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用于肿瘤光热治疗/成像的异质结构纳米材料的制备及表征

曾文霞  
【摘要】:光热治疗(PTT)是选择性光热消融癌细胞而不损伤正常细胞的微创方法。为了确定肿瘤的准确位置和大小,从而实现肿瘤治疗的可视化,研究一种可以同时进行光热治疗和成像的双功能纳米材料尤其重要。本论文分别制备了AgI-Ag_2S异质结构纳米颗粒、Gd-C纳米颗粒,并用XRD、TEM和HTEM等测试方法对其形貌和成分进行了表征,测试了其光吸收和光热性能,计算了其光热效率;同时研究了Gd-C纳米颗粒在活体兔颈部淋巴部位的核磁成像情况。结果如下:1.本文以Ag I纳米颗粒作为模板,以硫代乙酰胺作为硫源,原位硫化制备了AgI-Ag_2S异质结构纳米颗粒。合成的AgI-Ag_2S异质结构纳米颗粒在500 nm至1100 nm的光谱范围内有强吸收,比相应的AgI和Ag_2S纳米颗粒有增强和增宽的光吸收特性。在功率为420 mW的808 nm和1064 nm激光照射下,质量分数为0.01 wt%的AgI-Ag_2S异质结构纳米颗粒悬浮液的最大温升分别为26.7℃和27.8℃,相应的光热效率分别为33.4%和28.9%。对于太阳模拟实验,上述悬浮液的太阳热效率为50.6%。由于AgI-Ag_2S异质结构优异的光吸收和光热转换特性,使得其在光热治疗和太阳能收集中具有良好的应用前景。2.将GdCl_3·6H_2O和柠檬酸(CA)在乙二胺的存在下通过一步法制备得到Gd-C纳米颗粒。所制备得到的Gd-C纳米颗粒为粒径分布在50-100 nm的类球形颗粒,FTIR和XPS证明钆元素已成功掺入Gd-C纳米颗粒,并且Gd~(3+)的化学结构未明显改变。Gd-C纳米颗粒在近红外区域有一定强度的吸收;含有1.0 wt%Gd-C纳米颗粒的水悬浮液在420 mW的808 nm激光照射下最大温升为28.0 ~oC,计算其光热效率为30.0%。Gd-C纳米颗粒作为间质磁共振显影剂,能以较小剂量快速有效地显示颈部淋巴结及淋巴管的形态及走形特征。Gd-C纳米颗粒具有良好的光热转换和成像性能,为颈淋巴结转移的诊断和光热治疗提供了新的手段及依据。


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