【摘 要】
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癌症的诊疗一体化是一种将疾病的诊断、监测与治疗有机结合的新兴生物医学技术,功能性纳米材料在其中发挥了重要作用。本论文利用p H响应性沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-8)封装二氧化钛纳米粒子(TiO2NPs)和NaGdF4:Yb3+,Tm3+,Nd3+上转换纳米粒子(UCNPs),并负载姜黄素(Cur)进行诊断和治疗。具体研究内容如下:1.以乙二醇为溶剂用溶剂热法制备上转换纳米粒子NaGdF4:Yb
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癌症的诊疗一体化是一种将疾病的诊断、监测与治疗有机结合的新兴生物医学技术,功能性纳米材料在其中发挥了重要作用。本论文利用p H响应性沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-8)封装二氧化钛纳米粒子(TiO2NPs)和NaGdF4:Yb3+,Tm3+,Nd3+上转换纳米粒子(UCNPs),并负载姜黄素(Cur)进行诊断和治疗。具体研究内容如下:1.以乙二醇为溶剂用溶剂热法制备上转换纳米粒子NaGdF4:Yb3+,Tm3+,Nd3+,用水热法制备二氧化钛纳米粒子,透射电镜图像显示上转换和二氧化钛纳米粒子粒径大小在10 nm左右,并将其封装在ZIF-8中并负载姜黄素(UC/TiO2/Cur@ZIF-8)进行上转换成像和光动力学/化学联合治疗。氮气吸脱附实验证明样品微孔结构的存在,姜黄素的载药率为33%,同时,该协同治疗系统还具备p H响应释放能力,在酸性条件下释放药物。ZIF-8进入肿瘤组织后在肿瘤酸性微环境中分解,在0.5 W cm-1的808 nm激光辐照下,NaGdF4:Yb3+,Tm3+,Nd3+作为能量转换器有效地将近红外808nm光转换为紫外/可见光发射,波长与二氧化钛和姜黄素的紫外-可见吸收相匹配,在转化为紫外光和可见光后分别被TiO2和Cur吸收,单线态氧的探针DPBF检测结果表明在光照后复合材料可以产生活性氧进行肿瘤治疗。2.探究复合材料UC/TiO2/Cur@ZIF-8的成像效果和抗肿瘤效果。4T1癌细胞内吞样品后可以发出蓝紫色荧光进行上转换成像,细胞实验MTS分析结果表明在808nm激光照射条件下复合材料对癌细胞具有较高的细胞毒性,UC/TiO2/Cur@ZIF-8与4T1癌细胞共孵育后,在808 nm光照下通过光动力学治疗和化学治疗的联合疗法的癌细胞死亡率约为83%,对肿瘤细胞的杀伤效果显著。活体实验中,在808 nm近红外激光辐射下注射给药后不同材料对照组小鼠肿瘤组织解剖实验结果显示,光动力学/化学联合治疗组的癌细胞基本消亡,H&E染色结果表明材料对正常的组织器官具有良好的生物相容性,并对肿瘤达到良好的联合治疗效果。
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