核殼結(jié)構(gòu)的金納米顆粒的制備、表面修飾及其在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用.pdf

1、近年來，以金為代表的貴金屬，因其獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)、高X射線吸收系數(shù)以及表面易修飾性等一系列物理化學(xué)性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。其中以金納米顆粒為平臺構(gòu)建的多功能核殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合金納米顆粒，因其能整合不同物質(zhì)所擁有的特性于一體，顯示出單組分納米顆粒無可比擬的理化性能，已成為目前生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。鑒于上述背景，本論文以構(gòu)建核殼結(jié)構(gòu)的多功能復(fù)合金納米顆粒為目標(biāo)，從多功能藥物載體、光熱治療、多模態(tài)成像等實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā)，先后開展了如下工作

2、:
　　1.金納米棒的制備及其表面雙親分子修飾
　　為了制備出內(nèi)腔疏水外殼親水核殼結(jié)構(gòu)的雙親分子修飾的金納米棒，本章首先分別采用油相配體置換法與水相中直接交換法兩種配體交換法制備出MUDA修飾的金納米棒(MUDA-Auod)，在此基礎(chǔ)上，本章繼續(xù)利用MUDA-Aurod與水溶性高分子NH2-PEG反應(yīng)制備出內(nèi)腔疏水外殼親水的核殼結(jié)構(gòu)雙親分子修飾的金納米棒。得出如下結(jié)論:1.種子成長法制備的金納米棒呈現(xiàn)出較好棒狀結(jié)構(gòu)，長徑平均

3、為30nm，短徑約為8.55 nm，相應(yīng)長徑比為(3.5∶1)。2.水相中去質(zhì)子化MUDA修飾的金納米棒重復(fù)性與穩(wěn)定性均優(yōu)于油相中配體置換法制備的MUDA-Aurod，但上述兩種方法修飾后的金納米棒均引起不同程度的聚沉。3.通過增加NH2-PEG分子量與MUDA修飾的金納米棒反應(yīng)能在一定程度上改善顆粒單分散性，但并不能逆轉(zhuǎn)MUDA修飾后造成金納米棒的不可逆團(tuán)聚。盡管如此，該過程為下一步研究指明了方向。
　　2.介孔二氧化硅包被的金

4、納米棒的制備(Aurod@SiO2)及模版劑脫除
　　本章首先利用Stober法制備出介孔二氧化硅包被的金納米棒，接著重點(diǎn)考察了不同萃取劑（硝酸銨與鹽酸）從Aurod@SiO2中脫除模板劑CTAB對于其形貌、光學(xué)性質(zhì)以及載藥量的影響。在優(yōu)化上述條件基礎(chǔ)上，制備出NH2-PEG修飾的Aurod@SiO2，并考察了不同表面修飾的金納米棒在不同介質(zhì)（二次水、NaCl溶液、PBS緩沖液、細(xì)胞培養(yǎng)基）中的穩(wěn)定性，最后通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)考查了不同萃

5、取劑處理后NH2-PEG修飾的Aurod@SiO2體外熱療效果。得出如下結(jié)論:1.Stober法制備的Aurod@SiO2呈現(xiàn)出較好的核殼結(jié)構(gòu)，其核層金納米棒長徑平均為30 nm，短徑平均為8.55 nm，殼層介孔二氧化硅的厚度為11nm。2.當(dāng)使用硝酸銨作為萃取劑從Aurod@SiO2脫除模板劑CTAB，脫除效率高于鹽酸作為萃取劑時所對應(yīng)的脫除效率。3.使用鹽酸作為萃取劑從Aurod@SiO2脫除模板劑，在進(jìn)行24小時脫除模板劑CTA

6、B處理后，核層金納米棒由于選擇性氧化，由原先的金納米棒變成球形金納米顆粒.。4.硝酸銨作為萃取劑處理后樣品的載藥率高于使用鹽酸作為萃取劑處理后Aurod@SiO2的載藥率，其對應(yīng)載藥率分別為82.48％與71.13％。5.經(jīng)NH2-PEG修飾的Aurod@SiO2在二次水、NaCl溶液、PBS緩沖液、細(xì)胞培養(yǎng)基等不同介質(zhì)中均表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性，而Aurod與Aurod@SiO2僅在二次水、細(xì)胞培養(yǎng)基表現(xiàn)出較好膠體穩(wěn)定性，在NaCl溶液、

7、PBS緩沖液均出現(xiàn)了顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象。6.硝酸銨作為萃取劑處理后的Aurod@SiO2，由于其核層金納米棒結(jié)構(gòu)未受到破壞，其光熱轉(zhuǎn)換效率更高，因此其對應(yīng)的體外熱療效果優(yōu)于鹽酸作為萃取劑處理的樣品。
　　3.摻雜熒光分子(FITC)二氧化硅包被的金納米顆粒(FITC-dopped Au@SiO2)的制備、表面修飾及其在熒光/CT雙模態(tài)成像中應(yīng)用
　　本章首先利用反相微乳法制備出FITC-dopped Au@SiO2，接著對其表面進(jìn)

8、一步修飾水溶性高分子NH2-PEG。在此基礎(chǔ)上，考查了FITC-dopped Au@SiO2@PEG在不同介質(zhì)、不同溫度、不同pH值PBS緩沖液中的穩(wěn)定性。然后通過MTT實(shí)驗(yàn)考查了不同濃度FITC-dopped Au@SiO2@PEG對于A549細(xì)胞毒性的影響，最后初步研究了FITC-dopped Au@SiO2@PEG體外CT成像與C57小鼠活體熒光成像的可行性。得出如下結(jié)論:1.利用反相微乳液法制備的FITC-dopped Au@S

9、iO2呈現(xiàn)出較好呈現(xiàn)出較好的核殼結(jié)構(gòu)，核層的金納米顆粒直徑平均為5nm，殼層的二氧化硅直徑為90nm。2.FITC-dopped Au@SiO2@PEG在不同介質(zhì)（水，培養(yǎng)基，PBS）以及不同溫度、不同pH值PBS緩沖液均表現(xiàn)出較好的膠體穩(wěn)定性。3.FITC-dopped Au@SiO2@PEG在一定濃度范圍內(nèi)表現(xiàn)出較好生物相容性。4.FITC-dopped Au@SiO2@PEG有著較強(qiáng)的X-ray吸收能力，不同濃度的FITC-dop