论文部分内容阅读
近年来,以金为代表的贵金属,因其独特的光学性质、高X射线吸收系数以及表面易修饰性等一系列物理化学性质,被广泛应用于生物医学领域。其中以金纳米颗粒为平台构建的多功能核壳结构的复合金纳米颗粒,因其能整合不同物质所拥有的特性于一体,显示出单组分纳米颗粒无可比拟的理化性能,已成为目前生物医学领域的研究热点。鉴于上述背景,本论文以构建核壳结构的多功能复合金纳米颗粒为目标,从多功能药物载体、光热治疗、多模态成像等实际应用角度出发,先后开展了如下工作: 1.金纳米棒的制备及其表面双亲分子修饰 为了制备出内腔疏水外壳亲水核壳结构的双亲分子修饰的金纳米棒,本章首先分别采用油相配体置换法与水相中直接交换法两种配体交换法制备出MUDA修饰的金纳米棒(MUDA-Auod),在此基础上,本章继续利用MUDA-Aurod与水溶性高分子NH2-PEG反应制备出内腔疏水外壳亲水的核壳结构双亲分子修饰的金纳米棒。得出如下结论:1.种子成长法制备的金纳米棒呈现出较好棒状结构,长径平均为30nm,短径约为8.55 nm,相应长径比为(3.5∶1)。2.水相中去质子化MUDA修饰的金纳米棒重复性与稳定性均优于油相中配体置换法制备的MUDA-Aurod,但上述两种方法修饰后的金纳米棒均引起不同程度的聚沉。3.通过增加NH2-PEG分子量与MUDA修饰的金纳米棒反应能在一定程度上改善颗粒单分散性,但并不能逆转MUDA修饰后造成金纳米棒的不可逆团聚。尽管如此,该过程为下一步研究指明了方向。 2.介孔二氧化硅包被的金纳米棒的制备(Aurod@SiO2)及模版剂脱除 本章首先利用Stober法制备出介孔二氧化硅包被的金纳米棒,接着重点考察了不同萃取剂(硝酸铵与盐酸)从Aurod@SiO2中脱除模板剂CTAB对于其形貌、光学性质以及载药量的影响。在优化上述条件基础上,制备出NH2-PEG修饰的Aurod@SiO2,并考察了不同表面修饰的金纳米棒在不同介质(二次水、NaCl溶液、PBS缓冲液、细胞培养基)中的稳定性,最后通过细胞实验考查了不同萃取剂处理后NH2-PEG修饰的Aurod@SiO2体外热疗效果。得出如下结论:1.Stober法制备的Aurod@SiO2呈现出较好的核壳结构,其核层金纳米棒长径平均为30 nm,短径平均为8.55 nm,壳层介孔二氧化硅的厚度为11nm。2.当使用硝酸铵作为萃取剂从Aurod@SiO2脱除模板剂CTAB,脱除效率高于盐酸作为萃取剂时所对应的脱除效率。3.使用盐酸作为萃取剂从Aurod@SiO2脱除模板剂,在进行24小时脱除模板剂CTAB处理后,核层金纳米棒由于选择性氧化,由原先的金纳米棒变成球形金纳米颗粒.。4.硝酸铵作为萃取剂处理后样品的载药率高于使用盐酸作为萃取剂处理后Aurod@SiO2的载药率,其对应载药率分别为82.48%与71.13%。5.经NH2-PEG修饰的Aurod@SiO2在二次水、NaCl溶液、PBS缓冲液、细胞培养基等不同介质中均表现出较好的稳定性,而Aurod与Aurod@SiO2仅在二次水、细胞培养基表现出较好胶体稳定性,在NaCl溶液、PBS缓冲液均出现了颗粒团聚现象。6.硝酸铵作为萃取剂处理后的Aurod@SiO2,由于其核层金纳米棒结构未受到破坏,其光热转换效率更高,因此其对应的体外热疗效果优于盐酸作为萃取剂处理的样品。 3.掺杂荧光分子(FITC)二氧化硅包被的金纳米颗粒(FITC-dopped Au@SiO2)的制备、表面修饰及其在荧光/CT双模态成像中应用 本章首先利用反相微乳法制备出FITC-dopped Au@SiO2,接着对其表面进一步修饰水溶性高分子NH2-PEG。在此基础上,考查了FITC-dopped Au@SiO2@PEG在不同介质、不同温度、不同pH值PBS缓冲液中的稳定性。然后通过MTT实验考查了不同浓度FITC-dopped Au@SiO2@PEG对于A549细胞毒性的影响,最后初步研究了FITC-dopped Au@SiO2@PEG体外CT成像与C57小鼠活体荧光成像的可行性。得出如下结论:1.利用反相微乳液法制备的FITC-dopped Au@SiO2呈现出较好呈现出较好的核壳结构,核层的金纳米颗粒直径平均为5nm,壳层的二氧化硅直径为90nm。2.FITC-dopped Au@SiO2@PEG在不同介质(水,培养基,PBS)以及不同温度、不同pH值PBS缓冲液均表现出较好的胶体稳定性。3.FITC-dopped Au@SiO2@PEG在一定浓度范围内表现出较好生物相容性。4.FITC-dopped Au@SiO2@PEG有着较强的X-ray吸收能力,不同浓度的FITC-dopped Au@SiO2@PEG的CT信号值之间相关性较好,满足Y=17.444421X+6.96948,其线性相关系数R2=0.9888。5.尾静脉注射FITC-doppedAu@SiO2@PEG后,C57小鼠全身都发出荧光信号,随着血液的循环,FITC-doppedAu@SiO2@PEG慢慢聚集在肝脏,肺等器官中。