金納米顆粒、ZnO納米結構在癌癥治療和生物傳感方面的應用.pdf

1、納米技術是一個典型的多學科交叉的領域，其與生物醫(yī)學的結合催生出了納米生物醫(yī)學。在這個領域中，人們利用納米材料開展的針對重大疾病的檢測與治療研究已經(jīng)取得了矚目的成果，但仍處于探索階段。其中，功能化或具有良好生物相容性的納米材料設計與制備依然是一個很大的挑戰(zhàn)。在本論文中，我們設計與合成了功能化的金納米顆粒，探索了金納米顆粒在癌癥治療方面的應用；另外制備了ZnO納米陣列及Pd-ZnO復合結構，并利用這些結構在生物分子傳感方面進行了研究。具體包

2、括以下內容：
　　 第一章，從納米材料的制備方法出發(fā)，介紹了納米材料在生物領域中的應用，最后引出了本論文的研究內容和意義。
　　 第二章，合成了不同表面配體的金納米顆粒，研究了乳腺癌細胞對金納米顆粒的吞噬以及金納米顆粒在癌癥治療方面的應用。研究發(fā)現(xiàn)尺寸、濃度、表面配體等因素會影響到癌細胞對金納米顆粒的吞噬。以檸檬酸三鈉包裹的金顆粒為例，乳腺癌細胞對98nm的金顆粒具有最大的吞噬，且吞噬量隨濃度的增大而增加。巰基乙胺修飾的

3、金顆粒(AET-GNP)能夠因靜電吸附作用選擇性地綁定到癌細胞的表面；而葡萄糖修飾的金顆粒(Glu-GNP)可以介由癌細胞對葡萄糖的攝取機制進入到細胞體內。我們選用功能化的AET-GNP和Glu-GNP研究了金納米顆粒在癌癥放射療法中的輔助作用。細胞毒性實驗證實了這兩種金顆粒的無毒性。以200kVp X射線為放射源，發(fā)現(xiàn)這些金顆粒能夠顯著增強X射線對癌細胞的殺傷作用，但對正常細胞沒有增強效應。通過對比不同類型的放射源(60Co，137C

4、sγ射線)，初步認為金納米顆粒對X射線的放療增強效應源于光電效應產生的光電子誘發(fā)細胞內的活性自由基數(shù)目的增加，從而導致細胞的破壞及凋亡。
　　 第三章，制備了基于ZnO納米管陣列的葡萄糖生物傳感器。首先利用電化學方法在金電極上制備了ZnO納米棒陣列，然后進一步通過化學腐蝕的方法得到了ZnO納米管陣列。研究了制備過程中反應時間、溫度、施加電壓等因素對ZnO納米陣列的形貌的影響。隨后利用交聯(lián)法將葡萄糖氧化酶固定在ZnO納米管陣列上制

5、備出葡萄糖生物傳感器。通過對其性能的表征發(fā)現(xiàn)，該生物傳感器對葡萄糖具有快速、靈敏的探測，其線性范圍是50μM～12mM，響應時間為3s，靈敏度為21.7μA/mM·cm2，實驗測得的最低檢測限為1μM。同基于金膜和ZnO納米棒陣列的葡萄糖生物傳感器相比，ZnO納米管陣列能夠有效地提高生物傳感器的線性范圍和靈敏度。另外，實驗結果也表明基于ZnO納米管陣列的葡萄糖生物傳感器具有良好的抗干擾性能及穩(wěn)定性。
　　 第四章，借助電沉積的方

6、法在ZnO納米棒陣列上沉積了金屬Pd納米顆粒，定性地研究了沉積時間及初始PdCl2濃度對Pd-ZnO復合結構形貌的影響。利用這種結構進行了無酶H2O2的檢測，實驗發(fā)現(xiàn)Pd-ZnO復合結構對H2O2具有高效的電催化還原作用，制備的H2O2無酶傳感器線性范圍是2.5μM～23mM，靈敏度為0.405mA/mM·cm2，實驗測得的最低檢測限為2.5μM。另外，該傳感器也具有很好的抗干擾性能及穩(wěn)定性。
　　 第五章，針對本論文所涉及研究