透明质酸修饰的普鲁士蓝纳米粒子的制备及光热性能研究

摘要

由于环境污染和现代生活节奏加快等原因，癌症已成为当今致死率最高的一种疾病，2007年癌症在全球范围内大约导致790万例患者死亡，占死亡总数的13％，至2030年，这个数值将上升至1200万。目前癌症的医学治疗方法主要有手术切除、化学治疗和放射治疗三大手段，但上述治疗方法中仍然存在着许多的问题和不足。手术治疗和难以做到癌症的根除，肿瘤容易复发且会对机体造成严重的介入伤害；化学治疗和放射治疗一般都不具备肿瘤细胞特异性，给癌症患者带来巨大的副作用伤害。近年来出现的肿瘤光热治疗新疗法（Photothermal therapy，PTT）引起了学者们的高度关注，这种肿瘤治疗方法是一种通过光热转换剂将光能转化为热能进而使肿瘤组织达到一定温度并死亡的新型癌症治疗方法。然而，这一新兴领域的研究工作还存在一些问题和不足，如光热转换剂成本高、制备过程复杂，靶向性不强和生物安全性得不到保证等问题。因此开发和研究新型的光热转换剂纳米材料已经成为了近年来国内外科学研究的热点。
　　本论文通过简单的煮沸回流法以及氨基和羧基的缩合反应，成功合成了标记有异硫氰酸荧光素（Fluorescein isothiocyanate，FITC）和透明质酸（Hyaluronic acid，HA）分子的普鲁士蓝纳米粒子（PB@PEI-FITC-HANPs）。纳米粒子的平均粒径为50nm左右，粒子合成的不同阶段的Zeta电位表征结果证明了FITC和HA分子的成功吸附和键联。实验结果表明，合成的PB@PEI-FITC-HANPs可以在近红外激光的照射下稳定地将光能转换为热能，从而高效杀伤肿瘤细胞，细胞毒性实验结果表明，合成的PB@PEI-FITC-HANPs具有非常良好的生物相容性，对HUVEC细胞的毒副作用非常小。不同肿瘤细胞的靶向吞噬和光热治疗实验结果表明PB@PEI-FITC-HANPs可以更好的靶向性的被HeLa细胞吞噬，且在相同的药物浓度下，和U87MG相比，PB@PEI-FITC-HANPs对HeLa细胞的光热杀伤效果更加的明显，这表明PB@PEI-FITC-HANPs具有一定的靶向光热杀伤肿瘤细胞的能力。
　　本论文的实验结果表明我们合成的PB@PEI-FITC-HANPs是一种具有一定癌症靶向能力的光热转换剂，其制备过程简单、绿色、成本低，化学结构稳定，生物安全性较高，具有非常良好的临床应用前景。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 光热转换剂的研究进展

1.2.2 普鲁士蓝纳米粒子在肿瘤诊断和治疗中的应用和进展

1.2.3 透明质酸应用于纳米给药系统的研究进展

1.3 本文主要研究内容

第2章 实验材料与方法

2.1 实验中所用材料和试剂

2.2 实验中所用仪器

2.3 实验中所用细胞品系

2.4 实验方法

2.4.1 实验技术路线

2.4.2 细胞实验中所需溶液的配制

2.4.3 细胞培养

2.4.4 纳米粒子的合成

2.4.5 纳米粒子的粒径分布和Zeta电位表征

2.4.6 纳米粒子粒径大小和形貌的表征

2.4.7 荧光光谱表征

2.4.8 紫外吸收光谱表征

2.4.9 纳米粒子的细胞毒性实验

2.4.10 纳米粒子的光热治疗效果考察

2.4.11 靶向吞噬和光热治疗实验

第3章 透明质酸修饰的普鲁士蓝纳米粒子的制备及表征

3.1 引言

3.2 实验结果及分析

3.2.1 PB@PEI-FITC-HA NPs的制备

3.2.2 PB@PEI-FITC-HA NPs的粒径分布及表面Zeta电位变化

3.2.3 PB@PEI-FITC-HA NPs的形貌观察

3.2.4 PB@PEI-FITC-HA NPs的荧光性能表征

3.2.5 PB@PEI-FITC-HA NPs的紫外可见光谱表征

3.3 本章小结

第4章 透明质酸修饰的普鲁士蓝纳米粒子的光热治疗功能研究

4.1 引言

4.2 实验结果及分析

4.2.1 PB@PEI-FITC-HA NPs的细胞毒性实验

4.2.2 PB@PEI-FITC-HA NPs的近红外光热效应研究

4.2.3 PB@PEI-FITC-HA NPs的光热稳定性考察

4.2.4 PB@PEI-FITC-HA NPs的HeLa细胞光热杀伤效果实验

4.2.5 PB@PEI-FITC-HA NPs的靶向吞噬实验

4.2.6 PB@PEI-FITC-HA NPs的靶向光热实验

4.3 本章小结

结论

展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢