發(fā)布時(shí)間：2018-01-16 07:10

  本文關(guān)鍵詞：基于功能化介孔氧化硅納米材料的制備及其生物應(yīng)用　出處：《福建農(nóng)林大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 介孔二氧化硅納米材料 光動(dòng)力治療 細(xì)胞成像 抑菌

【摘要】：納米材料,由于具有較大的比表面積、可修飾性強(qiáng),并與蛋白質(zhì)分子處在同一尺度范圍等優(yōu)點(diǎn),在腫瘤等重大疾病治療中具有廣泛應(yīng)用。但是由于腫瘤疾病的復(fù)雜多樣性和易轉(zhuǎn)移等特點(diǎn),具有單一治療功能的納米材料,如基于化療藥物負(fù)載的單一納米材料等,已不能滿(mǎn)足腫瘤疾病治療的需求,因此研發(fā)一種基于化療、光動(dòng)力學(xué)治療和光熱治療等于一體的多功能納米藥物非常迫切。介孔二氧化硅納米材料,由于其具有可操作性強(qiáng)、具有大的比表面積和豐富的孔道結(jié)構(gòu),并且生物相容性好等優(yōu)點(diǎn),能夠滿(mǎn)足構(gòu)建集化療、光動(dòng)力治療和光熱治療于一體的納米藥物的要求。本論文,以介孔二氧化硅納米材料為框架,通過(guò)碳量子點(diǎn)的包埋和孟加拉玫瑰紅光敏劑的摻雜,及化療藥物阿霉素的負(fù)載構(gòu)建出一種集化療、光動(dòng)力治療于一體的腫瘤治療藥物。首先,研究了核殼結(jié)構(gòu)介孔二氧化硅納米顆粒的制備;然后通過(guò)原位包埋的方法實(shí)現(xiàn)了碳量子點(diǎn)和光敏劑在介孔二氧化硅中的負(fù)載,同時(shí)對(duì)此材料的光學(xué)特性、穩(wěn)定性及單線(xiàn)態(tài)氧產(chǎn)率進(jìn)行了詳細(xì)地研究分析,并對(duì)此材料化療藥物的負(fù)載及藥物的可控釋放進(jìn)行了分析評(píng)估;在此基礎(chǔ)上,對(duì)此復(fù)合藥物的腫瘤治療效果及抑菌效果進(jìn)行了驗(yàn)證評(píng)估。其主要研究成果如下:(1)采用微乳液法制備出不同尺寸的介孔二氧化硅納米顆粒。通過(guò)對(duì)反應(yīng)時(shí)間、溫度及硅源變化的調(diào)控,研究了介孔二氧化硅的尺寸、孔徑大小與反應(yīng)溫度、硅源、表面活性劑等的關(guān)系;同時(shí)通過(guò)氮?dú)馕�脫附等表征手段�?duì)所得納米材料進(jìn)行詳細(xì)表征。最終,我們得到了 79±2.7 nm,孔徑為2 nm的介孔二氧化硅核;并通過(guò)外延生長(zhǎng)的方法得到了 104±6.0nm,孔徑為3nm的單分散的具有核殼結(jié)構(gòu)的介孔二氧化硅納米材料。(2)多功能介孔納米藥物的制備表征。利用兩步法得到核殼結(jié)構(gòu)介孔二氧化硅納米顆粒,并通過(guò)原位包埋的方法將碳量子點(diǎn)、孟加拉玫瑰紅分別包埋在核殼二氧化硅的核和殼層中,得到了集光動(dòng)力學(xué)治療和跟蹤監(jiān)測(cè)為一體,同時(shí)能進(jìn)一步負(fù)載化療藥物的多功能介孔納米藥物。然后對(duì)此納米藥物的光學(xué)特性、單線(xiàn)態(tài)氧產(chǎn)率、化學(xué)藥物負(fù)載率和負(fù)載量等進(jìn)行了詳細(xì)的表征分析。(3)多功能介孔納米藥物的腫瘤治療和抑菌研究。利用碳量子點(diǎn)的熒光特性,研究分析了此材料的細(xì)胞共聚焦成像效果;然后通過(guò)體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn),對(duì)此材料癌癥光動(dòng)力學(xué)治療效果進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)研,此材料在100μg/mL便能夠殺死90%以上的癌細(xì)胞(細(xì)胞:H1299);說(shuō)明了此材料有較好的光動(dòng)力學(xué)治療效果;同時(shí),進(jìn)一步負(fù)載化療藥物,調(diào)研了此多功能納米材料的抗癌效果,在30 μg/mL時(shí)便能殺死90%以上腫瘤細(xì)胞,說(shuō)明了將光動(dòng)力治療和化學(xué)藥物治療聯(lián)合能有效地提高腫瘤的治療效果。同時(shí),利用此材料的光動(dòng)力學(xué)治療能力,并負(fù)載抗菌藥物氨芐青霉素,進(jìn)一步調(diào)研了此材料的抑菌能力;在光照條件下,載藥納米材料的濃度為100μg/mL時(shí),能夠完全抑制大腸桿菌的生長(zhǎng)。通過(guò)以上研究說(shuō)明本論文所構(gòu)建的基于介孔二氧化硅的多功能納米藥物在腫瘤治療和細(xì)菌抑制中有較理想的效果,此材料作為一種新型的抗癌藥物和抑菌藥物在腫瘤治療和抑菌等方面有很大的應(yīng)用潛力。
[Abstract]:Nano materials, due to its large specific surface area, modification ability, and in the same scale and other advantages of protein molecules, is widely used in the treatment of cancer and other major diseases. But due to the complexity and diversity of the tumor and metastasis characteristics of nano material with a single treatment function, such as chemotherapy drug loading single nano materials, has been unable to meet the demand of the treatment of tumor diseases, therefore the development of a multifunctional nano drug based chemotherapy, photodynamic therapy and photothermal therapy is one of the very urgent. The mesoporous silica nano material, because of its strong maneuverability, with large surface area and rich the pore structure, and has the advantages of good biocompatibility, can meet the construction set of nano drug chemotherapy, photodynamic therapy and photothermal therapy in one of the requirements. In this thesis, the mesoporous oxide two Silicon nano materials as the framework, the carbon quantum dots embedded and Rose Bengal sensitizer doping, and adriamycin load to construct a set of chemotherapeutic drugs for the treatment of cancer, photodynamic therapy in one. First, study the core-shell structure of mesoporous silica nanoparticles were prepared by in-situ method; then embedding the carbon quantum dots and photosensitizer loaded in mesoporous silica, and optical properties of this material, and the stability of singlet oxygen yield in detail, and the controlled release of drug loading and drug materials were analyzed on the basis of this evaluation; compound drugs therapeutic effect and antibacterial effect was verified by assessing. The main results are as follows: (1) prepared by microemulsion method mesoporous silica nanoparticles of different sizes. The anti We should control time, temperature variation and silicon source, the mesoporous silica size, pore size and reaction temperature, silicon source, surfactant and so on; at the same time through nitrogen adsorption desorption were characterized by means of detailed characterization of the nano materials. Finally, we got 79 + 2.7 nm, aperture mesoporous silica core 2 nm; and through the epitaxial growth method was 104 + 6.0nm, diameter 3nm of monodisperse core-shell mesoporous silica nanomaterials. (2) characterization of preparing multifunctional mesoporous nanoparticles. By two steps the core-shell structure of mesoporous silica nanoparticles particle, method and by in situ encapsulated carbon quantum dots, Rose Bengal were embedded in the nuclear shell and core-shell silica, obtained in photodynamic therapy and monitoring as a whole, and can be further supported multi drug treatment The function of mesoporous nano drug. Then the optical properties of nano drug, singlet oxygen yield, chemical drug loading rate and loading were analyzed and characterized in detail. (3) tumor treatment and antibacterial activity of multifunctional mesoporous nano drug. Using fluorescence characteristics of carbon quantum dots, research and analysis of this material cell confocal imaging effect; then through in vitro experiments, this material for cancer photodynamic therapy effect was investigated, the material will be able to kill more than 90% of cancer cells in 100 g/mL (H1299 cells); that this material has better effect of photodynamic therapy; at the same time, further load chemotherapy. Investigation of the anticancer effect of the multifunctional nano materials, in 30 g/mL can kill more than 90% of the tumor cells, that the photodynamic therapy and chemotherapy combination can effectively improve the treatment effect of tumor Fruit. At the same time, the use of photodynamic therapy ability of this material, and the load of antibiotics ampicillin, further investigation of the antibacterial activity of this material; under the condition of light, the concentration of drug loaded nanoparticles is 100 g/mL, which can completely inhibit the growth of Escherichia coli. Through the above research that constructed in this paper multifunctional nano mesoporous silica based drug in the treatment of cancer and bacterial inhibition has an ideal effect, this material as a new type of anticancer drugs and antimicrobial drugs have great potential application in cancer therapy and antibacterial and other aspects.

【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TB383.1;R730.5

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本文編號(hào)：1432048