金纳米棒的精确调控及其在生物医学研究中的应用

发布时间：2017-05-26 18:18

  本文关键词：金纳米棒的精确调控及其在生物医学研究中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为金属纳米颗粒重要代表，金纳米棒因其特殊的光学性质热学性质以及生物相容性，已经被广泛运用于生物传感生物医学成像以及生物医学治疗等领域然而在金纳米棒的运应用中，也出现了一些问题，主要表现在两个方面：一是到目前为止，虽然已有多种合成金纳米棒的方法，但是要合成具有特定等离子共振吸收峰的金纳米棒仍具有挑战；二是在金纳米棒使用过程中，也遇到了一些问题，如在复杂的环境中，不能充分发挥其优势 本论文围绕以上问题进行研究，在借鉴前人成功研究的方法的基础上，开展了以下工作： 1在第二章中，我们利用NaNO2作为氧化剂，在NH4Br和HCl辅助下，对金纳米棒进行了氧化调控采用UV-Vis光谱仪考察了以上三种试剂对金纳米棒氧化反应速率的影响，发现增加这三种试剂的量都会引起氧化反应速率的增加，并推导出整个氧化反应方程式为了对合成的金纳米棒进行精确调控，我们对反应方程式做了简化处理并推导出用于调控金纳米棒的公式，结果显示，在氧化反应过程中，金纳米棒的长轴吸收峰与亚硝酸的浓度成线性关系，与反应时间成一级动力学关系根据实验中推导的公式，通过对亚硝酸浓度调节以及反应时间的控制，实现了对金纳米棒长轴吸收峰的精确调控，且获得的产物金棒维持了原始金棒的外形以及单分散性 2在第三章中，我们研究了不同尺寸的金纳米棒对抗癌药ICG产生活性氧的促进作用首先，我们研究了金纳米棒对抗癌药ICG以及活性氧测量试剂S36002的影响，发现金纳米棒对荧光具有抑制作用，而在光照条件下，能够促进ICG产生更多的活性氧最后，探索了不同尺寸的金纳米棒材料对ICG产生活性氧的影响，发现离ICG最大吸收峰最近的812nm金纳米棒的促进效果最好 3基于第三章的发现，在第四章中，我们合成了810.5nm金纳米棒，为提高金纳米棒的光热稳定性以及提高其对ICG的载药量，避免ICG在进入细胞后被清除掉，我们合成了金纳米棒复合材料GNR@SiO2，通过对比GNR与GNR@SiO2两种材料对细胞的影响以及进入细胞量，，发现GNR@SiO2更能够进入细胞，且毒害作用更小最后，我们做了单独的光热治疗和药疗与联合治疗的对比，发现联合治疗的效果远远好于单一疗法
【关键词】：金纳米棒 氧化调控 长径比 等离子共振 光热治疗 光动力治疗
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R318.08;TB383.1
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-24
• 1.1 引言12-13
• 1.2 金纳米棒的合成13-14
• 1.2.1 模板法13
• 1.2.2 电化学法13-14
• 1.2.3 光化学法14
• 1.2.4 种子生长法14
• 1.2.5 其他的方法14
• 1.3 金纳米棒的光学性质14-15
• 1.4 金纳米棒长轴吸收峰的调控15-16
• 1.5 金纳米棒的表面修饰16-17
• 1.6 研究金纳米颗粒的几种主要技术手段17-20
• 1.6.1 紫外可见（UV-vis）吸收光谱17-18
• 1.6.2 透射电子显微镜18-19
• 1.6.3 暗场显微成像19-20
• 1.6.4 荧光显微成像20
• 1.7 金纳米棒在生物医学领域的应用20-23
• 1.7.1 金纳米棒在生物成像中的应用20-21
• 1.7.2 金纳米棒在癌症治疗中的应用21-22
• 1.7.3 金纳米棒在药物传输和控制释放中的应用22-23
• 1.4 本论文研究构想23-24
• 第2章 通过氧化反应精确调控金纳米棒的长轴等离子共振24-35
• 2.1 前言24-25
• 2.2 实验部分25-26
• 2.2.1 材料和试剂25
• 2.2.2 金纳米棒的合成25
• 2.2.3 通过调控 NaNO_2的量调控金纳米棒的 LSPR25-26
• 2.2.4 通过控制反应时间精确调控 GRN 的 LSPR26
• 2.2.5 通过控制反应时间调控金纳米棒公式中 A B 值计算方法26
• 2.2.6 通过控制反应时间精确调控金纳米棒26
• 2.3 结果与讨论26-34
• 2.3.1 氧化反应的理论基础26-28
• 2.3.2 不同浓度反应物对反应速率的影响28
• 2.3.3 氧化反应的终止方式28
• 2.3.4 金纳米棒的 LSPR 变化值与 NaNO_2以及反应时间的关系式推导28-31
• 2.3.5 通过调控亚硝酸钠的浓度来调节金棒 LSPR31-33
• 2.3.6 通过调控氧化反应时间调节金棒 LSPR33-34
• 2.4 小结34-35
• 第3章 不同尺寸的金纳米棒对抗癌药 ICG 产生活性氧的促进作用35-43
• 3.1 前言35-36
• 3.2 实验部分36-38
• 3.2.1 材料和试剂36
• 3.2.2 药品的配置36-37
• 3.2.3 金纳米棒的合及表征37
• 3.2.4 利用 H2O_2氧化获得具有不同 LSPR 的金纳米棒37
• 3.2.5 金纳米对荧光的抑制作用37
• 3.2.6 金纳米棒对 ICG 产生活性氧的促进作用37
• 3.2.7 过氧化氢对实验的影响37-38
• 3.2.8 不同尺寸金纳米材料对 ICG 产生活性氧的影响38
• 3.3 结果与讨论38-42
• 3.3.1 金纳米棒对荧光的抑制作用38
• 3.3.2 金纳米棒对 ICG 产生活性氧的促进作用38-41
• 3.3.3 不同尺寸金纳米棒对 ICG 产生活性氧的影响41-42
• 3.4 小结42-43
• 第4章 金纳米棒复合材料 GNR@SiO_2的合成以及在光热与光动力联合治疗癌细胞中的应用43-52
• 4.1 前言43-44
• 4.2 实验部分44-45
• 4.2.1 仪器和试剂44
• 4.2.2 金纳米棒的合成及其复合材料 GNR@SiO_2的合成44
• 4.2.3 金纳米棒复合材料 GNR@SiO_2吸附 ICG以及吸附量的计算44-45
• 4.2.4 GNR 以及其复合材料 GNR@SiO_2进入细胞量的研究45
• 4.2.5 实验中对于激光照射时间的探索45
• 4.2.6 单独光热治疗光动力治疗与二者联合治疗效果对比45
• 4.3 结果与讨论45-50
• 4.3.1 金纳米棒的制备以及 GNR@SiO_2的制备45-48
• 4.3.2 金纳米棒复合材料 GNR@SiO_2吸附 ICG 以及吸附量的计算48
• 4.3.3 GNR 以及 GNR@SiO_2进入细胞研究48-49
• 4.3.4 实验中对于激光照射时间的探索49
• 4.3.5 单独光热治疗光动力治疗与二者联合治疗效果对比49-50
• 4.4 小结50-52
• 结论52-53
• 参考文献53-62
• 附录 A 攻读学位期间发表的学术论文目录62-63
• 致谢63

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