水热法合成功能化树状大分子稳定的金—银合金纳米线及其体外癌细胞CT造影性能评价

摘要

电子计算机X射线断层扫描技术(CT)用途广泛，是目前临床常用的诊断手段之一，常用于骨成像、解剖学成像和肿瘤成像。而发展多功能、高灵敏度和高特异性的CT分子影像学造影剂来提高肿瘤早期诊断准确度是当前纳米医学和影像诊断学的发展趋势。近年来，以聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子为模板或稳定剂而合成的无机纳米材料CT造影剂（如金纳米粒子）具有独特的理化特性、良好的生物相容性、较长的循环时间以及较高的原子序数等优势，得到了科研人员的广泛关注。本文通过水热法以末端为氨基的第五代聚酰胺胺(PAMAM)树状大分子(G5.NH2)为模板合成金-银合金纳米线，在其表面修饰小分子靶向试剂FA，乙酰化中和末端的氨基得到了一种新型的功能化线型纳米CT造影剂，随后还比较了其与金-银合金纳米颗粒CT造影剂的细胞吞噬效果。
　　首先以第五代聚酰胺-胺树状大分子为模板，G5.NH2/HAuCl4/AgNO3摩尔投料比为1/15/5，采用温和的水浴还原法制备得到横向平均直径为1-2nm、胶体稳定性良好的金-银合金纳米线。然后在金-银合金纳米线的氨基末端修饰靶向试剂FA，最后末端剩余氨基进行全部乙酰化，得到了功能化的靶向线性CT成像剂。通过核磁、紫外分光光度计、透射电子显微镜、粒径电位分析仪和体外CT扫描等对所制备的功能化靶向线性CT成像剂进行了表征。此外，通过MTT细胞毒性评价、相差显微镜对所合成的材料的细胞相容性进行了研究。最后，应用KB细胞对制备的靶向线性CT成像剂的体外靶向效果和CT成像能力进行了评估。随后，我们还在课题组前期工作基础上制备了金-银合金纳米颗粒，对其进行了一系列表征，最终研究了纳米线和纳米颗粒两种不同形貌的材料对细胞的吞噬的影响。
　　结果如下，通过各种表征手段证明了我们所得产物即金-银合金纳米颗粒，通过UV-Vis研究证明其在不同温度(4、20、37、57℃)和不同pH(5、6、7、8)下仍然具有良好的稳定性。MTT结果表明该功能化纳米线在材料浓度高达3000nM时对细胞仍具有良好的生物相容性。所合成功能化纳米线的X射线衰减强度测量和CT扫描结果证明其具有良好的靶向性能和比传统小分子碘造影剂Omnipaque较高的X-射线吸收性能。最后纳米线和纳米颗粒的细胞靶向吞噬效果比较表明，相同成分不同形貌的CT造影剂对细胞的吞噬没有差异性影响。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 研究背景

1．2 传统CT造影剂简介

1．2．1 传统CT造影剂的发展

1．2．2 传统CT造影剂的分类

1．3 聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子概述

1．3．1 PAMAM树状大分子简介

1．3．2 PAMAM树状大分子的结构特点

1．4 聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子在生物医学成像中的应用

1．4．1 PAMAM树状大分子在单模态医学成像中的应用

1．4．2 PAMAM树状大分子在CT／MR双模态成像中的应用

1．5 本论文的研究目标、内容及创新性

1．5．1 研究目标

1．5．2 研究内容和方法

1．5．3 课题创新性

第二章 水热法合成树状大分子稳定的金-银合金纳米线及其功能化与体外癌细胞CT造影性能评价

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验材料和仪器

2．2．2 水热法合成功能化的金-银合金纳米线

2．2．3 材料表征

2．2．4 稳定性评价

2．2．5 细胞毒性分析

2．2．6 细胞形貌观测

2．2．7 ICP-OES测试体外细胞靶向吞噬效果

2．2．8 体外癌细胞靶向CT成像

2．2．9 X-射线吸收性能分析

2．3 结果与讨论

2．3．1 功能化金-银合金纳米线的制备及其表征

2．3．2 稳定性分析

2．3．3 生物相容性评价

2．3．4 材料靶向性能分析

2．3．5 体外X-射线吸收性能分析

2．4 本章小结

第三章 功能化树状大分子稳定的金-银合金纳米线、金-银合金纳米颗粒的体外细胞吞噬效果比较

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验材料和仪器

3．2．2 叶酸修饰的树状大分子稳定的金-银纳米颗粒的制备

3．2．3 材料表征

3．2．4 细胞毒性分析

3．2．5 细胞形貌观测

3．2．6 X-射线吸收性能分析

3．2．7 ICP-OES测试体外细胞靶向吞噬效果

3．3 结果与讨论

3．3．1 功能化金-银合金纳米颗粒的制备及其表征

3．3．2 ICP测试合金纳米颗粒金属成分

3．3．3 生物相容性评价

3．3．4 X-射线吸收性能分析

3．3．5 两种合金纳米材料的体外细胞靶向吞噬效果比较

3．4 本章小结

第四章 结语和展望

4．1 主要结论

4．2 展望

参考文献

致谢