本文關鍵詞： 納米金棒 AuNRs@SiO_2 等離子共振傳感器 生物檢測 藥物釋放　出處：《華中農(nóng)業(yè)大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：納米金棒(AuNRs)作為貴金屬納米粒子中形貌獨特的一種,由于其獨特的局域等離子共振(LSPR)特性及其衍生出的光熱效應,被廣泛應用于傳感檢測及癌癥治療等方面。然而,由于AuNRs表面官能團單一、生物毒性強、比表面積小等缺陷,限制了AuNRs的應用。本文利用生物相容的介孔二氧化硅對AuNRs表面進行修飾,在改善AuNRs性能的同時擴展在生物檢測及癌癥治療中的應用。將AuNRs與介孔二氧化硅(Si O_2)結合,本文的研究工作主要分為以下幾個方面:(1)基于AuNRs@Si O_2復合材料構建等離子共振(LSPR)傳感器,用于檢測大腸桿菌。以穩(wěn)定AuNRs的表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為模板,在AuNRs表面沉積介孔二氧化硅層,通過調控CTAB的濃度和正硅酸四乙酯(TEOS)加入量,合成了不同厚度的介孔二氧化硅層包覆的AuNRs。通過改變周圍環(huán)境折射率,對不同厚度的AuNRs@Si O_2復合材料的靈敏度進行了評估,實驗證明較薄厚度的AuNRs@Si O_2復合材料的靈敏度更高,最高可達390 nm/RIU。將具有最優(yōu)靈敏度的AuNRs@Si O_2復合材料用于大腸桿菌的檢測,實驗結果表明大腸桿菌濃度與AuNRs@Si O_2復合材料的等離子共振峰的位移呈現(xiàn)線性關系,并且,檢測限可達10CFU,靈敏度相對于傳統(tǒng)方法高出了兩個數(shù)量級,為大腸桿菌的量化以及高靈敏地檢測大腸桿菌奠定了基礎。(2)基于溫敏性高分子包覆的AuNRs@Si O_2復合材料可控藥物釋放平臺。通過自引發(fā)光接枝光聚合(SIPGP)的方法,將溫敏性的嵌段共聚物p(NIPAM-co-AAm)接枝到AuNRs@Si O_2復合結構的表面。納米金棒本身的光熱效應為該體系用于光療化療結合殺死癌細胞提供了基礎,介孔二氧化硅的存在在提高穩(wěn)定性和生物相容性的同時大幅提高了載藥量,溫敏性聚合物賦予了該復合結構開關響應性能。為了深入探究該復合體系的藥物可控釋放性能,以鹽酸阿霉素(DOX)為模型藥物,通過該體系在體外的藥物釋放性能研究發(fā)現(xiàn),在不同的溫度和p H刺激下,DOX的緩釋性能呈現(xiàn)出明顯的差別。并且,為了進一步研究其開關響應性能,通過外加近紅外光源的刺激發(fā)現(xiàn),同等時間內相對于無激光刺激,DOX的緩釋量明顯增大。這為解決傳統(tǒng)可控緩釋難的問題、實現(xiàn)細胞內開關響應藥物緩釋性能提供了研究基礎。
[Abstract]:AuNRs are widely used in sensing detection and cancer therapy because of their unique local plasmon resonance (LSPR) properties and their photothermal effects. The application of AuNRs is limited because of its single functional group, strong biotoxicity and small specific surface area. In this paper, the surface of AuNRs is modified by biocompatible mesoporous silica. In addition to improving the performance of AuNRs and expanding its applications in biological detection and cancer therapy, AuNRs is combined with mesoporous silica and SiO2. The research work in this paper is divided into the following aspects: 1) the plasmon resonance (LSP) sensor based on AuNRs@Si O\ -2 composite material is constructed for the detection of Escherichia coli. The surfactant cetyltrimethylammonium bromide (cetyltrimethylammonium bromide) stabilizing AuNRs is used as a template for the detection of Escherichia coli. The mesoporous silica layer was deposited on the surface of AuNRs. By adjusting the concentration of CTAB and the amount of tetraethyl tetraethyl orthosilicate (TEOS), AuNRscoated with different thickness of mesoporous silica layer was synthesized by changing the refractive index of the surrounding environment. The sensitivity of AuNRs@Si O _ 2 composite with different thickness was evaluated, and the results showed that the sensitivity of AuNRs@Si _ O _ 2 composite with thin thickness was higher, up to 390nm / r RIU. The most sensitive AuNRs@Si O _ 2O _ 2 composite was used for the detection of Escherichia coli. The experimental results show that there is a linear relationship between the concentration of Escherichia coli and the displacement of plasmon resonance peak of AuNRs@Si O\ -2 composite, and the detection limit can reach 10 CFU, and the sensitivity is two orders of magnitude higher than that of the traditional method. It lays a foundation for the quantification and highly sensitive detection of Escherichia coli. It is based on a controllable drug release platform of AuNRs@Si O _ 2 composite coated with thermo-sensitive polymer. The thermosensitive block copolymers (pNPAM-co-AAmA) were grafted onto the surface of AuNRs@Si O _ 2 composite structure. The photothermal effect of the nanocrystalline gold rods provided the basis for the phototherapy chemotherapy combined with the killing of cancer cells. The presence of mesoporous silica improves the stability and biocompatibility of the composite structure and greatly increases the drug load. The thermo-sensitive polymer gives the switch response performance of the composite structure. Using doxorubicin hydrochloride (DOX) as a model drug, the release properties of doxorubicin hydrochloride in vitro were studied. It was found that the slow release performance of doxorubicin hydrochloride was significantly different under different temperature and pH stimulation. In order to further study the switching response performance, it was found that the sustained release of DOX was obviously increased in the same time compared with that without laser stimulation, which was a solution to the problem of traditional controllable slow release. It provides a basis for the study of the slow release of intracellular switch-responsive drugs.
【學位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O614.123;TB383.1

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