本文關(guān)鍵詞：二維金屬硫化物納米材料在小鼠體內(nèi)的分布、代謝及毒理學(xué)研究

  更多相關(guān)文章： 過(guò)渡金屬二維硫化物 生物分布 代謝 毒理學(xué)

【摘要】：近些年來(lái),具有獨(dú)特二維結(jié)構(gòu)和特殊物理化學(xué)性質(zhì)的過(guò)渡族金屬二維硫化物吸引了眾多領(lǐng)域的科研工作者的關(guān)注,包括納米生物醫(yī)藥領(lǐng)域。許多相關(guān)研究結(jié)果顯示,過(guò)渡族金屬二維硫化物以其優(yōu)異的性質(zhì)在腫瘤光熱治療、體內(nèi)多模態(tài)成像、抗腫瘤藥物輸送以及生物傳感器和組織工程等諸多方面都具有良好的效果,展現(xiàn)出潛在的應(yīng)用價(jià)值。鑒于過(guò)渡族金屬二維硫化物在納米生物醫(yī)藥領(lǐng)域廣闊的應(yīng)用前景,對(duì)其在動(dòng)物體內(nèi)的分布、代謝及長(zhǎng)期毒理學(xué)行為進(jìn)行研究探索顯得尤為緊迫及必要。然而就我們所知,目前針對(duì)二維硫化物的相關(guān)毒理學(xué)研究極其有限,基于此現(xiàn)狀我們選擇研究三種過(guò)渡金屬二維硫化物的毒性及生物分布及代謝行為。本論文通過(guò)自下而上法合成了MoS_2、WS_2、Ti S_2三種過(guò)渡金屬二維硫化物,同時(shí)制備了一種帶有巰基的聚乙二醇高分子(LA-PEG)對(duì)三種二維硫化物進(jìn)行表面修飾,使其在生理環(huán)境下具有良好的穩(wěn)定性。首先對(duì)合成并修飾的三種過(guò)渡金屬二維硫化物的體外毒性進(jìn)行了探究。分別選取Raw 264.7、293T、4T1三種細(xì)胞作為受試細(xì)胞,用MTT法檢測(cè)經(jīng)材料處理后的細(xì)胞的存活率。同時(shí)通過(guò)LDH釋放檢測(cè)及ROS實(shí)驗(yàn)探究材料對(duì)細(xì)胞膜功能的影響以及是否造成細(xì)胞內(nèi)活性氧分子濃度的升高。隨后選用健康的成年Balb/c小鼠作為受試對(duì)象探究MoS_2-PEG、WS_2-PEG、TiS_2-PEG在小鼠體內(nèi)的生物分布及代謝行為。通過(guò)尾靜脈注射的方式將三種材料注射到小鼠體內(nèi),在設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)處死小鼠并將其解剖,收集其器官并檢測(cè)各個(gè)器官中的離子含量。采用代謝籠收集小鼠的尿液及糞便,分析其中的離子含量以探究三種材料的代謝途徑。通過(guò)體外模擬降解實(shí)驗(yàn)來(lái)解釋MoS_2-PEG、WS_2-PEG、TiS_2-PEG在小鼠體內(nèi)的生物分布及代謝行為的差異。最后通過(guò)對(duì)小鼠血常規(guī)血生化檢測(cè)及對(duì)組織切片進(jìn)行免疫組化染色探究三種二維納米材料的體內(nèi)毒性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,三種二維硫化物在注射1天后大部分集中在肝、脾等網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)器官中,在注射30天后,MoS_2-PEG基本上完全被代謝出體外,而WS_2-PEG和TiS_2-PEG在肝、脾中仍然有很高的富集,三種二硫化物表現(xiàn)出明顯的代謝差異。小鼠代謝物的收集和檢測(cè)表明MoS_2-PEG能夠通過(guò)尿液及糞便代謝出體外,而另外兩種材料則在尿液和糞便中含量極低。進(jìn)一步的體外降解實(shí)驗(yàn)表明是化學(xué)性質(zhì)的差異導(dǎo)致了三種二維硫化物的代謝行為差異,MoS_2-PEG易被氧化降解,最終以離子的形式通過(guò)尿液及糞便被排出小鼠體外。我們的研究結(jié)果表明MoS_2-PEG作為一種低毒性、可降解、易代謝的二維硫化物,具有良好的臨床應(yīng)用前景,可用于進(jìn)一步的研究。
【關(guān)鍵詞】：過(guò)渡金屬二維硫化物 生物分布 代謝 毒理學(xué)
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：R114;TB383.1
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-32
• 1.1 引言10
• 1.2 二維納米材料簡(jiǎn)介10-11
• 1.3 過(guò)渡金屬二維硫化物11-14
• 1.3.1 過(guò)渡金屬二維硫化物的制備方法12-14
• 1.3.2 過(guò)渡金屬二維硫化物的表面修飾14
• 1.4 過(guò)渡金屬二維硫化物在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用14-20
• 1.4.1 過(guò)渡金屬二維硫化物應(yīng)用于熒光成像和細(xì)胞標(biāo)記14-15
• 1.4.2 過(guò)渡金屬二維硫化物用于腫瘤光熱治療和藥物輸送15-17
• 1.4.3 過(guò)渡金屬二維硫化物用于生物成像17-18
• 1.4.4 過(guò)渡金屬二維硫化物應(yīng)用于生物傳感領(lǐng)域18-20
• 1.5 二維納米材料的毒理學(xué)研究20-21
• 1.5.1 過(guò)渡金屬二維硫化物的細(xì)胞毒性研究20-21
• 1.5.2 過(guò)渡金屬二維硫化物的活體毒性研究21
• 1.6 本課題的選題思路和研究?jī)?nèi)容21-22
• 參考文獻(xiàn)22-32
• 第二章 MoS_2、WS_2、TiS_2三種過(guò)渡金屬二維硫化物的制備、修飾及表征32-45
• 2.1 引言32
• 2.2 實(shí)驗(yàn)所需試劑32-33
• 2.3 實(shí)驗(yàn)所需儀器33
• 2.4 實(shí)驗(yàn)步驟33-35
• 2.4.1 MoS_2、WS_2、TiS_2的制備。33-34
• 2.4.2 LA-PEG的制備34
• 2.4.3 三種二維硫化物的修飾34-35
• 2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論35-41
• 2.5.1 MoS_2、WS_2、TiS_2的表征35-37
• 2.5.2 MoS_2-PEG、WS_2-PEG、Ti S_2-PEG的表征37-41
• 2.6 本章小結(jié)41
• 參考文獻(xiàn)41-45
• 第三章 三種二維硫化物的體外毒性研究45-56
• 3.1 引言45
• 3.2 實(shí)驗(yàn)所需試劑45
• 3.3 實(shí)驗(yàn)所需儀器45-46
• 3.4 實(shí)驗(yàn)步驟46-48
• 3.4.1 MTT法檢測(cè)細(xì)胞存活率46
• 3.4.2 LDH法檢測(cè)細(xì)胞膜完整性46-47
• 3.4.3 細(xì)胞內(nèi)活性氧檢測(cè)47
• 3.4.4 溶血實(shí)驗(yàn)47-48
• 3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論48-52
• 3.5.1 細(xì)胞存活率分析48-49
• 3.5.2 細(xì)胞膜完整性檢測(cè)49
• 3.5.3 細(xì)胞內(nèi)活性氧濃度分析49-50
• 3.5.4 體外紅細(xì)胞相容性分析50-52
• 3.6 本章小結(jié)52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 第四章 三種二維硫化物在小鼠體內(nèi)生物分布、代謝行為以及體內(nèi)毒性研究56-73
• 4.1 引言56
• 4.2 實(shí)驗(yàn)所需試劑56
• 4.3 實(shí)驗(yàn)所需儀器56-57
• 4.4 實(shí)驗(yàn)步驟57-59
• 4.4.1 三種二維硫化物在小鼠體內(nèi)的生物分布57
• 4.4.2 三種二維硫化物在小鼠體內(nèi)的代謝行為研究57-58
• 4.4.3 體外降解實(shí)驗(yàn)58
• 4.4.4 小鼠血常規(guī)血生化檢測(cè)58
• 4.4.5 小鼠的H＆E染色58-59
• 4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論59-69
• 4.5.1 生物分布結(jié)果分析59-60
• 4.5.2 代謝行為結(jié)果分析60-61
• 4.5.3 降解機(jī)理分析61-65
• 4.5.4 小鼠血常規(guī)血生化分析65-68
• 4.5.5 小鼠的H＆E染色結(jié)果分析68-69
• 4.6 本章小結(jié)69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 第五章 結(jié)論73-75
• 5.1 結(jié)論73-74
• 5.2 工作展望74-75
• 攻讀學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表的論著、論文等75-76
• 致謝76-77

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本文編號(hào)：961532