不同尺寸二氧化硅納米顆粒體內(nèi)生物效應(yīng)研究.pdf

1、生物納米技術(shù)的迅速發(fā)展為納米材料在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用開辟了一個廣闊而嶄新的研究領(lǐng)域,在研究與開發(fā)生物納米材料、生物納米器件的同時,生物納米材料的生物安全性也逐漸成為科學(xué)研究工作者所共同關(guān)心的問題,作為眾多生物納米材料中重要成員之一的二氧化硅納米顆粒(SiNP),由于它易制備,易生物修飾等優(yōu)點已經(jīng)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到應(yīng)用。近年來,SiNP的生物效應(yīng)也日益受到關(guān)注。但是在個體水平上有關(guān)不同尺寸的要SiNP的生物效應(yīng)還缺乏深入系統(tǒng)的研究,本論文基

2、于這一研究方向,采用活體熒光成像技術(shù)并結(jié)合熒光納米顆粒的同步指示作用,對一組尺寸不同的二氧化硅熒光納米顆粒及PEG修飾后的SiNP體內(nèi)生物效應(yīng)進行了考察,主要開展以下三個方面的工作:
　　 1、基于反相微乳液法的尺寸可控性二氧化硅納米顆粒制備研究
　　 基于油包水(W/O)反相微乳液制備SiNP的技術(shù),通過考察水與表面活性劑的摩爾比(R)、TEOS的量、氨水的量及包殼次數(shù)對基于Triton X-100/環(huán)已烷/正已醇/水

3、反相微乳液體系制備SiNP尺寸的影響,開展了基于反相微乳液法的尺寸可控性二氧化硅納米顆粒制備研究。結(jié)果表明:水與表面活性劑的摩爾比(R)對SiNP的尺寸影響最大,隨著R值的增大,顆粒的尺寸逐漸減??；其次是氨水的量,隨著氨水量的增多,顆粒的尺寸先減小,之后不再發(fā)生明顯變化；包殼次數(shù)對顆粒的尺寸有一定的影響,包殼次數(shù)增多,顆粒的尺寸隨之增大,并且顆粒之間的分散性也有所提高；但是TEOS的量對顆粒尺寸的影響不明顯。
　　 2、不同尺寸

4、二氧化硅納米顆粒體內(nèi)生物效應(yīng)研究
　　 在第一部分工作的基礎(chǔ)上,制備了尺寸分別為118.4±6.0 nm,72.1±5.3nm,46.7±4.2 nm,26.1±5.4 nm的陰種二氧化硅熒光納米顆粒(FSiNP),采用活體熒光成像、尸解后離體器官熒光成像、組織切片以及尿液熒光成像的方法對經(jīng)尾靜脈注射進入體內(nèi)的這四種尺寸的FSiNP在體內(nèi)的分布情況及代謝行為進行了研究?；铙w熒光成像結(jié)果表明:尺寸分別為118.4±6.0 nm和7

5、2.1±5.3 nm的FSiNP經(jīng)尾靜脈注射進入體內(nèi)后迅速聚集到了肝臟,但72.1±5.3 nm的FSiNP在膀胱部位有熒光信號；46.7±4.2 nm和26.1±5.4 nm的FSiNP在全身均有分布,但隨著時間的延長能較快地從外周血中被清除,其半衰期分別為:7.1 min和25 min；在膀胱部位均有熒光信號。離體器官及組織切片熒光成像結(jié)果表明:顆粒經(jīng)血液循環(huán)主要分布在肝臟、脾臟和腎臟,在肺中有不同程度的聚集；尿液熒光成像進一步表明

6、尺寸為118.4±6.0 nm的FSiNP不能通過尿液排出體外,而其它三種尺寸的FSiNP均可以在不同程度上通過尿液排出體外。
　　 3、PEG修飾的不同尺寸二氧化硅納米顆粒體內(nèi)生物效應(yīng)研究
　　 在對不同尺寸的FSiNP體內(nèi)生物效應(yīng)的研究基礎(chǔ)上,進一步對經(jīng)PEG修飾后尺寸分別為123.1±6.0 nm,68.5±4.9 nm,47.0±6.1 nm和32.6±4.7 nm的四種FSiNP在體內(nèi)的分布情況及代謝行為進行了

7、研究?；铙w熒光成像結(jié)果表明:與未經(jīng)PEG修飾的FSiNP相比,這四種尺寸的PEG—FSiNP經(jīng)尾靜脈注射進入體內(nèi)后,尺寸為123.1±6.0 nm的PEG—FSiNP在全身有分布,隨著時間的延長逐漸聚集于肝臟,并且在膀胱部位觀察到了明顯的熒光信號,而上述其它三種尺寸的PEG-FSiNP經(jīng)尾靜脈注射進入體內(nèi)后,在4 h左右后在全身都還能觀察到明顯的熒光信號,其體內(nèi)循環(huán)時間大大地延長,并且隨著時間的延長在肝臟中聚集的信號不明顯；尸解后離體器