【摘要】：隨著納米生物技術(shù)的發(fā)展,智能型有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合納米粒子受到人們的廣泛關(guān)注。其中,介孔二氧化硅納米粒子(mesoporous silica nanoparticles,MSN)是一類(lèi)非常重要的納米材料,因?yàn)槠浔缺砻娣e大、孔徑可調(diào)、表面易于功能化和生物相容性好等優(yōu)點(diǎn),適合用作載體,在生物醫(yī)藥領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。第一部分基于介孔硅材料的磁性藥物運(yùn)輸系統(tǒng)研究目的:通過(guò)設(shè)計(jì)氨基功能化的磁性二氧化硅復(fù)合材料(amino-functionalized magnetic mesoporous silicon composite materials,AMMS),負(fù)載抗癌藥物順鉑(CDDP),以制備靶向性好、包封率高、具有藥物緩釋特性的納米藥物傳輸體系。方法:通過(guò)改良的溶劑熱法制備納米級(jí)Fe_3O_4磁性顆粒。利用粉末衍射、差熱分析、紅外光譜和振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)對(duì)磁性顆粒進(jìn)行表征。以磁性Fe_3O_4顆粒和正硅酸乙酯(tetraethylortho silicate,TEOS)為原料制備磁性二氧化硅復(fù)合材料(magnetic mesoporous silicon composite materials,MMS),采用3-丙氨基-三乙基硅烷(3-aminopropyl-triethoxy silane,APTES)對(duì)其表面進(jìn)行氨基修飾。利用掃描電子顯微鏡、X-射線(xiàn)衍射、紅外光譜等手段對(duì)復(fù)合微球進(jìn)行表征。并將抗癌藥CDDP負(fù)載于A(yíng)MMS中,應(yīng)用石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定CDDP含量,以包封率為指標(biāo),設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn),確定AMMS對(duì)CDDP的最佳負(fù)載工藝。采用透析法對(duì)藥物體外釋放進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果:首先,采用改良的溶劑熱法合成平均粒徑為10 nm左右的Fe_3O_4磁性納米顆粒。在此磁性顆粒的基礎(chǔ)上,制備出了AMMS。掃描電鏡結(jié)果顯示:合成的AMMS微球直徑約400 nm,BET結(jié)果顯示,該微球的比表面積為687 m~2/g,孔分布在2~4 nm之間。紅外光譜分析表明其表面成功修飾氨基,為后續(xù)載藥實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。此外,采用AMMS對(duì)CDDP進(jìn)行負(fù)載,正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定了負(fù)載CDDP的最優(yōu)條件為:CDDP濃度為0.2 mg/mL,孵育溫度為60°C,孵育時(shí)間為9 h,最大包封率為40.36±0.016%。通過(guò)極差分析確定主次因素順序?yàn)?時(shí)間濃度溫度。藥物的體外釋放實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,AMMS對(duì)CDDP的藥物釋放達(dá)到緩釋的效果,符合Weibull釋藥規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,AMMS能夠很好的用于藥物負(fù)載,在生物醫(yī)藥領(lǐng)域有廣泛的使用價(jià)值。結(jié)論:MMS可作為藥物的有效載體。第二部分介孔硅-鉑簇復(fù)合體系在測(cè)定癌細(xì)胞釋放H_2O_2方面的應(yīng)用研究目的:設(shè)計(jì)擴(kuò)孔的介孔二氧化硅(expanded mesoporous silicon nanoparticles,EMSN),并以此負(fù)載過(guò)氧化物模擬酶鉑納米簇(platinum nano clusters,Pt NCs),以制備活性高、穩(wěn)定好、操作簡(jiǎn)便的H_2O_2生物傳感器。方法:以十六烷基三甲基溴化銨為模板劑,1,3,5-三甲基苯為擴(kuò)孔劑,TEOS為硅源制備EMSN,并采用APTES對(duì)其表面進(jìn)行氨基化修飾。EMSN作為納米反應(yīng)器,以牛血清白蛋白為模板合成Pt NCs,與EMSN形成復(fù)合材料EMSN@Pt NCs。利用高分辨透射顯微鏡、X-射線(xiàn)衍射儀、紅外光譜儀和熒光光譜儀等手段對(duì)EMSN@Pt NCs進(jìn)行表征。此外,以催化底物3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺與H_2O_2的反應(yīng)探討模擬酶催化能力,其催化活性對(duì)H_2O_2濃度有很強(qiáng)的依賴(lài)性,以濃度(C)對(duì)吸光度(A)進(jìn)行線(xiàn)性回歸測(cè)定H_2O_2的檢測(cè)限。在EMSN@Pt NCs模擬酶的實(shí)際應(yīng)用方面,選用不同癌細(xì)胞為模型細(xì)胞,選擇不同抗癌藥物作為刺激劑刺激細(xì)胞在測(cè)試期間釋放H_2O_2,評(píng)價(jià)EMSN@Pt NCs體系對(duì)痕量H_2O_2的檢測(cè)能力。結(jié)果:使用氨基功能化的EMSN與Pt NCs,構(gòu)建了EMSN@Pt NCs復(fù)合體系。材料表征顯示,EMSN的直徑為300 nm左右,孔徑約為9 nm左右,鉑簇直徑約為2 nm。酶活性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,EMSN@Pt NCs的過(guò)氧化物酶活性比單獨(dú)的Pt NCs活性高5倍。顯然,EMSN作為納米反應(yīng)器,不僅極大的提高了酶活性,還能有效的穩(wěn)定模擬酶。EMSN@Pt NCs過(guò)氧化物模擬酶可以作為H_2O_2檢測(cè)器,其檢測(cè)限為0.8μM。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該生物檢測(cè)器可以應(yīng)用于體內(nèi)癌細(xì)胞在不同抗癌藥刺激下釋放H_2O_2水平變化檢測(cè),探索活的癌細(xì)胞內(nèi)H_2O_2動(dòng)態(tài)釋放過(guò)程。結(jié)論:基于EMSN@Pt NCs過(guò)氧化物模擬酶的H_2O_2傳感器具有高靈敏度、重復(fù)性好、長(zhǎng)期穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),將其應(yīng)用于活癌細(xì)胞釋放H_2O_2的檢測(cè),在有雙氧水參與的生理病理研究中具有重要的科學(xué)意義和良好的應(yīng)用前景。
【圖文】：

1 Fe3O4磁性納米粒子（A）和 AMMS（B）的 XRD 光 XRD patterns of Fe3O4magnetic nanoparticles (A) andAMMB

圖 3 Fe3O4磁性納米粒子（A）和 AMMS（B）的 FT-IR 光譜Fig.3 FT-IR spectra of Fe3O4magnetic nanoparticles (A) andAMM
【學(xué)位授予單位】：河北醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：R943

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2707401