功能化Pd@Au纳米颗粒肿瘤治疗研究

功能化Pd@Au纳米颗粒肿瘤治疗研究
作 者 : 李丽羚
学位授予单位 : 湖南大学
学位名称 : 硕士
导师姓名 : 王柯敏;何晓晓
学位年度 : 2017
关键词 : 肿瘤;靶向治疗;金属纳米颗粒;光热治疗;刺激响应;药物传递
摘 要 : 随着纳米技术的发展,越来越多的纳米材料被用于肿瘤的不同治疗模式中。金属纳米材料因其生物相容性好、易修饰、催化性能优良与局部等离子共振可调等特性,在生物医学及医疗保健领域应用前景广阔。作为其中代表,核壳型双金属纳米颗粒因具有高的光热转换效率、特殊的表面性质及电子结构备受关注。与传统的双金属纳米颗粒和单一金属纳米颗粒相比,核壳型双金属纳米颗粒在保持原有金属核特性的同时具有包覆层金属优良的物化性能。在两种金属的协同下,该纳米材料具有更优异的特殊性能。然而,金属纳米材料作为新型的光热转化试剂仅具有优异的光热转换性能,在生物体内运输与肿瘤的靶向治疗方面仍存在一定的局限性。因此,本论文通过氧化还原法构建了一种新型的核壳型Pd@Au纳米颗粒,以功能化的Pd@Au纳米颗粒为主体,主要开展了以下研究:一、金属有机框架包裹的Pd@Au纳米颗粒用于肿瘤的化热协同治疗为改善肿瘤单一治疗模式的局限性,本章结合金属有机框架高比表面积,大的包载量,柔性结构和酸敏感等特性,构建了一种类沸石咪唑酯ZIF-8包裹Pd@Au纳米颗粒与肿瘤药物的pH和近红外(NIR)光双响应的多功能系统用于肿瘤细胞内药物控制释放与光热治疗。在该系统中,Pd@Au纳米颗粒与抗肿瘤药物通过一步合成法同时装载于ZIF-8材料上。在中性条件下,ZIF-8载体结构稳定,镶嵌在载体中的抗肿瘤药物与Pd@Au纳米颗粒不会发生泄漏;而在酸性条件下,ZIF-8载体间化学键被破坏,使得载体结构瓦解,从而释放抗肿瘤药物与Pd@Au纳米颗粒。研究结果表明,该系统可有效的装载抗肿瘤药物阿霉素(DOX)与Pd@Au纳米颗粒,并具有优良的pH响应特性。在780 nm,2.1W cm-2光照10min后,体系中装载的Pd@Au纳米颗粒不仅能有效吸收近红外光并转化成热能用于肿瘤的热疗,还可通过温度的上升进一步促进药物的释放。MTT实验结果表明该多功能治疗体系具有极高的肿瘤细胞杀伤效率,相比于单一的治疗体系而言,具有更好的肿瘤治疗效果。二、基于核酸适配体功能化Pd@Au纳米颗粒的肿瘤靶向治疗研究作为肿瘤光热治疗的常用材料,金属纳米颗粒仍存在靶向性弱、合成成本较高等一系列不足。基于此,通过与具有免疫原性低、易合成、分子量小等特点的核酸适配体的结合,可发展一种靶向性优良、疗效高、灵敏度高的多功能纳米复合体系用于肿瘤的靶向治疗。首先通过氧化还原反应合成具有较高光热转换效率的Pd@Au纳米颗粒,随后将白血病细胞CCRF-CEM特异性核酸适配体Cy5-Sgc8c通过“Au-S”的作用修饰到Pd@Au纳米颗粒上,发展核酸适配体功能化的Pd@Au纳米颗粒用于肿瘤的靶向治疗。实验结果表明,核酸适配体功能化的Pd@Au纳米颗粒仍具有优良的光热转换效率,在780 nm激光照射10 min后,探针对靶向肿瘤细胞具有优良的杀伤效果,而其他对照组均无明显杀伤。综上所述,基于核酸适配体功能化Pd@Au纳米颗粒具有优良的靶向性、良好的生物相容性以及光热转换效率高等优势,有望广泛引用于肿瘤诊疗系统。

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