【摘 要】
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天然多糖作为自然界含量最为丰富的一类生物大分子,广泛应用于食品、组织工程、生物材料和医药等领域。其中,具有高还原性的壳聚糖和对CD44受体具有高靶向性的透明质酸（hyaluronic acid,HA）逐渐成为天然多糖研究领域的热点。本研究构建了基于壳聚糖和HA的纳米探针,分别进行金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus,S.aureus）的检测和乳腺癌的体外成像及治疗研究。具体研
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天然多糖作为自然界含量最为丰富的一类生物大分子,广泛应用于食品、组织工程、生物材料和医药等领域。其中,具有高还原性的壳聚糖和对CD44受体具有高靶向性的透明质酸（hyaluronic acid,HA）逐渐成为天然多糖研究领域的热点。本研究构建了基于壳聚糖和HA的纳米探针,分别进行金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus,S.aureus）的检测和乳腺癌的体外成像及治疗研究。具体研究内容如下:1.基于壳聚糖的纳米探针。以壳聚糖作为还原剂和稳定剂实现了对金纳米粒子（Au NPs）和银包金纳米粒子（Au@Ag NPs）的合成。将替考拉宁（teicoplanin,Tcp）修饰在Fe3O4@Au NPs上,形成对革兰氏阳性菌具有捕获作用的磁性捕获探针Fe3O4@Au-Tcp NPs;在Au@Ag NPs上继续修饰信号分子5,5’-二硫代双（2-硝基苯甲酸）（5,5’-dithiobis-（2-nitrobenzoic acid）,DTNB）和S.aureus适配体（aptamer,Apt）,形成能对S.aureus特异性识别且能极大增强拉曼信号的信号探针Au@Ag-DTNB-Apt NPs。在革兰氏阳性菌存在的情况下,捕获探针能对其进行快速识别与结合,经过磁吸除去多余的干扰物质后,与信号探针继续孵育,仅有S.aureus存在时可以形成捕获探针/S.aureus/信号探针的三明治结构。在785 nm的拉曼光照射下实现对S.aureus浓度的快速检测。在拉曼分子DTNB以及Au NPs与Au@Ag NPs之间热点效应存在下,上述形成的三明治结构的拉曼信号被极大地增强,且浓度在7.6×10~1–7.6×10~7 CFU·m L-1之间时,S.aureus浓度对数与其浓度相对应的1331 cm-1处的拉曼强度呈现良好的线性关系,检测限为1.09CFU·m L-1。该纳米探针实现了对S.aureus的快速、简便检测,在复杂的菌体环境以及牛奶、果汁中均展现了出色的检测性能。2.基于HA的纳米探针。先将化疗药物阿霉素（doxorubicin,DOX）和光敏剂IR808修饰到HA上形成聚合物HA-DOX-IR808,再共价结合上过氧化氢酶（catalase,CAT）自组装形成纳米探针CAT@HA-DOX-IR808 NPs,其具有良好的稳定性、生物相容性以及在酸性肿瘤微环境中快速释放药物的能力。该纳米探针可以通过HA靶向乳腺癌细胞表面过表达的CD44实现有效的药物递送,通过IR808实现对乳腺癌细胞的荧光成像。此外,CAT@HA-DOX-IR808 NPs具有DOX的化疗和IR808的光动力治疗的协同作用,CAT可与细胞内的过氧化氢反应生成氧气,极大增强光动力治疗的效果。该纳米探针显著增强了抗肿瘤功效,表明其在乳腺癌的成像和治疗中具有广阔的应用前景。
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