發(fā)布時(shí)間：2018-05-03 15:46

  本文選題：光聲成像 + 有機(jī)光電材料�。� 參考：《南京郵電大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：光聲成像(photoacoustic imaging,PAI)是近年來發(fā)展迅速的一種新型醫(yī)學(xué)影像技術(shù),是采用“光激發(fā)、聲探測(cè)、圖像重構(gòu)”的成像原理,克服了傳統(tǒng)光學(xué)成像技術(shù)在成像深度與分辨率上不可兼得的不足,實(shí)現(xiàn)了對(duì)組織較大深度的高分辨、高對(duì)比度的功能成像。作為一種非侵害性分子影像技術(shù),PAI被廣泛用于血紅蛋白、黑色素、脂質(zhì)等具有光學(xué)吸收特性物質(zhì)的探測(cè)及其分布的成像研究,為腫瘤、腦部、血管眼睛等人體部位組織以及血管成像提供了一種有力的工具。然而這些內(nèi)源性材料通常具有較低的光聲信號(hào),因此需要外源性光聲造影劑(如碳納米管、金納米棒等無機(jī)材料)提高光聲成像質(zhì)量。然而這些無機(jī)納米材料的潛在生物毒性問題還有待研究,限制了其進(jìn)一步的臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用。最近,有機(jī)光電材料由于其良好的光電性質(zhì)和生物相容性,在光聲成像領(lǐng)域引起人們的廣泛關(guān)注。本文主要研究近紅外吸收有機(jī)光電功能材料在光聲成像及光聲成像指導(dǎo)的治療的應(yīng)用研究。主要分為以下三個(gè)內(nèi)容:1.本章節(jié)設(shè)計(jì)合成了一種具有強(qiáng)近紅外吸收、靶向基團(tuán)Arg-Gly-Asp(c RGD)修飾的兩親性傒-3,4,9,10-四羧酸二酰亞胺(PDI)有機(jī)半導(dǎo)體材料。通過自身的兩親性結(jié)構(gòu)特征,該半導(dǎo)體材料可以自組裝成有機(jī)半導(dǎo)體納米粒子(cRGD-PDI NP)。cRGD-PDI NP表現(xiàn)出強(qiáng)的近紅外吸收能力、良好的光穩(wěn)定性、高的靶向性、低的細(xì)胞毒性和較長的血液循環(huán)半衰期等性質(zhì),使得其在光聲成像領(lǐng)域表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。通過活體光聲成像儀進(jìn)行老鼠頸靜脈血栓的實(shí)時(shí)成像,證明了cRGD-PDI NP可以作為一種有效的PA造影劑,實(shí)現(xiàn)對(duì)小鼠早期血栓的特異性靶向診斷,特異性地靶向活體小鼠中的早期血栓。更重要的是,c RGD-PDI NP不僅可以提供包括血栓的輪廓,大小和構(gòu)象以及空間分布的準(zhǔn)確信息,還可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)血栓的阻塞程度,有效區(qū)分出早期血栓和晚期血栓,為后期臨床治療干預(yù)提供第一手資料。2.本章節(jié)通過納米共沉淀的方法制備了一種具有光聲診療功能的FA-BODIPY類有機(jī)半導(dǎo)體納米粒子用于活體光聲成像指導(dǎo)下的光熱治療。首先我們?cè)O(shè)計(jì)了一種具有生物最佳吸收波長(800 nm)的FA-BODIPY類有機(jī)小分子,采用兩親性生物大分子DSPE-mPEG(MW:5000),通過納米共沉淀的方法制備了FA-BODIPY NP,顯著解決了傳統(tǒng)FA-BODIPY類衍生物的水溶性和生物相容性難題。相比傳統(tǒng)的光熱治療劑(金納米棒,GNR),FA-BODIPY NP在水溶液及生物介質(zhì)中表現(xiàn)出良好的的分散性和穩(wěn)定性以及聚集誘導(dǎo)增強(qiáng)的光熱轉(zhuǎn)換效率,在光聲診療領(lǐng)域表現(xiàn)出極大的應(yīng)用潛景。活體小鼠的光聲成像實(shí)驗(yàn)證明了FA-BODIPY NP可以實(shí)現(xiàn)對(duì)深部腫瘤區(qū)域的高效光聲成像實(shí)驗(yàn)。光熱療實(shí)驗(yàn)證明了FA-BODIPY NP相比傳統(tǒng)的GNR表現(xiàn)出更加優(yōu)異的光熱治療效果。因此,本章節(jié)設(shè)計(jì)合成多功能的有機(jī)小分子半導(dǎo)體材料在光聲成像指導(dǎo)下的腫瘤光熱治療方面提供了一種切實(shí)有效的途徑。3.本章節(jié)報(bào)道了分子刷型陽離子型共軛聚電解質(zhì)作為一種多功能的有機(jī)半導(dǎo)體材料(光聲造影劑和藥物載體),采用光聲成像技術(shù)系統(tǒng)研究有機(jī)半導(dǎo)體材料在腫瘤區(qū)域的富集,間優(yōu)化材料在腫瘤區(qū)域富集的各項(xiàng)制約條件,實(shí)現(xiàn)高效的基因沉默治療。通過PEG2000-PFNa修飾共軛聚電解質(zhì)制備成Polymer@PEG2000-PFNa,作為siRNA的運(yùn)輸載體,該體系不僅可以降低其細(xì)胞毒性還可以提高Ploymer@PEG2000-PFNa/siPlk1復(fù)合物在血液中的循環(huán)時(shí)間和基因沉默的效率。隨后使用不同摩爾比的Polymer@PEG2000PFNa/siPlk1復(fù)合物探索其基因干擾效率,最后得到20 nM Polymer@PEG2000-PFNa/siPlk1(100 M)可以使目的基因Plk1 mRNA的表達(dá)水平降低85%,同時(shí)使用該摩爾比的Polymer/siPlk1通過尾靜脈注射到A549腫瘤的老鼠體內(nèi),干擾效率可以達(dá)到25%。結(jié)果表明,在光聲成像指導(dǎo)下,Polymer@PEG2000-PFNa作為一種多功能運(yùn)輸載體可以實(shí)現(xiàn)有效的基因治療效果,在新型的基于核酸的治療發(fā)展中具有光明的應(yīng)用前景。
[Abstract]:Photoacoustic imaging ( PAI ) is a new type of medical imaging technique developed rapidly in recent years . It is a powerful tool for high resolution and high contrast imaging . In this chapter , we designed a kind of multifunctional organic semiconductor material ( FA - BODIPY NP ) which can be used as a kind of multi - functional organic semiconductor material ( photoacoustic contrast agent and drug carrier ) .

【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R318;TB34

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本文編號(hào)：1839099