本文選題：透明質(zhì)酸　切入點(diǎn)：轉(zhuǎn)鐵蛋白　出處：《天津醫(yī)科大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：第一部分簡單制備的具有內(nèi)源性生物相容性的透明質(zhì)酸和轉(zhuǎn)鐵蛋白共修飾的Fe_3O_4納米顆粒用于活體腫瘤雙靶向磁共振成像【目的】使用納米探針來診斷臨床惡性腫瘤需要滿足苛刻的診斷敏感性及生物安全性方面的要求。整合雙靶標(biāo)修飾和選擇內(nèi)源性元素及生物分子作為原始材料的策略在構(gòu)建高靈敏度及良好生物相容性的納米平臺(tái)方面展現(xiàn)了巨大的潛能。為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)策略,我們構(gòu)建了一種基于內(nèi)源性透明質(zhì)酸分子(Hyaluronic acid,HA)和轉(zhuǎn)鐵蛋白分子(Transferrin,Tf)共修飾的具有良好生物相容性的雙靶向Fe_3O_4納米粒子用于活體腫瘤靶向磁共振成像�！痉椒ā恳訦A同時(shí)作為模板和靶向分子,通過一步共沉淀的方法合成Fe_3O_4@HA納米顆粒,接著該納米顆粒又被進(jìn)一步修飾了Tf,最終合成Fe_3O_4@HA@Tf納米顆粒并進(jìn)行表征。通過細(xì)胞MTT實(shí)驗(yàn)、活體生化分析、活體代謝及體重監(jiān)測來研究該納米探針的細(xì)胞毒性及活體毒性。采用細(xì)胞靶向封閉吞噬實(shí)驗(yàn)及活體腫瘤模型核磁共振成像實(shí)驗(yàn)來考察該納米探針的細(xì)胞及活體腫瘤靶向能力�！窘Y(jié)果】該納米探針合成簡單、條件溫和,具有出色的磁共振T2加權(quán)對(duì)比成像的能力。MTT實(shí)驗(yàn)、活體生化分析及體重監(jiān)測證明該納米探針具有較低的細(xì)胞毒性和活體毒性�；铙w代謝監(jiān)測證明了該納米探針具有明確的肝臟代謝途徑。細(xì)胞靶向封閉吞噬實(shí)驗(yàn)及活體腫瘤模型核磁共振成像實(shí)驗(yàn)展示了該納米探針出色的細(xì)胞靶向識(shí)別及活體腫瘤靶向成像能力�！窘Y(jié)論】本研究發(fā)展了一種雙靶向的Fe_3O_4納米探針,該探針合成步驟簡單,擁有極佳的生物相容性和出色的腫瘤靶向核磁共振成像診斷功能,具備應(yīng)用于臨床腫瘤診斷的巨大潛力。更重要的是,這種將雙靶標(biāo)策略和生物內(nèi)源性元素、分子整合的設(shè)計(jì)為構(gòu)建高效、生物友好的腫瘤靶向診斷的納米平臺(tái)提供了新的思路。第二部分模仿藥物-底物相互作用:一種通用的構(gòu)建多功能診療納米探針的新型仿生技術(shù)【目的】從古至今,仿生技術(shù)的發(fā)展為推動(dòng)科技的進(jìn)步做出了突出貢獻(xiàn)。生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)也亟需一種普適性的仿生策略用來構(gòu)建高效生物納米探針。通過模擬高錳酸鉀消毒過程,考察模仿藥物-底物相互作用這一仿生策略用于構(gòu)建多功能腫瘤診療納米探針的可行性�！痉椒ā客ㄟ^模擬高錳酸鉀的消毒過程合成牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)包覆的二氧化錳(MnO_2)納米顆粒,并對(duì)BSA-MnO_2納米顆粒進(jìn)行一系列表征。通過細(xì)胞MTT、活體代謝、體重監(jiān)測、組織病理學(xué)切片觀察、生化指標(biāo)分析綜合評(píng)估BSA-MnO_2納米顆粒的細(xì)胞毒性及活體毒性。通過正常小鼠和荷瘤小鼠的活體MR成像,分別考察BSA-MnO_2納米顆粒的腎臟成像以及腫瘤靶向成像能力。為了進(jìn)一步拓展BSA-MnO_2納米平臺(tái)的多功能性,兩種FDA批準(zhǔn)使用的藥物吲哚菁綠(Indocyanine green,ICG)和紫杉醇(Paclitaxel,PTX)被分別以簡單、節(jié)能的方法負(fù)載到BSA-MnO_2納米平臺(tái),從而形成了兩種診療一體化的納米探針BSA-MnO_2-ICG(BMI)和BSA-MnO_2-PTX(BMP),分別用于MR成像引導(dǎo)下的腫瘤光熱治療與化療。為了進(jìn)一步驗(yàn)證模擬藥物-底物相互作用這一仿生策略用于構(gòu)建多功能腫瘤診療探針的可行性,分別以轉(zhuǎn)鐵蛋白(Tf)和卵清白蛋白(Ovalbumin,OVA)和高錳酸鉀反應(yīng)生成不同蛋白包覆的MnO_2納米顆粒,并進(jìn)行表征和正�；铙wMR成像�！窘Y(jié)果】所得BSA-MnO_2納米顆粒擁有小于10 nm的粒徑、出色的單分散性、良好的水溶性以及高達(dá)7.9 m M-1s-1的T1弛豫率。一系列毒性評(píng)估實(shí)驗(yàn)表明該納米顆粒具有極佳的生物相容性。活體MR成像展示了BSA-MnO_2納米顆粒優(yōu)越的腎臟和腫瘤靶向MR成像能力�；贐SA-MnO_2納米平臺(tái)進(jìn)一步拓展的BMI和BMP納米顆粒具有良好的腫瘤光熱治療以及化療能力。此外BMI納米顆粒的T1弛豫率高達(dá)70.6 m M-1s-1,而且其他雙親性小分子也能達(dá)到類似明顯提高T1弛豫率的效果。采用Tf和OVA同樣能合成具有較高T1弛豫率的MnO_2納米顆粒并能實(shí)現(xiàn)良好的活體MR成像效果�！窘Y(jié)論】通過模擬高錳酸鉀的消毒過程合成的納米顆粒不僅具有諸多優(yōu)良的化學(xué)特性和良好的腎臟以及腫瘤靶向MR成像能力,還能通過負(fù)載治療分子拓展成高效腫瘤靶向的診療試劑。另外本研究提出的模擬藥物-底物相互作用的合成策略可以推廣至許多其他生物活性分子,從而構(gòu)建更多功能豐富的診療探針。第三部分抗原引導(dǎo)下合成的具有超高抗原負(fù)載率的OVA-ICG納米疫苗用于樹突狀細(xì)胞激活和示蹤以及成像引導(dǎo)下的光熱-免疫聯(lián)合抗腫瘤治療【目的】針對(duì)目前多功能腫瘤納米疫苗產(chǎn)量較低、抗原負(fù)載率有限、制備過程冗雜、結(jié)構(gòu)和成分不確定以及潛在的系統(tǒng)毒性等不足,本研究提出了一種抗原引導(dǎo)下的納米疫苗合成策略并合成了一種具有光熱-免疫聯(lián)合治療功能的腫瘤納米疫苗�！痉椒ā坷寐亚灏椎鞍�(OVA)和吲哚菁綠(ICG)之間的疏水結(jié)合自組裝合成OVA-ICG納米疫苗,并對(duì)其進(jìn)行一系列表征。通過細(xì)胞MTT、細(xì)胞吞噬、細(xì)胞因子檢測及流式細(xì)胞檢測分析OVA-ICG納米疫苗的細(xì)胞毒性以及對(duì)樹突狀細(xì)胞(DC)的免疫激活作用。通過光熱升溫以及腫瘤細(xì)胞光熱消融,考察OVA-ICG納米疫苗的體外光熱殺傷效果。將OVA-ICG納米疫苗應(yīng)用于活體抗腫瘤治療,考察OVA-ICG納米疫苗的光熱-免疫協(xié)同治療效果。通過提前對(duì)小鼠皮下注射OVA-ICG納米疫苗,再接種腫瘤細(xì)胞,評(píng)估該納米疫苗的腫瘤預(yù)防效果。將經(jīng)OVA-ICG納米疫苗標(biāo)記的樹突狀細(xì)胞注射到小鼠皮下,觀察該納米疫苗的熒光免疫示蹤能力�！窘Y(jié)果】OVA-ICG納米疫苗合成過程極其簡單,不添加任何有毒試劑,也不需要苛刻的反應(yīng)條件。OVA-ICG納米疫苗中抗原負(fù)載率高達(dá)80.8%,并且具有出色的水溶液穩(wěn)定性、良好的可重復(fù)性以及可凍干保存的特點(diǎn),便于實(shí)現(xiàn)大量生產(chǎn)以及長期存儲(chǔ)。該納米疫苗不僅能在體外有效激活樹突狀細(xì)胞并可以作為高效光熱材料殺傷黑色素瘤細(xì)胞,而且可以用于活體DC近紅外熒光示蹤以及光熱-免疫聯(lián)合殺傷腫瘤實(shí)體及殘存瘤塊。另外,OVA-ICG納米疫苗具有很好的腫瘤預(yù)防功能。【結(jié)論】本次研究中,我們首次提出了這種抗原介導(dǎo)的納米疫苗的合成策略,而且OVA-ICG納米疫苗也是目前最簡單的基于免疫治療的多功能抗腫瘤試劑。更重要的是,這種步驟簡單、環(huán)境友好、不添加有毒試劑的疫苗合成方法為人們構(gòu)建其他新型多功能抗腫瘤疫苗提供了新的思路,同時(shí)此類疫苗的高度可重復(fù)性也增加了將來的臨床轉(zhuǎn)化和大規(guī)模生產(chǎn)的可能性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：天津醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R73-3;TB383.1

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本文編號(hào)：1706349