多功能磁性纳米粒子与其复合微凝胶的研究

摘要

致力于磁性纳米粒子及其复合微凝胶的多功能化研究，设计合成了多糖修饰的磁性纳米粒子、pH/温度响应的磁性复合微凝胶、pH/温度响应的荧光磁性复合微凝胶以及pH响应的荧光磁性复合微凝胶，并对这些磁性功能材料在固定化酶、药物控制释放、细胞荧光标记方面的应用进行了探索。 本论文主要研究内容和结论概述如下： (1)多糖修饰的磁性纳米粒子用于固定化酶的研究 (2)温度和pH响应磁性复合微凝胶用于药物控释的研究 (3)温度和pH响应荧光磁性复合微凝胶用于癌细胞标记的研究 (4)pH响应荧光磁性复合微凝胶用于药物控释的研究 通过质子化的壳聚糖(CS)与羧酸酸根离子稳定的Fe3O4纳米粒子和CdTe量子点静电相互作用，形成了有机/无机聚电解质复合物，并通过引发丙烯酸(AA)聚合，一步法制备了具有pH响应的荧光磁性复合微凝胶(CdTe/Fe3O4/CS/PAA)。CdTe/Fe3O4/CS/PAA粒径可通过壳聚糖中氨基葡萄糖单元与从的摩尔比(Mcs/MAA)进行调控。当Mcs/MAA由1：1.1增加到1：1.5时，CdTe/Fe3O4/CS/PAA粒径由80 nm减小至50 nm左右，而当Mcs/MAA为1：2时，复合微凝胶之间出现了团聚。与CdTe相比，CdTe/Fe3O4/CS/PAA的荧光发射峰位置出现蓝移，并在468 nm处出现新的发射峰，推测其原因可能是反应体系的酸性pH值以及反应过程中形成的PAA对CdTe荧光量子点表面作用的结果。CdTe/Fe3O4/CS/PAA磁响应强度随着Mcs/MAA的增加而增加；以头孢拉定(Cefradine)为模型药物，考察了载药CdTe/Fe3O4/CS/PAA在不同pH下的药物释放行为，当pH值为7.4时，药物累积释放率在30 min内可达到88.4％，当pH为2.0时，载药CdTe/Fe304/CS/PAA在30min内的药物累积释放速率为66.2％。此外，还采用Peppas经验式对载药CdTe/Fe3O4/CS/PAA在pH 2.0和pH 7.4下的药物释放机理进行了考察。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1磁性纳米粒子

1.2磁性纳米粒子的复合

1.2.1与有机高分子微球复合

1.2.2与无机SiO2复合

1.2.3与无机功能纳米粒子复合

1.2.4与聚合物凝胶复合

1.3磁性纳米粒子的生物医学应用

1.3.1磁性分离

1.3.2固定化酶

1.3.3磁性转染

1.3.4磁共振成像

1.3.5磁性药物靶向

1.3.6肿瘤热疗

1.4论文选题

参考文献

第2章多糖修饰的磁性纳米粒子用于固定化酶的研究

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1原料与试剂

2.2.2 O-羧甲基壳聚糖的制备

2.2.3 Fe3O4纳米粒子的制备

2.2.4羧甲基壳聚糖表面修饰Fe3O4

2.2.5木瓜蛋白酶在CMCH-Fe3O4表面的固定

2.2.6结构与性能表征

2.3结果与讨论

2.3.1酶载体和固定化酶的结构表征

2.3.2酶浓度对酶载量和比活性的影响

2.3.3酶固定化时间对酶载量和比活性的影响

2.3.4 pH对固定化酶活性的影响

2.3.5温度对固定化酶活性的影响

2.3.6固定化酶促反应动力学

2.3.7固定化酶促反应热力学

2.3.8固定化酶的热稳定性

2.3.9固定化酶的重复使用性

2.4结论

参考文献

第3章温度和pH响应磁性复合微凝胶用于药物控释的研究

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1原料与试剂

3.2.2 CMCH/PNIPAm的制备

3.2.3 Fe3O4/CMCH/PNIPAm的制备

3.2.4结果与性能表征

3.2.5载药Fe3O4/CMCH/PNIPAm的制备

3.2.6载药Fe3O4/CMCH/PNIPAm的体外药物控释

3.3结果与讨论

3.3.1 Fe3O4/CMCH/PNIPAm结构分析

3.3.2 Fe3O4/CMCH/PNIPA的磁性能

3.3.3 Fe3O4/CMCH/PNIPA水溶液中的体积相转变行为

3.3.4载药Fe3O4/CMCH/PNIPAm的体外药物控释

3.4结论

参考文献

第4章温度和pH响应荧光磁性复合微凝胶用于癌细胞标记的研究

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1原料与试剂

4.2.2荧光量子点的制备

4.2.3 Fe3O4/CMCH/PNPAm微凝胶的制备

4.2.4 CdTe/Fe3O4/CMCH/PNIPAm的制备

4.2.5结构分析与性能表征

4.2.6细胞培养与荧光标记

4.3结果与讨论

4.3.1 CdTe/Fe3O4/CMCH/PNIPAm的结构表征

4.3.2双荧光CdTe/Fe3O4/CMCH/PNIPAm的制备

4.3.3温度对CdTe/Fe3O4/CMCH/PNIPAm的粒径的影响

4.3.4 pH对CdTe/Fe3O4/CMCH/PNIPAm的粒径的影响

4.3.5温度对CdTe/Fe3O4/CMCH/PNIPAm的荧光的影响

4.3.6 pH对CdTe/Fe3O4/CMCH/PNIPAm的荧光的影响

4.3.7 CdTe/Fe3O4/CMCH/PNIPAm的磁响应性

4.3.8 CdTe/Fe3O4/CMCH/PNIPAm对癌细胞的荧光标记

4.4结论

参考文献

第5章pH响应荧光磁性复合微凝胶用于药物控释的研究

5.1引言

5.2实验部分

5.2.1原料与试剂

5.2.2柠檬酸钠稳定的Fe3O4磁性纳米粒子的制备

5.2.3巯基丙酸稳定的CdTe的制备

5.2.4 Fe3O4/CdTe/CS/PAA的制备

5.2.5结构表征与性能测试

5.2.6 CdTe/Fe3O4/CS/PAA的药物负载

5.2.7CdTe/Fe3O4/CS/PAA载药率和包埋率的测定

5.2.8载药CdTe/Fe3O4/CS/PAA的体外药物控释

5.3结果与讨论

5.3.1 CdTe/Fe3O4/CS/PAA的结构表征

5.3.2 CdTe/Fe3O4/CS/PAA的磁性能

5.3.3 pH对CdTe/Fe3O4/CS/PAA粒径的影响

5.3.4载药CdTe/Fe3O4/CS/PAA体外药物控释

5.4结论

参考文献

附录:攻读博士学位期间发表的论文

致谢