發(fā)布時間：2018-06-19 02:51

  本文選題：稀土 + 熒光�。� 參考：《哈爾濱工程大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：稀土發(fā)光材料由于具有物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、發(fā)射譜狹窄、光色純度高、發(fā)射波段寬、Stokes位移大、熒光壽命長等優(yōu)點,在生物標記、生物成像方面具有潛在的應(yīng)用前景。如果將稀土發(fā)光材料本身賦予功能性結(jié)構(gòu)(中空、介孔、核殼等),則其應(yīng)用于成像標記的同時,亦可作為藥物載體進行腫瘤治療,從而實現(xiàn)成像指導(dǎo)的抗癌治療。本論文主要研究內(nèi)容如下:1、采用犧牲模板法利用柯肯達爾(Kirkendall)效應(yīng)合成了 LaF3和LaC03F介孔空心納米球,并對該種材料的上轉(zhuǎn)換和下轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)和藥物緩釋性能進行了研究,這種合成方法具有如下三個特點:(1)通過控制堿式碳酸鑭前驅(qū)體的形貌,可實現(xiàn)產(chǎn)物的形貌可控。(2)可在較低溫度、短時間反應(yīng)條件下(50 ℃,3 h)實現(xiàn)產(chǎn)物的批量合成。(3)整個過程不需加入任何表面活性劑和催化劑。所生成的產(chǎn)物同時具有上轉(zhuǎn)換和下轉(zhuǎn)換性能。在980 nm激光照射下,LaF3:Yb/Er和LaF3:Yb/Ho發(fā)射較強的綠光,LaF3:Yb/Tm能夠發(fā)出紫光。在紫外燈照射下,Ce3+/Tb3+摻雜的兩種空殼均能發(fā)綠光,Eu3+摻雜的發(fā)紅光,其中 LaF3:Ce/Tb 和 LaF3:Eu 較 LaCO3F:Ce/Tb 和 LaC03F:Eu 的發(fā)光顯著增強。該材料表現(xiàn)出良好的生物相容性和pH響應(yīng)的鹽酸阿霉素(DOX)緩釋性能,有望成為一種潛在的成像試劑和藥物載體。2、采用簡單共沉淀法制備了具有下轉(zhuǎn)換發(fā)光、同時具有光響應(yīng)藥物釋放性質(zhì)的LaPO4:Ce/Tb@Au介孔微球藥物載體。該材料具有如下特點:(1)該微球是一種由六方型納米棒組成的介孔空心結(jié)構(gòu)。通過PEI修飾可將10 nm的金納米粒子通過靜電吸附連接在LaPO4:Ce/Tb微球表面得到LaPO4:Ce/Tb@Au介孔微球。(2)MTT分析及DOX緩釋結(jié)果表明LaPO4:Ce/Tb@Au微球表現(xiàn)出良好的生物相容性和緩釋性質(zhì);同時激光共聚焦顯微和倒置熒光顯微照片結(jié)果說明該微球能夠被癌細胞所吞噬。(3)UV燈照射后,DOX釋放量增大從而表現(xiàn)出更高的抗癌活性。該材料有望成為一種光控釋放同時具有成像功能的藥物載體。3、采用簡單、溫和的兩步水相法和后表面修飾制備了 Y2O3:Yb/Er-CuxS+DOX納米空心球。(1)通過調(diào)變初始反應(yīng)的pH值,可獲得不同尺寸的前驅(qū)體,進而實現(xiàn)產(chǎn)物形貌和尺寸的可控合成。不同時間的產(chǎn)物形貌分析結(jié)果表明柯肯達爾效應(yīng)引起的內(nèi)外部溶解速度的差異是導(dǎo)致生成納米空心球的原因。(2)該上轉(zhuǎn)換熒光具有較好的DOX擔載和釋放性能。同時,通過調(diào)變納米粒子的粒徑、釋放環(huán)境的溫度、pH值及近紅外光(NIR)可實現(xiàn)藥物的可控釋放。(3)體外和體內(nèi)實驗結(jié)果表明,在NIR照射下,Y2O3:Yb/Er-CuxS+DOX可以強烈抑制腫瘤細胞的生長,可歸結(jié)為DOX的光控釋放及CuxS光照產(chǎn)生熱量所造成的協(xié)同效應(yīng)。同時,摻雜的稀土離子(Yb3+,Gd3+)使該材料表現(xiàn)出明顯的核磁、CT及熒光多模式成像效果,進而初步實現(xiàn)了多模式成像制導(dǎo)的協(xié)同抗腫瘤治療。4、采用堿式碳酸氟禮納米棒為前驅(qū)體,通過水熱過程和包覆二氧化硅以及后續(xù)煅燒,生成了分散性良好的GdOF:Ln@SiO2膠囊型空心微球。將靶向葉酸分子(FA)、光動力試劑ZnPc、光熱試劑納米碳點以及抗癌藥物DOX修飾于空心微球表面制備一種多功能載體,并將其應(yīng)用于多模式腫瘤疹療研究。(1)通過改變Yb3+的摻雜量可以改變材料的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能;同時,通過摻雜Mn2+離子可進一步提高紅光區(qū)域的發(fā)光強度,從而與對紅光響應(yīng)的光動力試劑ZnPc進行匹配和吸收產(chǎn)生更多活性單線態(tài)氧。(2)修飾的納米碳點可以有效防止ZnPc的過早泄露,同時產(chǎn)生了明顯的熱效應(yīng)。(3)基于化學(xué)治療、光熱治療及光動力治療基礎(chǔ)上的協(xié)同效應(yīng)產(chǎn)生良好的抗腫瘤效果。同時Mn和Gd離子的摻雜使其同時具備T1和T2兩種成像性質(zhì),結(jié)合其良好的CT及熒光成像性能,該類材料在生物成像及腫瘤治療領(lǐng)域表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。5、設(shè)計了殼層厚度可控、具有上轉(zhuǎn)換熒光和CT成像、對pH/溫度響應(yīng)釋放藥物的Y2O3:Yb,Er@Y2O3:Yb@mSiO2-Au25-P(NIPAm-MAA)材料。具有以下特點:(1)這種材料的內(nèi)核為Y2O3:Yb,Er@Y2O3:Yb,由于包覆了活性層構(gòu)成核殼結(jié)構(gòu)而具有較高的發(fā)光強度。(2)擔載的超小Au25(SR)18-金簇具有很好的分散性,能夠儲存于介孔二氧化硅中,并能與上轉(zhuǎn)換納米粒子復(fù)合,產(chǎn)生光熱和光動力效果。(3)對該種材料表面修飾了對溫度/pH敏感的聚合物P(NIPAm-MAA),使得其在癌細胞部位釋放量更大,而在正常細胞、常溫下幾乎不釋放,從而產(chǎn)生靶向治療。6、設(shè)計了通過簡單易行的共沉淀和隨后的煅燒,制備了多層核殼結(jié)構(gòu)TiO2@Y2Ti2O7@YOF:Yb,Tm上轉(zhuǎn)換納米粒子(UCNPs)。在單光源近紅外激光器的照射下,這種UCNPs具有其獨特的內(nèi)部多孔結(jié)構(gòu),YOF:Yb,Tm可以將上轉(zhuǎn)換得到的藍光發(fā)射傳遞給Y2Ti2O7光催化劑,從而可以釋放活性氧。
[Abstract]:The rare earth luminescent material has the advantages of stable physical and chemical properties , narrow emission spectrum , high light color purity , wide emission wavelength band , large Stokes shift , long fluorescence life and the like , and has the potential application prospect in biological marking and biological imaging . The results show that LaF3 : Ce / Tb @ Au microspheres show good biocompatibility and sustained release properties .
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.4;TQ460.1

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本文編號：2038052