具有癌細胞靶向性的碳基熒光介孔硅復合納米顆粒的制備及生物應用.pdf

1、介孔二氧化硅納米顆粒(MSNs)除了具有表面易功能化、細胞易于吸收、可生物降解、低毒性和優(yōu)良的生物相容性這些傳統(tǒng)的性能外，還具有獨特的性能，例如高比表面積、大的孔體積、可調(diào)的孔結(jié)構和良好的物理化學穩(wěn)定性等，因此MSNs在生物醫(yī)學方面的應用受到了研究者的特別關注，已經(jīng)被廣泛應用于靶向藥物輸送、診斷、治療等其他的生物醫(yī)學方面。近二十年來，有大量的研究將熒光蛋白和熒光染料等不同種類的熒光物質(zhì)與介孔硅摻雜，但是這些材料容易光漂白，不適合在血液內(nèi)

2、長期循環(huán)以及實時追蹤。碳點(CDs)作為一種新型的熒光納米材料，其制備方法簡單，原料成本低，具有可調(diào)的發(fā)光范圍、良好的光穩(wěn)定性、易功能化以及良好的生物相容性和水溶性等性質(zhì)，和半導體量子點比較，其最大的優(yōu)點就是毒性低，使其在光催化、傳感器、太陽能電池和生物成像等方面具有廣泛的應用。本論文將MSNs和CDs復合得到碳基熒光介孔硅材料，不僅同時具有CDs和MSNs的優(yōu)良性能，還可以作為良好的藥物載體對病變細胞達到靶向治療的目的。本論文主要通過

3、兩種不同的方法制備具有不同熒光性能的碳基熒光介孔硅，以實現(xiàn)生物成像與靶向治療一體化，主要工作如下:
　　(1)通過原位合成法將熒光碳點和靶向劑同時作用到MSNs上，此方法制備過程簡單，原料成本低，將葉酸(FA)和氨基化MSNs(MSNs-NH2)混合，一步微波法制備出具有靶向性的熒光介孔硅(FA-CDs-MSNs)，其中FA既為CDs來源又可以作為靶向劑。通過系統(tǒng)的研究，其產(chǎn)物具有低毒性、良好的熒光性能和細胞靶向性，被應用于細胞成

4、像和靶向治療，也被用來區(qū)別癌細胞和正常細胞，為了驗證FA-CDs-MSNs對癌細胞有治療的效果，將其承載藥物阿霉素(DOX)，DOX@FA-CDs-MSNs有選擇性地靶向腫瘤組織和抑制癌細胞的生長，作為藥物載體提高了其藥物利用率和抗癌能力，減小了對其他組織的毒副作用。本論文合成的具有靶向性的的熒光介孔硅為細胞靶向和治療構建了一個新的納米平臺。
　　(2)通過共縮聚法將近紅外碳點(NIR-CDs)合成到MSNs的骨架結(jié)構里，再在其表

5、面嫁接線粒體靶向劑（3-羧丙基）三苯基溴化磷(TPP)，得到具有線粒體靶向性的近紅外介孔硅(NIR-MSNs-TPP)。首先將近紅外碳點與異氰酸丙基三乙氧基硅烷(IPTS)共軛得到NIR-硅烷，再與TEOS共縮聚反應合成近紅外介孔硅(NIR-MSNs)，將其氨基化后和TPP通過酰胺反應得到最終產(chǎn)物。NIR-CDs在近紅外區(qū)域同時具有激發(fā)和發(fā)射雙光子性能，毒性非常低，可用來雙光子生物成像，近紅外光還具有高組織滲透性和生物友好型等特性，比低