【摘 要】
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随着世界人均寿命的增长、生存环境的恶化以及癌症治愈的困难化等诸多原因,癌症正日益成为人类生命健康安全的损害者。纳米技术的发展为癌症筛查、诊断与治疗提供了强有力的支持。其中,硅纳米颗粒因其具有良好的生物相容性、丰富的表面化学位点、易于存储客体分子的孔道等优点而广为研究。针对于肿瘤细胞相对于正常细胞特殊的微环境而开发的具有响应性能的硅纳米颗粒,因具有的智能、快速、安全的药物释放行为而成为研究热点。本文
【基金项目】
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浙江省科技厅(项目编号2015C31044); 浙江飞剑科技有限公司(项目编号HX2019000167);
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随着世界人均寿命的增长、生存环境的恶化以及癌症治愈的困难化等诸多原因,癌症正日益成为人类生命健康安全的损害者。纳米技术的发展为癌症筛查、诊断与治疗提供了强有力的支持。其中,硅纳米颗粒因其具有良好的生物相容性、丰富的表面化学位点、易于存储客体分子的孔道等优点而广为研究。针对于肿瘤细胞相对于正常细胞特殊的微环境而开发的具有响应性能的硅纳米颗粒,因具有的智能、快速、安全的药物释放行为而成为研究热点。本文基于硅纳米颗粒良好的生物化学性能,结合肿瘤细胞特殊的微环境,开发了三种具有智能响应的纳米载药体系并研究了其对抗肿瘤细胞的效果,主要结果如下:(1)基于肿瘤细胞相较于正常细胞明显偏高的ROS浓度,设计了一种ROS响应的复合纳米药物体系(MSNs-TK-m PEG),用于搭载模型药阿霉素(DOX)并进行抗肿瘤性能研究。通过经典的软模板法制备得到了大比表面积、大孔体积、尺寸均一且粒径小于200 nm的介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs)。利用MSNs丰富的表面化学位点,接枝上了具有ROS响应性能的改性m PEG,得到MSNs-TK-m PEG。通过傅立叶变换红外光谱,扫描电子显微镜,N2吸附/脱附仪,动态光散射仪和热重分析仪对纳米颗粒的纳米结构和形貌进行了表征。综合评估了DOX@MSNs-TK-m PEG体系的体外响应的药物释放性能、纳米体系的细胞毒性以及体外抗肿瘤细胞性能。(2)在这项工作中,一种新型的硫代缩醛桥接倍半硅氧烷(BTMPTA)被合成,并作为前驱体之一合成了具有活性氧(ROS)响应性能的介孔有机二氧化硅纳米颗粒(MONs),表面接枝亲水性高分子聚乙二醇,搭载DOX形成复合载药体系(DOX@MONs-SA-m PEG)用于初步的性能检测。通过傅立叶变换红外光谱,扫描电子显微镜,N2吸附/脱附仪,动态光散射仪和热重分析仪等对纳米颗粒的纳米结构和形貌进行了表征。体外的ROS响应降解实验直观地说明了以BTMPTA为前驱体的MONs具有的响应降解能力。体外药物释放实验显示,DOX@MONs-SA-m PEG具有ROS响应的药物释放效应。(3)基于“化学同源”机理和“氨辅助的选择性蚀刻”策略,合成了具有ROS响应性能的中空介孔有机二氧化硅纳米颗粒(HMONs),之后在该纳米颗粒表面涂覆具有p H响应性能的聚多巴胺(PDA)生物膜以及接枝端氨基甲氧基聚乙二醇(m PEG-NH2),形成具有双响应性能的智能药物系统(HMONs@PDA-m PEG)递送DOX。在模拟ROS微环境中的体外降解实验表明,硫缩醛桥接的HMONs对ROS具有响应性。体外药物释放曲线显示出协同的p H依赖性和ROS响应性药物释放效果。针对A549细胞的MTT分析表明,药物载体具有生物相容性,而载有DOX的纳米颗粒具有浓度依赖性和时间依赖性的细胞生长抑制作用。综上所述,新型的ROS响应型HMONs@PDA-m PEG作为生物医学领域的智能给药系统具有良好的应用可能性。
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