多功能核壳结构钆基稀土复合材料的制备及应用研究

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xsnxj111
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随着科技的发展,高效、多功能的纳米材料在肿瘤的诊断和治疗方面得到了广泛的应用。复合纳米材料是最为有效的合成材料,能够将成像诊断与治疗结合在一起,从而达到有效杀死癌细胞的目的。本文以普鲁士蓝(PB)和聚多巴胺(PDA)作为光热材料,与具有成像性能的钆基材料通过不同核壳结构复合在一起,从而实现像诊断与化学-光热治疗的一体化应用。具体的工作如下:(1)将PB作为核心,在其外层包上一层二氧化硅(SiO2),然后采用牺牲模板法,在最外层包覆一层碱式碳酸钆(Gd(OH)CO3),同时刻蚀SiO2层,形成了具有蛋黄-蛋壳结构的PB@Gd(OH)CO3纳米粒子。该纳米粒子特殊的蛋黄-蛋壳结构可高效地储存药物阿霉素(DOX),1 mg样品的载药量达到0.94 mg,在p H和激光(NIR)的双重刺激响应下可以有效地释放药物。由于Gd3+的存在,纳米粒子具有T1加权核磁成像性能。此外,实验结果表明制备的纳米粒子具有较好的生物相容性,光热转换效率η达到31.8%。体外细胞实验表明在化学-光热疗法的联合作用下可有效地降低肿瘤细胞的存活率。(2)以SiO2为模板,合成空心氧化钆(Gd2O3),通过调节水和异丙醇的占比,再在其外层包覆一层聚丙烯酸(PAA)壳层,形成中空结构的Gd2O3@PAA纳米粒子,最后在粒子最外层包覆一层PDA,得到Gd2O3@PAA@PDA纳米粒子。由于Gd是一种稀土顺磁性金属,PDA具有优异的光热转换能力,因此该纳米粒子可用于肿瘤MR成像及光热治疗。用环糊精(CD)对纳米粒子进一步修饰,得到Gd2O3@PAA@PDA-CD纳米粒子,可用于负载疏水性药物羟基喜树碱(HCPT)。结果表明,此纳米粒子的光热转换效率η可达37.8%,1 mg样品负载容量约为0.92 mg,在p H和NIR的双重刺激下可更快地释放药物。体外细胞实验证明,该纳米粒子具有较好的生物相容性,化学-光热疗法协同治疗得到最佳的治疗效果。
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