荧光介孔硅在抗癌药物阿霉素释放中的应用研究

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介孔硅由于具有大表面积和孔体积、均一和可调孔径、低质量密度、表面易修饰和良好生物相容性等特性,在传感、催化、生物医药和环境等领域得到了广泛的应用。但介孔硅在生物医药领域的应用还存在一些问题,例如:很多研究者在利用介孔硅作为药物载体时,大多使用具有一定毒性量子点或染料进行细胞示踪,然而染料和量子点生物相容性还没得到有效证实。另外,负载药物的介孔硅进入细胞后无法实时监控细胞内药物释放。针对上述存在的问题,我们做了以下两方面研究:1.通过层层组装策略将壳聚糖和双醛淀粉聚电解质层沉积在介孔硅表面形成自发荧光复合物。为了实现靶向药物转运,叶酸通过酰胺反应偶联在介孔硅复合物表面。形成的介孔硅复合物在pH7.4PBS缓冲溶液中药物释放较慢,但在pH5.0PBS缓冲溶液中释放较快,这是由于形成C=N双键在酸性条件下不稳定。细胞实验表明修饰有叶酸负载药物纳米颗粒进入表面过度表达叶酸受体的HeLa细胞量要高于正常表达叶酸受体的A549细胞。2.采用原位合成方法制备了绿色荧光介孔硅复合物作为药物载体和能量供体,抗癌药物阿霉素作为能量受体。氨基-聚乙二醇-羧基的一端与荧光介孔硅反应,另一端交联叶酸,形成的介孔硅复合物具有荧光成像、负载药物、靶向性和实时监控药物释放的性质。此药物载体具有良好生物相容性。负载阿霉素并修饰叶酸复合物对Hep2细胞毒性要比没有修饰叶酸要高。负载药物并修饰叶酸(DOX-FMSN-PEG-FA)纳米颗粒进入细胞后,随着阿霉素的逐渐释放,载体的荧光逐渐恢复,从而达到实时监控药物释放的目的。总之,本文不仅制备了自发荧光介孔硅复合物,而且还实现了基于荧光共振能量转移机制实时监控细胞内药物释放。功能化后介孔硅成功应用于细胞成像和癌症治疗,在医药领域具有潜在的应用价值。
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