亲水性硫化铜纳米复合材料的设计、制备及其在癌症光热治疗中的应用

来源 :东华大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:veteran_eng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
癌症严重威胁到了人类的健康与生活。光热治疗技术是一项新型的癌症治疗技术,在近红外光激发下,光热试剂可有效吸收光并转化为热能,导致环境温度快速升高。当光热材料被注射在癌细胞区域后,其光热转化产生的高温(通常>45℃)可以消融掉癌细胞,达到微创且高效的治疗效果。目前光热试剂主要有四种,即金属类(如金和钯)、高分子类(如聚吡咯)、碳材料(如石墨烯和碳基材料)和半导体类(如硫基和钨基材料)。而硫化铜纳米材料,作为一种低毒高效的光热材料,受到了科学界广泛的关注。通常,纳米材料通过模板法或表面改性技术,增强其亲水性与生物兼容性。但是目前硫化铜光热材料,仍主要是通过化学试剂作为合成模板和进行表面改性。相对于传统的改性方法,利用生物材料作为合成模板和设计新型改性结构,能够更好的增强光热材料的生物兼容性。因此本文着重研究了硫化铜光热材料的模板法制备,及表面改性技术。1)通过鸡蛋清模板法制备硫化铜-蛋白质复合光热量子点材料为了提高硫化铜纳米光热材料的生物兼容性,我们运用鸡蛋清(chicken egg white)作为光热材料的合成模板。鸡蛋清内含有多种蛋白质,因此通过其模板法合成的生物兼容性优于其它化学试剂的模板效果。我们首先利从鸡蛋中提取出鸡蛋清材料,溶解于水中以获得稳定的鸡蛋清水溶液。随后在37℃的条件下跟硫源和铜源,一步合成蛋白质包裹的复合纳米材料。成功制备的硫化铜-蛋白质复合纳米材料具有微小尺寸(直径约6-8nm),呈复合纳米量子点形态。通过X射线衍射仪和红外光谱仪,表征了复合材料的官能团和晶体价态;通过紫外分光光度计,表征得到了复合纳米量子点的光吸收区间主要在近程红外区(700-1100nm)。在光热转化测试中,在功率很低(~0.44W/cm2)的980 nm激光照射下,量子点材料的水溶液(0.25mg/m L)在5分钟之内仍然可以升高20℃。随后测试光热转化效率,得到复合量子点的光热转化效率高达47.3%。更为重要的是,硫化铜-蛋白质具有较低的细胞毒性,同时在安全的980 nm激光功率(0.44 W/cm2)激发下,在6分钟内,能有效破坏老鼠体内的癌细胞组织。这些结果证明了硫化铜-蛋白质复合纳米量子点,是一种高效的光热试剂,在光热治疗癌症上具有非常广阔的应用前景。2)通过正硅酸乙酯改性,制备硫化铜-二氧化硅复合光热材料我们设计了一种新型复合表面改性技术,即先采用正硅酸乙酯(TEOS),通过St?ber法对硫化铜光热材料进行表面改性。随后在生成的二氧化硅层上,补加硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570),将表层的二氧化硅取代成为二氧化硅-氨基的复合结构。我们首先在80℃条件制备出硫化铜纳米颗粒,接着使用St?ber法对纳米材料包裹二氧化硅,再补加硅烷活性剂KH-570。成功制备的硫化铜-二氧化硅复合纳米材料的直径约30~50nm,其内层为硫化铜纳米晶体,外层为硅烷偶联剂的改性层。通过X射线衍射仪表征复合材料的晶体,为六方晶体结构;通过紫外分光光度计测试了复合纳米量子点,其光吸收区间主要在近程红外区(700-1100nm)。在光热转化测试中,在低功率(~0.44 W/cm2)的980 nm激光照射下,复合纳米材料的水溶液(0.2 mg/m L)温度在3钟之内升高了17℃。随后通过光热转化效率,得到复合量子点的光热转化效率高达39.5%。这些结果表明新型硫化铜二氧化硅复合纳米材料,是一种具有多层改性结构,且具有高光热转化率的光热试剂,具有非常广阔的应用前景。
其他文献
综述近年中医关于咳嗽变异性哮喘的病因病机认识及治法、经典方治疗、自拟方治疗、文献回顾性研究。
以毛泽东为核心的第一代领导集体开启了我国社会主义公正的理论探索和实践历程。在理论的指导下,我国建立了社会主义公正的经济基础,开启了法制推进社会主义公正的征程,推动
分析农村留守老人的自尊现状,并探讨农村留守老人与成年子女之间的亲子支持对留守老人自尊的影响。方法:采用Rosenberg自尊量表(RSES)和老年人亲子支持问卷对陕西省266名年龄
<正>馆舍概况同济大学图书馆由四平路校区图书馆、沪西分馆、沪北分馆和嘉定校区图书馆组成,总建筑面积66713平方米。拥有普通阅览座位6884个,专用电子阅览室座位338个,报告
大肠癌是常见的恶性肿瘤之一,据世界流行病学调查,发现大肠癌的发病率在男女中都位于恶性肿瘤第三位,在北美、西欧、澳大利亚、新西兰等地的发病率最高,居内脏肿瘤前二位,如
脑干脑炎属脑部疾病,症状、体征与脑血管意外多有相似,而病因、治疗迥不相侔.本文以病例报道为基础,通过对有关文献的重温与辨析,提出脑干脑炎的诊疗鉴别注意点,可供基层单位
针对世博会巨额亏损这一重大课题 ,笔者分析并找出了汉诺威 2 0 0 0年世博会亏损的影响因素 ,并将这些因素运用于上海世博会的经济风险分析 ,根据汉诺威世博有限公司的经验 ,
肺结节是一种常见的肺部疾病,容易发生误诊和漏诊,随着CT技术的广泛应用,医生的诊断效率得到了很大的提高。然而CT图像数据比较大,需要放射科医生大量时间阅读,一些细微的病
<正>大家都知道,句子是构成文章的基础。综观小学生作文,我们不难发现,词不达意、句子不通等比比皆是。按现行教学要求,小学低年级语文教学中就有写话的内容。怎样教会孩子自