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《西北大学》 2018年
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GO与Fe_3O_4复合纳米载体的制备及其微波控制释药性能的研究

布玉美  
【摘要】:刺激响应药物传递系统(DDSs)作为靶向肿瘤的一个极具功能性的治疗系统已经出现,并不断发展改进。微波因其无毒无害,穿透性强等优点可以用来克服药物抵抗力而引起了人们的密切关注。氧化石墨烯(GO)表现出较强的吸波性能,主要归于界面散射、介电弛豫、多重反射和电阻损耗;而且,由于在GO中存在大量的离域电子,其介电弛豫过程也很明显。将GO修饰到磁性材料Fe3O4上可以把GO的介电损耗和电损耗与Fe304的磁损耗相结合,从而使复合材料具有较好的阻抗匹配,进而提高其微波吸收性能。同时复合石墨烯量子点(GQDs)使其具有独特的荧光性能可用于监测药物的输运过程。此外,由于GO表面具有丰富的含氧官能团,从而有利于提高载药量。基于以上分析内容,本文利用多功能性的GO与Fe3O4纳米颗粒形成的复合材料能提高微波热响应性能和药物的负载量以及GQDs的荧光检测性能,通过GO、GQDs与Fe3O4复合制备了三种不同结构的 Fe3O4@GO、Fe3O4/nGO 和(Fe3O4/nGO)@mSiO2/GQDs纳米颗粒,并研究其微波热转换、载药和微波释药性能。首先通过静电相互作用合成了Fe3O4@GO纳米颗粒。测试结果表明,该纳米颗粒具有明显的“芯-壳”结构、良好的单分散性、较强的饱和磁化强度(61.7emu/g)和微波热转换性能。DOX作为模型药物,对其装载率高达98.2%以及微波照射下释放率达71%。然后,采用一步CTAB辅助的溶剂热法制备具有中空-介孔结构的Fe3O4/nGO纳米颗粒。该纳米颗粒具有较高的饱和磁化数值(76.02 emu/g);较大的表面积(57.35m2/g),其远远大于Fe3O4纳米颗粒的表面积(26.04m2/g)。研究发现,HMFG2-5的微波热转换性能最好;其仅在40min内载药量便达到100%;微波控制药物的释放率高达86.7%。最后,进一步引入具有荧光的石墨烯量子点,制备了(Fe3O4/nGO)mSiO2/GQDs多功能复合纳米颗粒。其比表面积增大到359.8m2/g;磁靶向性仍然良好,饱和磁化数值为36.00 emu/g。对抗癌药物的负载率高达68%以及微波照射下药物释放率达到87%。可见,通过GO提高复合材料的微波热转化性能和载药量以及GQDs增加药物载体的荧光检测的性能,可以在生物医学领域得到进一步应用。
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TB383.1;TQ460.1

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