收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

金纳米棒—适配子耦联物的研制及其在体内外肿瘤热疗中的应用研究

杨淑华  
【摘要】: 恶性肿瘤是影响人类健康的主要疾病之一。随着手术、放疗及化疗的发展,癌症的治疗效果有了明显的提高。其中手术方案与技术的改进、放疗的技术与设备、包括智能化精确定位放疗的发展,以及化疗药物从非特异杀伤到近10年来靶向药物的问世,使肿瘤治疗从单一到综合、从单元到多元,有了明显的进步。但是,不可否认的是,即使是早期诊断、及时治疗,对于恶性肿瘤的疗效仍远不能令人满意。 目前,利用纳米粒子进行肿瘤早期的标志物检测技术、动态活体多模式影像诊断技术、根据纳米粒子光热转换效应原理开发的显像治疗一体化技术、纳米缓释药物与纳米药物递送器件已成为研究热点,并已取得了重大进展。以微纳米制造技术与纳米材料为基础的肿瘤诊断治疗技术,有望成为治疗肿瘤的有效手段,为肿瘤的预警与个性化治疗带来新的机遇。 对于重金属纳米粒子来说,一方面金属等离子体共振(surface plasmon resonance, SPR)峰的峰位、数目以及表面增强的拉曼散射的有效光谱范围等特征决定了其能否用于生物医学领域;另一方面这些特征都可以通过控制金属纳米结构的尺寸和形状进行调控。尺寸和形状控制的合成已成为金属纳米颗粒研究中的一个重要方面。金纳米球SPR峰位处于生物组织吸收范围〈650nm,在体内使用时,无法区分金纳米球和生物组织。因此,金纳米球并不适用于体内使用。纳米壳、纳米棒和纳米笼这些纳米颗粒则都是共振可调,SPR峰位较为广泛,可分别通过调节纳米壳的内核和外壳的比例,纳米棒的长径比或是纳米笼合成过程中所涉及的几何参数而获得较窄的消光光谱。这三种纳米颗粒的消光光谱都包含700-900nm近红外区域。生物组织以及体液对这一波段的光吸收和散射最少,光透性最好,因而具有特定尺寸的纳米壳、纳米棒和纳米笼都适合体内使用。但由于苛刻的合成条件,常常难以获得合适的金纳米壳、金纳米笼,大大限制了其在实际中的使用。 金纳米棒具有两个吸收峰:一个位于可见光520 nm区域,另一个位于800 nm近红外区域。由于生物组织在近红外区域是相对透明的,近红外光能够穿透进入深部组织达10 cm,金纳米棒具有光热效应,即纳米颗粒在接受特定的激光照射时,可以将吸收的光子转变成光子引起晶格温度的升高。利用从这些颗粒散发的热能可以引起靶向细胞的损伤,这为利用金纳米棒吸收近红外光而产热破坏肿瘤细胞提供了理论依据。 介于此,本研究主要讨论的科学问题是金纳米棒在体内外用于肿瘤热疗的研究,为日后更深入研究及临床研究提供了现实依据。利用“种子调节生长法”合成具有高产率、高单分散、尺寸均一、长径比可调、形貌良好的金纳米棒,在此基础上实现金纳米棒的功能化,采用m-SH-PEG替代包裹金纳米棒的稳定活性剂双分子层,以保证金纳米棒在非表面活性剂缓冲液中稳定存在,以及在金纳米棒表面连接上可与细胞特异结合的桥联分子(本研究所选用的是核酸配基)。在此基础上,利用乳腺癌和结肠癌细胞在细胞和动物水平上进行了金纳米棒的热疗研究。 首先,我们在金纳米棒的可控合成方面进行了探索。对“种子调制生长法”合成金纳米棒进行了改进。考察表面活性剂量的改变、抗坏血酸量的改变对金纳米棒可见光谱及形态学的影响,并对其机制做了初步的探讨。 其次,利用“种子调制生长法”合成的金纳米棒稳定于CTAB溶液中,由于CTAB具有生物毒性,在使用中需要去除在合成金纳米棒过程中大量的CTAB,并需要对金纳米棒进行一定的修饰以解决金纳米棒的生物相容性较差的问题。本研究利用m-SH-PEG对合成的金纳米棒进行了修饰,并以核酸配基为桥联分子实现金纳米棒与细胞特异结合。 接着,在此基础上,以乳腺癌和细胞和结肠癌细胞为模型,在细胞水平上进行了金纳米棒的热疗研究及免疫缺陷小鼠模型体内肿瘤的热疗研究。首先进行了金纳米棒细胞毒性的研究,经m-SH-PEG修饰的金纳米棒对于这两种细胞没有明显毒性。不同激光能量对细胞成活率的影响的研究表明,MCF-7和HT-29这两种细胞对激光的敏感程度是不同的;不同激光能量下金纳米棒非特异及特异结合对细胞成活率的影响的研究揭示,金纳米棒与细胞有一些非特异结合;及MCF-7细胞与m-SH-PEG--specific-aptamer-GNR共孵育时,只需较小的激光能量即可使90%细胞死亡,表明金纳米棒的热疗效果是非常显著的。其次,根据研究需要,本研究成功建立了三组模型,在成功建立模型的基础上,分别进行了一系列的关于金纳米棒热疗的研究:研究表明,只有在金纳米棒和激光共同作用下,肿瘤生长明显被抑制;采用单独注射金纳米棒,或是进行激光热疗,抑制效果没有上述明显。为更深入的临床研究提供基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李加升;龙光明;祁米香;杨占寿;王舒娅;邹兴武;;反相微乳液法合成棒状纳米碳酸锶[J];盐湖研究;2011年02期
2 张梁;崔崇;王雄;石晓琴;;混合溶剂热法制备一维勃姆石纳米棒[J];人工晶体学报;2011年04期
3 姜妲;司伟;王艳晶;王继杰;翟玉春;;离子液体[BMIM][BF_4]中CdS纳米棒的合成与表征[J];功能材料;2011年09期
4 熊瑞瑞;何彦;;金纳米棒的合成、修饰及与肿瘤细胞的相互作用[J];化学传感器;2011年02期
5 栗粟;章晓中;;ZnO纳米线/纳米棒混合阵列的制备及其光致发光性能研究[J];人工晶体学报;2011年03期
6 郎春燕;江树勋;邵碧英;陈文炳;傅碧忠;缪婷玉;陈融斌;黄晓蓉;;应用SELEX技术筛选沙门氏菌抗原的适配子[J];食品科学;2011年13期
7 陈颖;黄英;何倩;王艳丽;;软模板法制备TiO_2纳米棒[J];材料开发与应用;2011年04期
8 吕玉珍;汪乐锋;李晓欣;郭林;李成榕;;ZnO纳米棒的制备和气敏性质[J];硅酸盐学报;2011年07期
9 郑泳;张永爱;吴朝兴;文亮;谢剑星;郭太良;;氧化锌纳米棒的制备及其光电性能的研究[J];人工晶体学报;2011年03期
10 王璟;丁雨田;胡勇;张杨;董小丽;;枝状ZnO-TiO_2复合纳米棒阵列的制备及表征[J];人工晶体学报;2011年03期
11 董军堂;张富春;张威虎;杨延宁;;ZnO纳米棒水热法制备及其发光特性研究[J];半导体技术;2011年09期
12 陆晓旺;陈丰;;CeO_2纳米管的模板法合成及对CO的催化性能[J];硅酸盐学报;2011年08期
13 王鹏飞;张贤文;朱永春;钱逸泰;;Tb~(3+)掺杂CePO_4核壳微球的水热合成及其发光性能[J];应用化学;2011年08期
14 郑玉芹;谈国强;苗鸿雁;夏傲;;Ag~+掺杂ZnWO_4纳米棒的微波水热法合成及光催化性能[J];稀有金属材料与工程;2011年S1期
15 吕健;许磊;;Co离子注入对ZnO纳米棒物理性质的影响[J];郑州大学学报(理学版);2011年03期
16 李俊丽;王瑜;章桥新;黄进;;一维结构硫化锰纳米粒子的可控制备[J];武汉理工大学学报;2011年06期
17 罗添元;魏志鹏;李金华;方芳;王晓华;王相虎;崔勇;谭学磊;;CdS/ZnO纳米复合结构的制备、表征及其光催化活性的改善[J];发光学报;2011年07期
18 刘名扬;周硼;王宏伟;姚家彪;赵景红;;基于纳米SnO_2材料的二维纳米催化发光传感器研制及其测定甲基叔丁基醚的应用[J];分析化学;2011年09期
19 徐波;王树林;李生娟;李来强;;ZnFe_2O_4纳米结构制备及其Mssbauer谱分析[J];材料工程;2011年08期
20 陶晓辉;陈友存;;溶剂热法合成ZnO微米棒及其光催化性能[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周炽炜;蔡克峰;;化学气相沉积制备硅纳米棒阵列[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
2 刘祖琴;唐东升;邹小平;李玉宝;周维亚;王刚;解思深;;化学气相沉积法无催化制备定向生长硅纳米棒[A];第一届全国纳米技术与应用学术会议论文集[C];2000年
3 马淑芳;梁建;孙彩云;许并社;;TiO_2纳米棒的制备与结构表征[A];第三届全国扫描电子显微学会议论文集[C];2003年
4 管洪涛;王毓德;朱静;陈刚;;α-MnO_2纳米棒的制备及其电磁性能[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第4分册)[C];2010年
5 刘晶冰;汪浩;严辉;;羟基磷灰石纳米棒的微波快速合成[A];2004年中国纳米技术应用研讨会论文集[C];2004年
6 魏钟晴;张铮铮;曾程初;;直接生长在表面的金纳米棒的AFM操纵[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
7 范俊奇;武四新;;两步法制备CuInS_2/TiO_2复合纳米棒薄膜及光电性质的研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
8 刘辉;孙洪军;何选盟;朱振峰;;pH值控制水热-热分解法制备介孔氧化铝纤维和纳米棒[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第3分册)[C];2010年
9 强颖怀;;退火处理对TiO_2单晶纳米棒阵列的结构及染料敏化太阳能电池性能研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
10 滕飞;陈敏东;李贵清;;中孔CO_3O_4纳米棒催化发光传感器快速监测环境VOCs[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨淑华;金纳米棒—适配子耦联物的研制及其在体内外肿瘤热疗中的应用研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2010年
2 李志国;CdS纳米晶的分子簇直接热解法制备及其结构与性能[D];哈尔滨工业大学;2009年
3 王健;基于金纳米棒的生物传感与癌症的光热治疗研究[D];西南大学;2012年
4 肖赛金;基于配体的朊病毒蛋白分析新方法[D];西南大学;2010年
5 王德生;硅基材料的制备、表征及其储锂性能研究[D];兰州大学;2012年
6 李莹滢;一维半导体纳米材料制备、性能及辐射探测器件研究[D];南京航空航天大学;2009年
7 甄蓓;体外筛选炭疽杆菌芽孢适配子的研究与初步应用[D];第一军医大学;2002年
8 吴红兵;Ras蛋白ssDNA适配子的筛选与鉴定[D];武汉大学;2011年
9 王凌凌;CdS纳米棒阵列及其异质结构的制备和光生电荷性质的研究[D];吉林大学;2010年
10 桑丹丹;ZnO纳米棒/金刚石复合结构的制备及电学性质研究[D];吉林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘长友;ZnO花束状晶须及纳米棒的制备与形貌控制[D];西北工业大学;2005年
2 李敏;PEG和共掺杂对ZnCoO薄膜结构和性能的影响研究[D];安徽大学;2010年
3 吴敏;Ag/N共改性TiO_2中空纳米棒阵列的制备及光催化性能[D];中国科学技术大学;2010年
4 何伟臻;金纳米棒在Au(111)表面的分散及其STM诱导发光初探[D];中国科学技术大学;2011年
5 王大伟;ZnO纳米棒/MEH-PPV异质结近紫外电致发光性能的改善研究[D];北京交通大学;2010年
6 王秀利;几种基于纳米标记的DNA传感器的研究[D];湖南工业大学;2009年
7 曹亚丽;特殊形貌纳米材料的低热固相化学合成及其表征[D];新疆大学;2004年
8 姜国华;Fe_2O_3纳米粒子和纳米棒的制备研究[D];华东师范大学;2004年
9 陈楚艳;离子液体中Ⅰ-ⅡB族纳/微米材料的制备[D];西南大学;2010年
10 闫悦;ZnO纳米棒/MEH-PPV异质结太阳能电池性能的研究[D];北京交通大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 毛黎;美利用新技术获得树枝状晶体纳米棒[N];科技日报;2008年
2 艾伦卡(ALENCAR,M.S.M) 安图斯(ANTUNES,A.M.S) 波特(PORTER,A.L);纳米专利及其产品的生命周期价值链分析[N];中国知识产权报;2007年
3 风影;德研制出比钻石还硬的物质[N];中国有色金属报;2005年
4 林昌明 DigiTimes;BP耗资50亿美元投入太阳能电池[N];电子资讯时报;2006年
5 李素珍;快速捕获肿瘤的纳米新材料[N];中国有色金属报;2006年
6 自治区科技成果管理办公室 提供;一维纳米功能复合氧化物的低热固相制备及机理研究[N];新疆科技报(汉);2007年
7 司瑞;纳米结构的生物矿材料合成取得重要进展[N];科技日报;2003年
8 程家瑜;纳米技术离我们还有多远[N];中国社会科学院院报;2003年
9 谷利源;刷在墙上印在纸上穿在身上[N];科技日报;2002年
10 王雅丽;纳米技术助力高密度存储[N];中国计算机报;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978