CeF3基体纳米材料的设计、制备及其在AS治疗中的应用

来源 :山东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hcai5188
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
动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)是一种由血管内壁中积聚的脂肪和纤维物质引起的慢性动脉炎症,被认为是心脏病、中风和急性心肌梗塞等一系列严重心血管疾病的主要病理基础。作为一种复杂的全身性疾病,AS与公认的“经典”风险因素即年龄、高血压、高血脂以及不良生活方式之间存在复杂且多面的关系。目前临床上用于诊断AS的影像学技术主要包括X射线计算机断层扫描(CT)和光学相干断层扫描(OCT)等,在治疗方面主要通过服用抗脂类、血管舒张类等药物,而严重时则需采取冠状动脉搭桥手术(CABG)或经皮冠状动脉腔内介入治疗(PCI)等外科手术。但上述方法均存在一定不足,例如:影像学技术分辨率较低,无法检测AS斑块的形成和破裂过程;抗AS药物治疗会产生肝功能障碍、胃粘膜损伤等副作用;外科搭桥手术治疗费用昂贵且易阻塞等。因此研究出一种靶向性强、灵敏度高、分辨率高的成像方法和稳定性好、安全性高、效果好的治疗策略,以实现AS的早期诊疗,是当前亟需研究的问题。研究表明,AS中早期阶段的病理过程之一是动脉内膜下的局部病灶区域积聚了大量的氧化低密度脂蛋白(ox-LDL),单核细胞进入此区域后分化为巨噬细胞,巨噬细胞摄取ox-LDL进一步分化为泡沫巨噬细胞,泡沫巨噬细胞大量积聚后会形成坏死核心,从而引发AS。因此,对泡沫巨噬细胞进行定位成像,可以有效的检测出AS早期斑块位置。与此同时,诱导早期巨噬细胞凋亡可以减少巨噬细胞负担,从而减少早期AS病变中与巨噬细胞相关的炎症和斑块。所以开发一种诱导巨噬细胞凋亡治疗早期AS疾病的方法,对及时预防和有效治疗AS具有重要意义。近年来稀土元素掺杂的上转换纳米材料(UCNPs)的发展为实现上述目标提供了合适契机。UCNPs具有反斯托克斯位移大、发射光谱锐利、发光寿命长和光稳定性好等独特的光学特性,是光学成像造影剂和活体深层病症部位检测以及疾病靶向治疗的优良载体。因此,基于斑块内泡沫巨噬细胞堆积导致的斑块坏死核心和早期斑块内特殊的病理过程,可以借助UCNPs的优势,发展带有靶向性的仿生纳米颗粒,有望为实现早期AS斑块的精准诊疗提供有力的工具。鉴于此,本文拟利用CeF3:Yb,Tm@SiO2上转换纳米材料和CeF3:Nd@SiO2-Au光热纳米材料,分别予以修饰脂肪酸转运蛋白(CD36)、骨桥蛋白(OPN)和仿生巨噬细胞膜,基于对斑块内泡沫巨噬细胞的特异性靶向和早期斑块内特殊的病理过程,实现了对早期AS斑块的高效精准诊疗:1.基于此我们构建了一种以Yb3+、Tm3+为掺杂离子,CeF3为基体,外层SiO2包覆、表面CD36抗体及OPN抗体修饰的上转换发光纳米颗粒(CeF3:Yb,Tm@SiO2-CD36/OPN),该纳米颗粒可被980 nm近红外光激发,发射肉眼可见的480 nm左右强可见光,并且具有激发光组织穿透深(3-5 cm)、光稳定性强、背景噪声弱等特点。通过将泡沫巨噬细胞特异性CD36抗体、OPN抗体共价结合到核壳型CeF3:Yb,Tm@SiO2纳米颗粒表面,实现了对泡沫巨噬细胞的双靶向成像,其靶向能力较单靶向有了明显的提高,进而实现了对AS易损斑块更为精准的检测,有助于评估斑块的破裂风险。2.基于此我们构建了一种由巨噬细胞膜包覆的仿生纳米颗粒(MC-CeF3:Nd@SiO2-Au)。在NIR(808 nm)照射下,纳米颗粒放热激活巨噬细胞膜上的TRPV1蛋白通道,使Ca2+离子内流,细胞内钙稳态的不平衡会导致巨噬细胞中线粒体钙的严重超载,引起线粒体功能障碍,导致细胞凋亡。同时制备所得纳米材料在近红外二区(1064 nm)有强烈的荧光发射,可以实现细胞内Ca2+内流后的一系列生理病理过程的成像。
其他文献
金属-有机框架(MOFs)作为近年来配位化学研究的热点,被应用于许多重要领域(吸附分离、磁性转换、荧光识别、药物缓释、后合成修饰)。但大多数MOFs却存在稳定性不够,许多框架结构孔道尺寸很大,很容易坍塌的缺陷,不利于后期应用性质的研究。因此寻找一种普适性的方法来合成同时具有稳定性和大孔结构的高维MOFs具有重要意义。本文通过以羧基,吡啶基为配位端基,与对二甲苯桥连合成的有机配体,研究了其与过渡金属
学位
随着信息技术快速发展,创新人才培养的重要性愈发突出,创客教育作为培养学生创新能力的途径之一,逐渐在基础教育中开展实践。然而,在实际教学中,存在因缺乏系统思想的指导而导致学习活动环节模糊,教师过于注重作品的生成而忽视对创新能力的培养等问题。CDIO作为工程领域培养工程实践人才的重要指导思想,已经逐渐在其他领域中应用。本研究尝试将CDIO理念融入到创客教育中,构建基于CDIO的初中创客学习活动框架,利
学位
我国迈进创新型国家的进程中,创新人才成为重要角色,创新能力成为21世纪人才培养的重要内容。创新能力受多方面因素的影响,当前中小学信息技术课程中创新能力的培养不尽如人意,主要面临培养创新能力缺乏适切方法的引导、未提供一个良好的培养创造力的学习氛围,以及创造力的培育未面向全体学生,三大主要问题。为此变革教学思想和理念、创新教学方法是推进整体融合发展、提升全体学生创造力的重要方面。设计思维所提倡的以人为
学位
信息技术的发展开启了信息爆炸的时代,知识呈现几何增长趋势,争分夺秒的获取知识已经不适合时代对于人才的要求。2015年,我国在《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中提出要加快“核心素养体系”建设,以培养学生适应终身发展和社会发展的必备品格和关键能力。2017版《普通高中物理课程标准》中明确物理学科核心素养。科学推理能力的水平影响着物理学科核心素养的培养。科学推理能力是科学思维的核
学位
<正>"保守军事秘密是每名军人义不容辞的责任,对待保密工作必须慎之又慎!"参加完驻地国家安全局专家授课后,今年刚入营的士官杨向前不禁感慨连连。近日,94750部队科学统筹,全方位深入排查安全保密隐患,组织开展保密专项清理清查。该部按照"严密组织、落实责任,消除隐患、确保实效"的要求,召开专题会议研究部署,严格责任分工,传达学习上级保密法规和文件通报。针对部分官兵存在的侥幸心理,邀请驻地国家安全局专
期刊
氨(NH3)作为重要的能源载体,在当今乃至未来的能源体系中发挥着重要的作用。工业生产氨主要依赖于耗能巨大且成本高的Haber-Boash工艺。为了响应“绿色化学”的号召,通过还原N2选择性合成氨成为一种新的替代方案,但是由于N≡N高解离能(941 kJ mol-1)以及氮气在水中的低溶解度,使氨产率和效率受限,限制了该工艺的发展。为寻找合适的氮源,硝酸盐(NO3-)作为一种广泛存在于环境污染物中的
学位
利用烯烃复分解反应(Ofefin Metathesis)构建碳碳键,合成新的碳链结构或碳环结构是2005年诺贝尔化学奖的一项重要研究成果。因此,作为烯烃复分解的类似反应,羰基-烯烃复分解(Carbonyl-Olefin Metathesis)已成为近年来化学研究的热点。羰基-烯烃复分解反应是一类通过碳氧双键和碳碳双键重组来构建复杂分子的简单、快捷和高效的方法。但目前,理论上缺乏对该类反应体系的机制
学位
脂滴是一类起源于内质网并由单层磷脂分子包裹的细胞器,是细胞内中性脂质(甘油三酯、胆固醇酯等)的主要储存位点。不同细胞、组织中脂滴的尺寸、构成差异很大。脂滴不仅是细胞的能量存储器,还是一种复杂且动态的多功能细胞器。脂滴可沿着细胞骨架移动并与其他细胞器(内质网、线粒体、自噬小体以及溶酶体等)相互作用,并在脂质代谢和储存、蛋白质降解和信号转导中起着关键作用,从而起到维持脂质代谢稳定、机体能量平衡以及细胞
学位
采用丝束电极测量防锈油的电阻分布,研究油膜防护性能的影响因素,并通过AES表面分析技术分析油膜/金属体系经腐蚀介质浸泡后的组分及各组分的深度分布,探测油膜下的金属腐蚀情况.结果表明,油膜对基底金属的防护性能是不均匀的;油膜下金属的腐蚀是局部地、不均匀发生的;电阻测试与AES表面分析结果之间有较好的吻合性.
期刊
细胞作为生命体的基本单位,具有复杂精细的亚结构,如细胞核、线粒体、溶酶体、内质网、脂滴、高尔基体等。脂滴作为一类重要的细胞器,在脂类的存储、运输、蛋白降解、膜转运及信号的传递过程中起着重要作用,并且与疾病(如脂肪肝、心血管疾病及糖尿病)的发生发展密切相关。当细胞内脂滴功能异常,会出现脂肪代谢障碍,造成肥胖甚至引发癌症。为了深入了解脂滴影响相关疾病的发展机制,我们发展了在活细胞内原位实时监测生物体内
学位