论文部分内容阅读
近年来,金纳米棒(gold nanorod, GNR)由于其独特的结构和功能特点在生物医学领域受到广泛关注和应用。GNR的纵向等离子体吸收峰可调节到近红外区域,因此能高效地将光能转化为热能,在肿瘤治疗领域有潜在应用。将介孔二氧化硅包覆在晶种生长法制备得的GNR表面(GNR@mSiO2),既可减少GNR的毒性,改善其稳定性,还有利于在GNR表面做进一步修饰。在此背景下,本论文首先研究了GNR的荧光增强和猝灭的机理,其次基于温敏性复合纳米粒子在肿瘤药物载体方面的应用,将GNR引入温敏复合粒子中,以实现药物的控制释放。由于介孔结构较高的载药率而作为药物的仓库,将温度刺激作为开关,实现人体温度和近红外光照环境条件下药物的可控释放,发展具有应用前景的抗肿瘤纳米粒子载药系统。具体来说,主要包括以下三个方面的内容：(1)首先用种子生长法制备了金纳米棒,然后以金纳米棒表面的稳定剂十六烷基三甲基溴化铵为模板,在金纳米棒表面包覆一层可调厚度的介孔二氧化硅,研究了GNR@mSiO2-荧光素体系的荧光调节作用。我们发现,研究发现GNR@mSiO2-荧光素体系具有荧光增强效果,且介孔二氧化硅壳层厚度越薄,荧光增强因子越大；GNR的长径比对荧光增强因子基本没有影响；当荧光素分子的发射峰与GNR@mSiO2的长轴等离子共振吸收(LSPRW)或短轴等离子共振吸收(TSPRW)接近时,荧光增强因子变小,甚至造成荧光猝灭；GNR@mSiO2-荧光素体系的荧光增强源于荧光量子效率的增加。这有利于发挥GNR@mSiO2-荧光素体系在生物成像、生物传感器、生物检测方面的荧光标记应用。(2)成功的制备了一类基于脂质体的GNR@mSiO2@SLB(GNR@mSiO2-supported lipid bilayers)复合纳米粒子,GNR@mSiO2@SLB同时具有金纳米棒的光热性质和脂质体的热敏特性,实现了复合纳米粒子的温度响应性药物控释。通过调节制备过程中原料二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC),二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙-醇2000(DSPE-PEG2000),胆固醇(CH)的摩尔投料比,可以调节脂质体的相变温度,优选出摩尔比为7：2：1的混合体系。利用阿霉素作为模型药物,研究了复合纳米粒子的载药和释药行为。研究结果表明,GNR@mSiO2@SLB复合纳米粒子有较高的载药率(31.4%±1.5%)和包封率(62.8%±3.0%)。释药结果表明粒子具有温度响应性,24 h内,37℃时释药量为7.2%,43℃时释放量为46.9%,45℃时释放量达到63.2%；43℃时释放量约是37℃时的6.5倍。因此GNR@mSiO2@SLB复合纳米粒子有望用于恶性肿瘤的治疗。(3)通过模板聚合在GNR@mSiO2外包覆了聚物层(N-乙烯基己内酰胺-c0-甲基丙烯酸羟丙酯)(GNR@mSiO2/P(VCL-co-HPMA))复合微球,它同时具有金纳米棒的光热性质,介孔的多孔性以及温敏聚合物的温度响应性,并实现药物的温度响应性控释。温度升高,聚合物壳层收缩,复合微球粒径变小,制备的复合微球可用于负载药物。实验表明复合微球具有较高的载药率和包封率；药物释放实验显示,所合成的复合微球具有温度响应性的释药行为,温度低于体积相变温度(VPTT)时,药物释放的比较缓慢；而当释药温度高于VPTT时,药物释放速率明显加快。这一特性使其在恶性肿瘤的治疗领域有着潜在的应用。