肿瘤热化疗用普鲁士蓝纳米载药颗粒的构建及性能表征

摘要

光热治疗是近年来兴起的一种非侵入型癌症治疗方法，其原理是通过局部升温来靶向地杀伤细胞，而其产生热的能力与光热试剂有关。但目前单纯的光热治疗不足以完全杀死癌细胞，所以研究人员将光热治疗与其他治疗方式结合，如放射治疗、免疫治疗、化疗等，以期望获得更好的癌症治疗效果。因此开发生物相容性好，结合多种治疗功能的光热试剂具有重要的意义。本论文主要内容和结论分为以下三个部分:
　　本研究中我们基于普鲁士蓝纳米粒子具有较高的光热转换效率与生物相容性的特点，通过简单的两步法合成了二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE-PEG2000)修饰的疏水性普鲁士蓝纳米粒子，利用DSPE-PEG2000与油胺之间的形成的疏水空隙，成功搭载了疏水药物阿霉素，实现了肿瘤细胞的光热-化疗协同治疗。研究发现，合成的PEGylated PB NPs具有较高的药物包封率，并且能够在肿瘤的微酸环境下加速释放药物，提高肿瘤细胞的杀伤效率。
　　基于光热，化疗结合治疗对癌细胞较强的杀伤能力，我们进一步合成了空心介孔普鲁士纳米粒子(HMPBs@PCM)，以提高普鲁士蓝的载药能力，并且我们利用十四醇将两种不同的化疗药物装载到空心结构内，以克服癌细胞在单一化疗过程中表现出的耐药性。十四醇是一种相变材料，其相变温度为38℃，因此能够实现化疗药物在人正常体温下的“零释放”。我们通过体外实验，验证了粒子的光热-化疗协同作用，证明其具有更高的癌症治疗能力。
　　基于癌症治疗手段的多样化，我们期望发展更多的治疗结合方式，以得到最佳的癌症治疗组合。因此我们将自噬与光热结合，利用自噬抑制剂氯喹(CQ)，抑制细胞自噬过程，使得因光热治疗受损的细胞无法恢复，最终凋亡。我们首先验证了HMPBs@PCM的光热能力，证明其对细胞具有很强的光热杀伤能力。随后我们验证了HMPBs@PCM+CQ对细胞的协同杀伤效果，证明能获得完全的癌细胞杀伤效果。随后我们使用LC3-Hela细胞表达荧光LC3蛋白的能力，验证了CQ以及HMPBs@PCM+CQ+Laser条件下，抑制细胞自噬的能力。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的来源与意义

1．2 国内外的研究进展

1．2．2 协同治疗

1．3 本课题研究目的和研究内容

第二章 普鲁士蓝纳米粒子搭载化疗药物构成光热-化疗协同治疗体系的研究

2．1 引言

2．2 实验材料及方法

2．2．1 材料和表征

2．2．2 合成疏水普鲁士蓝纳米粒子

2．2．3 合成PEG修饰的载药普鲁士蓝纳米粒字

2．2．4 PEGylated PB NPs的光热升温效果和光热稳定性

2．2．5 PEGylated PB NPs的光热转换效率

2．2．6 MTT法检测PEGylated PB NPs的体外生物相容性

2．2．7 PEGylated PB NPs的光斑实验

2．2．8 PEGylated PB-DOX NPs的响应药物释放

2．2．9 PEGylated PB NPs的体外光热毒性

2．3 实验结果与讨论

2．3．1 OA-PB NPs的表征

2．3．2 PEGylated PB NPs的表征

2．3．3 PEGylated PB NPs光热性质表征

2．3．4 PEGylated PB-DOX NPs的药物搭载表征

2．3．5 PEGylated PB-DOX NPs的药物释放表征

2．3．6 PEGylated PB NPs的生物相容性和光斑实验

2．3．7 PEGylated PB-DOX NPs的体外光热毒性和协同治疗

2．4 本章小结

第三章 基于空心普鲁士蓝纳米粒子的光响应型药物载体的开发与研究

3．1 引言

3．2 实验材料及方法

3．2．1 材料和表征

3．2．2 合成介孔普鲁士纳米粒子

3．2．3 合成空心介孔普鲁士纳米粒子

3．2．4 合成装载十四醇和药物的空心介孔普鲁士蓝纳米粒子

3．2．5 HMPBs和HMPBs@PCM的表征

3．2．9 HMPBs@PCM的光斑实验

3．2．10 HMPBs@PCM和HMPBs@PCM+drugs的体外细胞实验

3．2．11 激光诱导的增强细胞对药物的摄取

3．3 实验结果与讨论

3．3．1 HMPBs@PCM的表征

3．3．2 HMPBs@PCM的光热升温效果和光热稳定性

3．3．3 HMPBs@PCM+drugs的载药性能

3．3．4 HMPBs@PCM+drugs的药物释放

3．3．5 HMPBs@PCM+drugs的体外细胞实验

3．3．6 HMPBs@PCM+drugs的热促进细胞摄取

3．4 小结

第四章 光响应型药物载体搭载自噬抑制药物对光热治疗增强的研究

4．1 引言

4．2 实验材料及方法

4．2．1 材料和表征

4．2．2 合成空心介孔普鲁士纳米粒子

4．2．4 HMPBs@PCM+CQ的表征

4．2．5 HMPBs@PCM的光热表征

4．2．6 HMPBs@PCM+CQ的表征

4．2．7 HMPBs@PCM+CQ的药物释放

4．2．8 HMPBs@PCM+CQ的体外生物相容性和光斑实验

4．2．9 HMPBs@PCM+CQ的体外杀伤效果

4．3 实验结果与讨论

4．3．1 HMPBs@PCM的表征

4．3．2 HMPBs@PCM的光热性能

4．3．3 HMPBs@PCM+CQ的载药性能

4．3．4 HMPBs@PCM+CQ的药物释放与光响应释放

4．3．5 HMPBs@PCM+CQ的体外细胞实验

4．3．6 HMPBs@PCM+CQ对细胞自噬的影响

4．4 本章小结

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文