新型结构稀土上转换发光纳米材料的制备及其载药研究

发布时间：2024-03-16 01:58

　　近年来,发展以纳米药物载体技术为核心的新型药物输送系统以提高药物生物利用度、控制药物释放、降低药物的毒副作用引起了人们的广泛关注。个有效的药物输送系统不仅能够将药物靶向输送到病变部位而且能够使病变部位维持最佳药物浓度增强治疗效果,此外还应该具备良好的成像性能使其能够作为荧光探针标记病灶部位并进行药物示踪。稀土上转换发光纳米材料(Upconversion Nanoparticles, UCNPs)由于其特殊的上转换机制,具备许多独特的优点,如高灵敏度、高信噪比、优异的光和物理化学稳定性、较强的组织穿透能力、对生物组织无损伤、无背景荧光干扰等,因此在生物成像、疾病诊断、生物检测等方面得到了广泛关注,并迅速成为非常活跃的研究领域。而对于将UCNPs作为药物载体材料的研究处于刚刚起步的阶段,普遍存在的问题是研究不够系统,无论是材料结构、制备方法、表面修饰还是载药性能方面都存在很大的提升空间。基于此,本论文以UCNPs为出发点,设计并合成了多种新型结构的多功能纳米复合材料,采用XRD、SEM、TEM、BET、FTIR、上转换荧光光谱等表征手段对其结构和性能进行了表征与分析。将所制备的纳米复合物用...

【文章页数】：146 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 纳米药物载体技术与肿瘤的靶向治疗
        1.2.1 癌细胞的病理生理学特征
        1.2.2 纳米药物载体简介
        1.2.3 纳米药物载体在体内的传递
        1.2.4 纳米药物载体的靶向修饰
        1.2.5 纳米给药系统克服多药耐药
    1.3 稀土掺杂上转换发光材料的发光机制和组成
        1.3.1 上转换发光机制
        1.3.2 稀土上转换发光材料的组成
    1.4 稀土上转换发光材料的制备方法
        1.4.1 共沉淀法
        1.4.2 高温热分解法
        1.4.3 溶胶-凝胶法
        1.4.4 水(溶剂)热法
        1.4.5 其他方法
    1.5 稀土上转换发光材料的表面修饰
        1.5.1 表面钝化增强UCL效率
        1.5.2 表面功能化修饰
        1.5.3 其他方法
    1.6 稀土上转换发光材料在生物医学上的应用
        1.6.1 生物成像
        1.6.2 基于UCL的多模态成像
        1.6.3 生物传感与生物检测
        1.6.4 开发即时检测器件
        1.6.5 光动力学治疗
        1.6.6 光热治疗
        1.6.7 药物靶向输送
    1.7 本论文的主要研究内容
    1.8 本论文的特色与创新点
第二章 新型空心介孔结构NaYF₄：Yb,Er纳米材料的制备与性能表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂和仪器
        2.2.2 NaYF₄：Yb,Er HMUCNPs的制备
        2.2.3 NaYF₄：Yb,Er HMUCNPs表面FA功能化修饰
        2.2.4 样品的表征方法
        2.2.5 NaYF₄：Yb,Er-FA HMUCNPs的生物相容性测试
        2.2.6 药物载带与缓控释性能研究
        2.2.7 载药纳米颗粒的细胞毒性及靶向性研究
    2.3 结果和讨论
        2.3.1 NaYF₄：Yb,Er-FA HMUCNPs的晶体结构和形貌
        2.3.2 NaYF₄：Yb,Er-FA HMUCNPs的合成过程与机理分析
        2.3.3 比表面积及孔结构特性测试
        2.3.4 FTIR分析
        2.3.5 上转换发光性质研究
        2.3.6 NaYF₄：Yb,Er-FA HMUCNPs的生物相容性
        2.3.7 药物载带与释放性能研究
        2.3.8 载药纳米颗粒的细胞毒性与靶向性研究
    2.4 本章小结
第三章 基于核壳结构药物载体的制备及其药物缓释性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂和仪器
        3.2.2 NaYF₄：Yb,Er UCNPs的制备
        3.2.3 NaYF₄：Yb,Er@MSNs的制备
        3.2.4 NaYF₄：Yb,Er@MSNs表面FA功能化修饰
        3.2.5 样品的表征方法
        3.2.6 NaYF₄：Yb,Er@MSNs-FA的生物相容性测试
        3.2.7 药物载带与缓控释性能研究
        3.2.8 载药纳米颗粒的细胞毒性及靶向性研究
    3.3 结果和讨论
        3.3.1 NaYF₄：Yb,Er@MSNs的晶体结构和形貌
        3.3.2 比表面积及孔结构特性测试
        3.3.3 FTIR分析
        3.3.4 上转换发光性质研究
        3.3.5 NaYF₄：Yb,Er@MSNs-FA的生物相容性测试
        3.3.6 药物载带与释放性能研究
        3.3.7 载药纳米颗粒的细胞毒性与靶向性
    3.4 本章小结
第四章 一种多功能双靶向药物载体的构建及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂和仪器
        4.2.2 超顺磁Fe₃O₄ NPs的制备
        4.2.3 光磁多功能复合材料的构建
        4.2.4 复合材料表面FA功能化修饰
        4.2.5 样品的表征方法
        4.2.6 UCNPs-Fe₃O₄@MSNs-FA的生物相容性测试
        4.2.7 药物载带与缓控释性能研究
        4.2.8 载药纳米颗粒的细胞毒性及靶向性研究
    4.3 结果和讨论
        4.3.1 UCNPs-Fe₃O₄@MSNs光磁多功能复合材料的构建
        4.3.2 UCNPs-Fe₃O₄@MSNs-FA的结构和形貌
        4.3.3 比表面积及孔结构特性测试
        4.3.4 FTIR分析
        4.3.5 上转换发光性质研究
        4.3.6 磁性测试
        4.3.7 UCNPs-Fe₃O₄@MSNs-FA的生物相容性测试
        4.3.8 药物载带与释放性能研究
        4.3.9 载药纳米颗粒的细胞毒性与靶向性测试
    4.4 本章小结
第五章 多功能铃铛型复合材料的制备及其性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂和仪器
        5.2.2 Fe₃O₄@SiO₂ NPs的制备
        5.2.3 Fe₃O₄@SiO₂@Y₂O₃：Yb,Er NPs的制备
        5.2.4 铃铛型磁性上转换纳米颗粒的制备
        5.2.5 样品表征方法
        5.2.6 Fe₃O₄@SiO₂@NaYF4：Yb,Er MUCNRs的生物相容性测试
        5.2.7 药物载带与缓控释性能研究
    5.3 结果和讨论
        5.3.1 Fe₃O₄@SiO₂@NaYF₄：Yb,Er MUCNRs的形貌及合成机理
        5.3.2 比表面积及孔结构特性测试
        5.3.3 上转换发光性质研究
        5.3.4 磁性测试
        5.3.5 MUCNRs的生物相容性
        5.3.6 药物缓释性能研究
    5.4 本章小结
第六章 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
附表
攻读博士学位期间取得的科研成果
致谢
作者简介



本文编号：3928942