聚肌氨酸修饰的金纳米颗粒及其生物学性能的研究

摘要

近年来，随着纳米技术与生物医用技术的交叉渗透，纳米微粒在癌症诊断和治疗等生物医用领域得到了普遍的应用。纳米微粒在复杂生理环境中保持良好的稳定性和抗污性是其作为生物医用材料的重要前提。聚肌氨酸(PS)是聚类肽的一种，是一种极具发展前景的生物医用材料。本课题选择了具有良好稳定性能的金纳米颗粒，表面修饰PS以研究其稳定性、生物相容性、血液循环性能等。
　　首先，我们选择带有巯基的PEG（分子量为2kD）和二硫键的三种PS（单链分子量分别为PS1:1.8kD、PS2:2.6 kD、PS3:6.8 kD）修饰金纳米颗粒，成功制备了AuNPs@PEG、AuNPs@PS1、AuNPs@PS2和AuNPs@PS3四种金纳米颗粒，研究在各种条件下(PBS溶液等）的稳定性和阻抗蛋白吸附的能力。AuNPs@PS2能够最好地稳定金纳米颗粒且蛋白吸附量最低。在进一步的动物实验中，我们选择了AuNPs@PEG与AuNPs@PS2进行实验，发现AuNPs@PS2在裸鼠体内具有显著更长的血液循环时间，说明PS2修饰的金纳米粒子具有较好的生物相容性。
　　基于上一章的研究，我们选择了单链分子量为2.6 kDa的PS和分子量为2kDa的PEG对金棒进行修饰，利用金棒的光热效应对肿瘤进行光热治疗。发现两种聚合物修饰的金纳米棒（AuNRs@PEG和AuNRs@PS），表现出在各种条件下(PBS溶液等)优异的稳定性和阻抗蛋白质吸附的能力。进一步的动物实验表明，AuNRs@PS相对于AuNRs@PEG来说，在裸鼠体内循环时间较长、在肿瘤部位富集量较多，结合使用808nm激光，其光热治疗肿瘤的效果较好。

目录

声明

致谢

摘要

1．1 纳米生物材料简介

1．2 纳米粒子体系中的相互作用

1．2．1 纳米粒子与蛋白的相互作用

1．2．2 纳米粒子与细胞的相互作用

1．3 纳米粒子表面修饰

1．3．1 纳米粒子表面修饰方式

1．3．2 纳米粒子表面特异性功能化修饰

1．3．3 纳米粒子表面抗污性修饰

1．4 聚类肽概述

1．5 聚类肽的合成方法

1．5．1 聚类肽的溶解性

1．5．2 聚类肽的稳定性

1．5．3 聚类肽的表面防污性

1．5．4 聚类肽的生物相容性

1．6 聚肌氨酸

1．7 课题的提出

第二章 聚肌氨酸修饰金纳米颗粒及其胶体稳定性及体内循环性能研究

2．1 实验部分

2．1．1 原料与试剂

2．1．2 聚肌氨酸的合成

2．1．3 PS修饰的AuNPs的合成

2．1．4 AuNPs稳定性的检测

2．1．5 蛋白在AuNPs表面的吸附

2．1．6 DTT竞争测试

2．1．7 AuNPs的表征

2．1．8 细胞培养

2．1．9 细胞活性的测定

2．1．10 细胞胞吞

2．1．11 动物实验

2．1．12 AuNPs在动物体内的血液循环及体内分布

2．1．13 组织学

2．1．14 统计分析

2．2 结果与讨论

2．2．1 AuNPs的表征

2．2．2 AuNPs的稳定性及其表面配体的亲和性

2．2．3 AuNPs对细胞的胞吞及细胞毒性的影响

2．2．4 AuNPs在小鼠体内血液循环，组织分布及其生物相容性

2．3．本章小结

第三章 聚肌氨酸稳定金纳米棒并用于癌症光热治疗的研究

3．1 实验部分

3．1．1 原料与试剂

3．1．2 聚肌氨酸的合成

3．1．3 聚合物修饰的AuNRs的合成

3．1．4 AuNRs稳定性的检测

3．1．5 DTT竞争测试

3．1．6 AuNRs的表征

3．1．7 细胞培养

3．1．8 细胞活性的测定

3．1．9 细胞活性氧(ROS)的测定

3．1．10 动物实验

3．1．11 AuNRs在动物体内的血液循环及体内分布

3．1．12 组织学

3．1．13 统计分析

3．2 结果与讨论

3．2．1 AuNRs的表征

3．2．2 AuNRs稳定性及其表面配体的亲和性

3．2．3 细胞的光热实验

3．2．4 细胞内活性氧水平

3．2．5 AuNRs在小鼠体内分布及其生物相容性

3．2．6 近红外光热治疗肿瘤

3．3．本章总结

全文总结

建议与展望

参考文献

作者简介