基于介孔二氧化硅多功能納米材料的制備及生物應(yīng)用
本文選題:介孔二氧化硅 + 熒光成像。 參考:《東北師范大學(xué)》2015年博士論文
【摘要】:納米科學(xué)與技術(shù)的快速發(fā)展極大地促進(jìn)了納米材料在生物與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。特別是近些年來,介孔二氧化硅(m Si O2)納米材料由于具有可連續(xù)調(diào)節(jié)的介孔孔徑、可控的尺寸、穩(wěn)定的骨架結(jié)構(gòu)、易于修飾的內(nèi)外表面和良好的生物相容性,并且其豐富的孔道內(nèi)可貯存各種藥物分子,對藥物也可起到緩釋的作用,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。此外,以m Si O2為主體材料,結(jié)合不同功能的客體材料,如金、銀納米粒子、磁性納米粒子、量子點(diǎn)、熒光分子、靶向生物分子等,在熒光成像、磁共振成像、藥物的靶向輸送等方面存在良好的發(fā)展前景。本論文中合成了基于m Si O2的多功能納米材料并探討其在藥物運(yùn)輸,可控釋放等生物領(lǐng)域中的作用。具體研究內(nèi)容如下:(1)合成聚乙烯亞胺(PEI)修飾熒光m Si O2包覆Fe3O4蛋黃-蛋殼納米膠囊與小干擾RNA(si RNA)結(jié)合,特定的沉默細(xì)胞內(nèi)基因,同時可以達(dá)到熒光示蹤,外加磁場誘導(dǎo)si RNA輸送。結(jié)果顯示我們合成的納米粒子作為si RNA載體能有效的輸送si RNA,并釋放達(dá)到基因沉默的目的。(2)開發(fā)一種簡單,通用,綠色,溫和的方法制備Fe3O4@m Si O2蛋黃-蛋殼納米膠囊并在其表面覆蓋一層聚乙烯亞胺(PEI),水中50°C刻蝕,得到均一的蛋黃-蛋殼納米膠囊。此方法可拓展合成含有不同蛋黃-m Si O2殼的納米膠囊。在PEI-Fe3O4@m Si O2蛋黃-蛋殼納米膠囊表面連接靶向基團(tuán)并負(fù)載抗癌癥藥物阿霉素(DOX),化學(xué)靶向與磁靶向協(xié)同作用于肝癌細(xì)胞,達(dá)到治療癌癥的目的。(3)以聚丙烯酸(PAA)組裝在金(Au)納米粒子的表面得到雙面神結(jié)構(gòu)Au-PAA納米粒子后,選擇性在PAA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上水解正硅酸乙酯(TEOS),形成小的Si O2堆積成具有介孔結(jié)構(gòu)的m Si O2納米簇。通過Au的再生長得到章魚形Au-PAA/m Si O2雙面神納米粒子。得到納米材料一面具有PAA的強(qiáng)吸水性和m Si O2多孔性使其具有超高載藥量,可在p H改變成酸性時可控釋放。同時,由于其在近紅外有吸收,也可通過近紅外激光照射促進(jìn)藥物分子的擴(kuò)散,達(dá)到雙模式藥物釋放,同時達(dá)到光熱治療的目的。最終,檢測該納米材料在體外和體內(nèi)的化學(xué)療法-光熱療法協(xié)同作用殺傷腫瘤效果,達(dá)到治療癌癥的目的。(4)改進(jìn)后的一步法合成m Si O2包覆銀(Ag)納米粒子,并在其表面修飾特定的p H敏感納米閥。在合成的Ag@m Si O2納米粒子內(nèi)負(fù)載抗菌藥物鹽酸莫西沙星(MXF),探討銀納米粒子與藥物分子協(xié)同作用于巨噬細(xì)胞內(nèi)的土拉弗朗西斯菌的效果。
[Abstract]:The rapid development of nanoscience and technology has greatly promoted the wide application of nanomaterials in the field of biology and medicine. Especially in recent years, mesoporous silica / m Sio _ 2 nanomaterials are characterized by their continuous adjustable mesoporous pore size, controllable size, stable skeleton structure, easy modification of internal and external surfaces and good biocompatibility. And its abundant pore can store all kinds of drug molecules, and it can also play the role of slow release, which has attracted wide attention in the field of biomedicine. In addition, using m-SiO _ 2 as host material, combining with different functions of guest materials, such as gold, silver nanoparticles, magnetic nanoparticles, quantum dots, fluorescent molecules, targeted biomolecules, etc., in fluorescence imaging, magnetic resonance imaging, etc. There is a good prospect for the targeted delivery of drugs. In this paper, multifunctional nanomaterials based on mSiO _ 2 were synthesized and their roles in drug transport, controlled release and other biological fields were discussed. The specific contents of the study are as follows: (1) Synthesis of polyvinyleneimine (PEI) modification of fluorescent mSiO _ 2 coated with Fe3O4 yolk-eggshell nanocapsule and small interference RNA(si), specific silencing of intracellular genes, and fluorescence tracer. Si RNA transport is induced by external magnetic field. The results show that our synthesized nanoparticles can effectively transport siRNAs as si RNA carriers, and release siRNAs for gene silencing) to develop a simple, universal, green, The Fe3O4@m Sio 2 yolk / eggshell nanocapsule was prepared by mild method and coated with polyethyleneimide (PEI) on its surface. The homogeneous eggyolk eggshell nanocapsule was obtained by 50 擄C etching in water. This method can be used to synthesize nano capsules containing different egg yolk-m Sio 2 shells. On the surface of PEI-Fe3O4@m Sio 2 yolk and eggshell nanocapsule, the target group was connected and the anti-cancer drug adriamycin doxamine was loaded on the surface of the capsule. The chemically targeted and magnetically targeted hepatoma cells were treated synergistically. To achieve the goal of cancer treatment, Au-PAA nanoparticles were assembled on the surface of au) by polyacrylic acid (PAA). The tetraethyl orthosilicate (TEOS) was selectively hydrolyzed on the PAA network to form a small Sio _ 2 stacked into mesoporous mesoporous mSiO _ 2 nanoclusters. The octopus shaped Au-PAA/m Sio 2 nanoparticles were obtained by the regrowth of au. The results show that the nano-materials have the strong water absorption of PAA and the porosity of m-SiO _ 2 on the one hand, which makes the nanocrystalline materials have ultra-high loading amount, and can be released under controlled conditions when pH changes to acid. At the same time, because of its absorption in NIR, it can also promote the diffusion of drug molecules by NIR laser irradiation, and achieve the release of bimodal drugs, as well as the aim of photothermal therapy. Finally, the synergistic effect of chemotherapy-photothermal therapy on tumor in vitro and in vivo was detected, and the modified one-step method was used to synthesize mSiO _ 2 coated silver nanoparticles. And modified on its surface a specific pH sensitive nano valve. The antibacterial drug moxifloxacin hydrochloride (moxifloxacin hydrochloride) was loaded into the synthesized Ag@m Sio 2 nanoparticles to investigate the effect of silver nanoparticles and drug molecules on the interaction of silver nanoparticles with drug molecules in macrophages.
【學(xué)位授予單位】:東北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TB383.1;O613.72
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,本文編號:1853829
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