【摘要】：目的：制備一種新型磁性-熒光雙功能碳量子點，分析并探討其各項表征、理化性質(zhì)，研究在活體中的分布及清除情況，評估Gd摻雜碳量子點在活體中應(yīng)用的可能性。將其與CLT1環(huán)肽共價結(jié)合，組成具有主動靶向腫瘤基質(zhì)纖維蛋白-纖維連接蛋白的分子探針。 材料與方法：采用水熱法，將檸檬酸與氯化釓以不同比例混合，制備摻雜Gd的碳量子點（Carbon dots，C-dots）。再采用酰胺化反應(yīng)修飾Gd-Cdots，最后用點擊化學成環(huán)反應(yīng)與CLT1環(huán)肽共價結(jié)合，組成一種靶向腫瘤周圍纖維蛋白-纖維連接蛋白的MR分子探針。分別用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜（ICP）測定納米粒Gd含量；用磁共振測量不同濃度樣品的弛豫時間并計算橫向、縱向弛豫率；用透射電子顯微鏡（TEM）觀察其形態(tài)學特點；熒光分光光度計、紫外分光光度計研究熒光性質(zhì)及在不同pH條件、不同離子濃度下熒光穩(wěn)定性；紅外光譜分析其表面結(jié)構(gòu)。將納米粒應(yīng)用于小鼠成像，觀察在體的分布及清除情況。 結(jié)果： 一、Gd-Cdots-CLT1的制備及表征 （一）水熱法合成的Gd-Cdots按Gd元素摻雜的量分別予以編號1-5#，1#為未摻雜Gd的Cdots，2-5#Gd-Cdots檸檬酸與氯化釓比例分別為5:1、10:1、20:1、80:1。利用ICP測量并計算純化后各樣品Gd含量，2-5#樣品Gd含分別為0.704、0.477、0.243、0.049μmol/mg；測得2-5#樣品r1值為14.51、17.32、14.08、17.95，測得各樣品的r2值為18、19.77、15.85、18.64，r2/r1值1.24、1.13、1.13、1.04；進行體外成像實驗，得到各樣品不同濃度的T1WI圖像。TEM示1#Cdots平均粒徑約2.9nm，5#Cdots平均粒徑約5.3nm，摻雜Gd后粒徑增大，并且分布不均；1-5#Cdots在200-300nm均有明顯吸收；發(fā)射光隨激發(fā)光改變而改變；分析原料檸檬酸、1#、5#樣品官能團，納米結(jié)構(gòu)形成過程中，其官能團并未有明顯變化，納米粒表面有大量羧基和羥基；1-5#樣品的其最大激發(fā)波長均為320nm，最大發(fā)射波長為410nm、400nm、400nm、410nm、410nm；量子產(chǎn)率分別為9.78%、8.11%、6.72%、6.17%及6.43%；1#、5#樣品的熒光壽命分布為9.7ns、3.6ns；其熒光強度在pH2-11、離子濃度0.25-2.5mol/L的條件下熒光性質(zhì)穩(wěn)定。 （二）兼顧磁性、熒光性質(zhì)，選擇5#樣品進行下一步實驗，利用酰胺化反應(yīng)修飾5#樣品，后將修飾后的Gd-Cdots與CLT1環(huán)肽反應(yīng)共價結(jié)合組成分子探針。接枝后Gd-Cdots熒光最大激發(fā)波長為360nm，最大發(fā)射波長為443nm；紅外光譜反應(yīng)出接枝過程中其官能團的變化，最后用ICP定量測量Gd含量。 二、Gd-CDots在正常小鼠體內(nèi)的分布 昆明小鼠T1WI示尾靜脈注射對比劑前、后10min、后30min小鼠肝臟、腎臟、肌肉、心臟信號從逐漸增高，腦信號未見明顯增強。定量分析：對比劑注射前后肝臟SNR分別為13.58±0.59、20.79±0.09、23.13±0.84；對比劑注射前后腎臟SNR分別為14.03±0.55、17.53±0.14、20.33±0.73；對比劑注射前后肌肉SNR分別為8.30±0.23、9.19±0.15、13.73±0.23；對比劑注射前后腦SNR分別為8.61±0.25、9.11±0.26、9.46±0.11。其將同一組織注射前、注射后兩時間點的SNR進行兩兩比較，肝臟、腎臟、肌肉的SNR值注射前與注射后10min比較、注射后10min與30min比較、注射前與注射后30min比較，都具有統(tǒng)計學差異。而腦組織在注射前后雖有略微信號變化，但三個時間點SNR經(jīng)兩兩比較無統(tǒng)計學差異。 結(jié)論： 1.采用水熱法一步制備的磁性-熒光雙功能納米粒，透射電鏡下可見納米結(jié)構(gòu)，分散性好，無聚集；該納米粒水溶性好，熒光性質(zhì)穩(wěn)定，r1值高，，T1WI MRI圖像中濃度與亮度呈正性強化效應(yīng)，為進一步在體成像奠定基礎(chǔ)。 2.采用共價接枝的方式制備Gd-Cdots-CLT1分子探針，紅外結(jié)構(gòu)表明表面接枝成功，為荷瘤裸鼠模型的MRI實驗研究奠定基礎(chǔ)。 3.在實驗一研究基礎(chǔ)上，利用Gd-Cdots對小鼠進行MRI成像，得到了對比度良好的圖像，且Gd-Cdots主要分布在肝臟、腎臟、肌肉中，正常鼠腦組織未見明顯分布；在體內(nèi)代謝速度快，清除方式以腎臟清除為主。
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【學位授予單位】：大連醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R445.2


本文編號：2370920