了卟啉光敏剂的有效间接激活,弥补了卟啉光敏剂双光子吸收截面较小的缺陷,为体系在双光子激发光动力治疗中的应用提供了依据。另外,通过对量子点时间分辨动力学数据的分析,判断体系中的主要能量转移机制为电子交换机制,并发现能量转移很可能是经由量子点表面诱捕态而发生的,因此可以通过表面修饰来增加能量转移效率,进而提高卟啉的敏化效率。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O472.3

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林章碧,苏星光,张皓,牟颖,孙晔,胡海,杨柏,闫岗林,罗贵民,金钦汉;用水溶液中合成的量子点作为生物荧光标记物的研究[J];高等学校化学学报;2003年02期
2 赵培德,陈平,汤国庆,姚建忠,傅汝廉,张桂兰,陈文驹;双光子激发二氢卟吩衍生物的光物理特性[J];光电子·激光;2005年07期
3 肖竦;四苯基卟啉类化合物电子吸收光谱的研究[J];贵阳医学院学报;2004年05期
4 肖竦;四苯基卟啉类化合物荧光光谱的性质[J];贵阳医学院学报;2005年01期
5 肖玲;张华山;张传铀;程介克;;新水溶性卟啉试剂的合成及其与金属离子显色反应的研究[J];化学试剂;1990年05期
6 汤福隆;陈秀华;王朝纲;谢丽媛;;5,10,15,20-四(4-羟基-3-磺酸苯基)卟啉的合成及其酸碱平衡的研究[J];化学试剂;1992年01期
7 石伟民,刘卫敏,陶京朝;用于光动力治疗的四苯基卟啉衍生物研究进展[J];化学研究;2005年02期
8 陈秀华,王莉红,陈章弟,梅盛华;meso-四(4-甲基-3-磺酸苯基)卟啉的合成及其光度法测定痕量锌、铜的研究[J];杭州大学学报(自然科学版);1992年04期
9 刘庆华;余亮;熊建文;;在光动力疗法中应用的量子点[J];激光生物学报;2008年01期
10 吴继明,熊建文,肖化;用于肿瘤治疗的光动力疗法[J];激光杂志;2003年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 郭喜明;卟啉二联体的合成及其性质研究[D];吉林大学;2006年
2 谢闯;CdSe纳米晶体的研究[D];天津大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李国成;水溶性氨基卟啉和磺酸卟啉的合成研究[D];湖南大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林晓潭;许改霞;王晓梅;;功能化量子点生物毒性效应研究进展[J];癌变·畸变·突变;2010年03期
2 郭伟;闫云辉;于洁;;水溶性L-Cys-CdS量子点与牛血清白蛋白相互作用研究[J];安徽农业科学;2009年33期
3 牟颖,王楠,金钦汉;量子点在生命科学中的应用及其进展[J];微纳电子技术;2004年06期
4 钱东华;马忠森;孙晓峰;任锦;乔俊华;;超声激活血卟啉对体外培养的人肺癌细胞NCI-446、PLA-801C和PLA-801D的杀伤作用[J];吉林大学学报(医学版);2007年02期
5 李艳博;张海霞;郭彩霞;金明华;于永波;黄沛力;孙志伟;;巯基乙酸-碲化镉量子点对人肝细胞毒性和DNA损伤的诱导作用[J];吉林大学学报(医学版);2012年03期
6 权新君,金为群,张凤君,孙其志;新型卟啉显色剂TDMAPTPS与钯的显色反应研究[J];长春地质学院学报;1996年04期
7 董世松;黎秀玲;龚超群;蔡继业;;纳米材料的生物毒性[J];材料导报;2009年13期
8 陈启凡;葛颖新;徐淑坤;;生物荧光探针的纳米晶体量子点合成技术进展[J];辽东学院学报;2005年04期
9 王宏智;李剑;杨金爽;姚素薇;张卫国;;电化学方法制备CdSe纳米材料的研究进展[J];电镀与精饰;2008年05期
10 秦大明;柏亚铎;赖平安;胡桂学;;量子点在生命科学中的应用及发展趋势[J];动物医学进展;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 王德平;姚爱华;黄文旵;;用于治疗和诊断的无机生物材料的合成及性能评价[A];2007年上海市医用生物材料研讨会论文汇编[C];2007年
2 徐靖;王洪梅;赵应声;吴新国;蔡汝秀;;水溶性CdTe-CdS量子点荧光探针测定DNA[A];第八届全国发光分析暨动力学分析学术研讨会论文集[C];2005年
3 邹明强;王楠;李锦丰;董益阳;;量子点在生物标记中的应用进展[A];纳米材料与技术应用进展——第四届全国纳米材料会议论文集[C];2005年
4 马强;王鑫岩;李雅冰;苏星光;金钦汉;;利用荧光微球及半导体量子点作标记测定小鼠IgG的研究[A];中国化学会第十三届有机分析与生物分析学术会议论文集[C];2005年
5 马强;王鑫岩;李雅冰;苏星光;金钦汉;;半导体量子点在荧光共振能量转移研究中的应用[A];中国化学会第十三届有机分析与生物分析学术会议论文集[C];2005年
6 孙颖;刘明贤;田雨辰;甘礼华;徐子颉;郝志显;朱大章;陈龙武;;CdTe纳米晶在聚苯乙烯微球表面的静电自组装[A];中国化学会第十一届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王秀玲;量子点和纳米金的合成及其在免疫分析中的应用[D];苏州大学;2010年
2 王翎;碲化物量子点的制备、表征及其在生物荧光标记中的应用[D];山东大学;2010年
3 隋玉杰;基于生物纳米技术从孕妇外周血分选FNRBC进行唐氏综合征诊断方法的研究[D];吉林大学;2011年
4 常树全;水溶性量子点的γ射线辐照制备及其生物效应研究[D];南京航空航天大学;2009年
5 周慧睿;磁性荧光双功能纳米复合颗粒的制备、生长机理及应用的研究[D];上海交通大学;2011年
6 杨振岭;贵金属纳米颗粒对量子点及卟啉分子的荧光影响机理研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 张海丽;量子点在细胞成像分析中的应用[D];华中科技大学;2011年
8 张超;近红外荧光探针IR-780碘化物用于干细胞标记和在体成像的实验研究[D];第三军医大学;2010年
9 严明;碲化镉量子点对血管内皮细胞的毒性及相关机制研究[D];浙江大学;2011年
10 贺冬秀;CdTe量子点制备及其在癌相关物质检测与药物研究中的应用[D];湖南师范大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王武林;氨基卟啉及其衍生物与环糊精的超分子体系研究[D];湘潭大学;2010年
2 章晨;硒化镉量子点对人成纤维上皮细胞的毒理学研究[D];浙江大学;2011年
3 董玥;CdSe/ZnS量子点与Hela,Cos-7细胞相互作用的研究[D];沈阳师范大学;2011年
4 刘惊宙;噻吩类卟啉和金属卟啉的合成及其修饰二氧化钛的研究[D];西北大学;2011年
5 高梅;不同形状CdS纳米材料的合成、表征及毒性研究[D];西南大学;2011年
6 张凌燕;朊蛋白诱导的量子点聚集及其生物分析应用[D];西南大学;2011年
7 答敏;量子点的一些应用特性研究[D];陕西师范大学;2011年
8 苏培成;功能化纳米粒子的制备及其在毒素快速检测中的应用研究[D];湖南师范大学;2011年
9 覃卫玲;多壁碳纳米管/量子点复合物的制备、表征及其与HeLa细胞相互作用研究[D];湖南师范大学;2011年
10 孟鹤;量子点偶联体对肿瘤细胞的诊断与治疗[D];复旦大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许德余,殷祥生,陈雄,陈文晖,刘军;癌光啉的化学研究[J];第二军医大学学报;1986年04期
2 童沈阳;赵凤林;孙国斌;;meso-四(对羟基苯)卟啉的合成及其酸碱平衡的研究[J];分析化学;1987年12期
3 王亮,胡秋芬,杨光宇,尹家元,袁倬斌;在线固相萃取富集反相液相色谱法测定水中的铅、镉、汞、银[J];分析化学;2004年04期
4 张皓,郝恩才,杨柏,沈家骢;ZnSe∶Cu纳米晶/聚电解质多层膜制备和结构研究[J];高等学校化学学报;2000年11期
5 张春阳,马辉,丁尧,金雷,陈瓞延,苗琦,聂书明;量子点标记天花粉蛋白的研究[J];高等学校化学学报;2001年01期
6 林章碧,苏星光,张皓,牟颖,孙晔,胡海,杨柏,闫岗林,罗贵民,金钦汉;用水溶液中合成的量子点作为生物荧光标记物的研究[J];高等学校化学学报;2003年02期
7 单桂晔,吕强,安利民,王婷婷,孔祥贵,杨文胜,白玉白,李铁津,孙家锺;十六烷基胺稳定的CdSe纳米晶体的合成与表征[J];高等学校化学学报;2004年06期
8 黄锦汪,刘军锋,焦向东,计亮年;尾式金属卟啉配合物的研究(Ⅲ)──咪唑基尾式卟啉及其铁(Ⅲ)配合物的合成和性质[J];高等学校化学学报;1995年02期
9 胡敏学,王夺元;meso-苯基四苯并卟啉锌的合成和光谱性能的研究[J];感光科学与光化学;1996年02期
10 黄剑东,刘尔生,杨素苓,陈耐生,黄金陵,段建平,陈颖;某些金属酞菁配合物的单体电子吸收光谱和荧光光谱[J];光谱学与光谱分析;2000年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘炜;;一种新型红外探测器的介绍——量子点红外探测器[J];科技信息(学术研究);2007年06期
2 肖虎;孟宪权;朱振华;金鹏;刘峰奇;王占国;;二次退火制备Ⅲ-Ⅴ族半导体量子点[J];人工晶体学报;2010年03期
3 李文江;廖宇峰;孙碳;谢飞;陈民芳;;原位构筑CdSe核-ZnS壳结构复合量子点及其光学性能研究[J];长春工程学院学报(自然科学版);2010年03期
4 谢二庆,王志光,金运范;离子注入制备量子光电材料的研究[J];原子核物理评论;1998年03期
5 俞重远;刘玉敏;任晓敏;;InGaAs应变减少层对InAs量子点发光波长红移的影响(英文)[J];人工晶体学报;2007年05期
6 桂周琦;熊贵光;张熙;;AlGaN/GaN抛物量子点的尺寸相关三阶非线性极化率研究[J];光子学报;2007年12期
7 黄庆;;量子点掺杂与人才引进[J];新知客;2008年10期
8 柏杉山;张静姝;李青;刘克明;郭昌胜;王玉秋;;量子点环境暴露与细胞毒性效应研究进展[J];生态毒理学报;2009年01期
9 朱振华;孟宪权;肖虎;;离子注入制备Si基InAs量子点[J];大众科技;2010年05期
10 刘玉敏;俞重远;杨红波;黄永箴;;应变自组织量子点的几何形态对应变场分布的影响[J];半导体学报;2005年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李烨;涂洁;;砷化镓量子点太阳电池及材料的研究现状[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
2 杨杰;杨宇;;溅射自组装Ge/Si量子点的生长和演变研究[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
3 王宝瑞;徐仲英;孙宝权;姬扬;孙征;Z.M.Wang;G.J.Salamo;;InGaAs/GaAs量子点链状结构光学性质的研究[A];第十六届全国半导体物理学术会议论文摘要集[C];2007年
4 刘鹏强;王茺;杨宇;;Si表面生长Ge量子点的研究进展[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
5 徐章程;张雅婷;J M Hvam;;亚单层InGaAs/GaAs量子点异质结和激光器[A];第11届全国发光学学术会议论文摘要集[C];2007年
6 朱俊杰;;量子点表面功能化与光电化学传感[A];中国化学会第27届学术年会第09分会场摘要集[C];2010年
7 张学贵;王茺;杨杰;鲁植全;潘红星;李亮;杨宇;;离子束溅射自组装生长Ge/Si量子点浸润层的研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
8 徐凯宇;唐珺;;GaN量子点压电性能的分子力学模拟[A];现代数学和力学(MMM-XI):第十一届全国现代数学和力学学术会议论文集[C];2009年
9 吴雪梅;陈静;诸葛兰剑;姚伟国;;半导体量子点材料中的量子限域效应的研究[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
10 李忠明;张镇西;;光动力学治疗原理与影响因素[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;Cyberlux收购SPE 获全球封装专利权[N];电子资讯时报;2006年
2 本报记者 张强;新一代光电子器件:让网络速度更快捷[N];科技日报;2007年
3 薛黎;中国高新技术与国际水平日趋缩小[N];上海证券报;2007年
4 记者 钱铮;癌症光力学疗法研究取得进展[N];科技日报;2007年
5 钱铮;癌症光力学疗法研究取得新进展[N];医药经济报;2007年
6 特约通讯员 唐海涛;全球光敏剂新药巡礼[N];医药经济报;2007年
7 蔡忠仁;福建物构所开发3项创新成果[N];中国化工报;2006年
8 特约通讯员 唐海涛;突破瓶颈 新药蓄势待发[N];医药经济报;2007年
9 薛原;“光”为肿瘤治疗添“动力”[N];健康报;2005年
10 记者 程刚;白俄罗斯发现控制疱疹感染新方法[N];科技日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 温亚楠;卟啉及量子点光敏剂荧光光谱特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 张奎;量子点光学传感器的设计及其对痕量有害物质的可视化检测[D];中国科学技术大学;2011年
3 常树全;水溶性量子点的γ射线辐照制备及其生物效应研究[D];南京航空航天大学;2009年
4 万真;Ⅱ-Ⅵ族复合结构量子点的微反应合成及工艺研究[D];华东理工大学;2011年
5 朱栋;锰掺杂硒化锌等荧光量子点的制备及应用[D];南京大学;2011年
6 龚明;量子点光学性质的经验赝势计算[D];中国科学技术大学;2010年
7 蔡其佳;锗硅量子点的制备及退火特性研究[D];复旦大学;2010年
8 胡梅;量子点—生物分子复合探针的构建及其在生物分析中的应用[D];复旦大学;2010年
9 杨卫海;水溶性量子点的水热法合成及多重响应荧光复合微球的制备[D];上海交通大学;2009年
10 安利民;含镉量子点体系的制备与荧光性质研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 范艳红;硫化锌及其掺杂量子点的制备、修饰及性能研究[D];武汉理工大学;2012年
2 周东波;量子点的合成与水溶性修饰及动态行为观察[D];西南大学;2010年
3 匡芮;水性量子点的制备及其作为双酚A分析探针的研究[D];华中农业大学;2010年
4 李小花;新型量子点的制备及其应用[D];陕西师范大学;2010年
5 徐昕;水溶性量子点的制备及性能研究[D];上海交通大学;2011年
6 杨淑平;新型核壳量子点的制备及在生物传感器中的应用研究[D];江南大学;2012年
7 郑羡诺;基于细胞芯片平台的量子点细胞毒性研究[D];复旦大学;2010年
8 王彬彬;金属硒硫三元化合物及磷化铟量子点的合成与表征[D];合肥工业大学;2012年
9 赵伟;量子点的组分分布和电子结构计算[D];北京邮电大学;2010年
10 刘金华;量子点的制备及其水溶性修饰[D];湖南大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026