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随着纳米科技的发展,纳米载体已经应用在生物医疗的各个方面,包括细菌/细胞筛选、生物成像和药物输送等。其中磁性纳米能够应用在载体方面主要是利用病变细胞的EPR效应(enhanced permeability and retention effect)使负载药物后的载体能够在病灶部位富集,从而使得药物对身体的毒副作用降低,提高药效。磁性Fe3O4纳米粒子的化学性质和磁性能稳定而被用作载体,对其进行化学修饰后能够较大的提高其载药性能。本论文主要目标是对Fe3O4纳米载体进行化学修饰,以提高载药性能、降低毒副作用。本论文主要开展了以下几方面的工作:(1)Fe3O4@PEG磁性纳米粒子的合成及其对阿霉素的载药性能通过简单易行的共沉淀方法合成Fe3O4纳米粒子,加入柠檬酸修饰,使其不易团聚,然后为了进一步提高纳米粒子的亲水性和延长体内的循环时间,利用酯键将双羧基的聚乙二醇(COOH-PEG-COOH)连接上,即得到修饰后的Fe3O4磁性纳米粒子载体,对合成的磁性纳米粒子载体进行结构表征。最后通过静电作用连接上药物阿霉素(DOX),对该载体进行载药和释放行为的研究。实验结果表明,Fe3O4@PEG磁性纳米粒子水中载药率为85%、缓释效果表现良好,同时通过体外细胞实验表明磁性纳米载体表现出良好的细胞活性而负载阿霉素的磁性纳米载体的抗肿瘤活与裸阿霉素的抗肿瘤活性相当。(2)Fe3O4@SiO2-PEG磁性纳米粒子的合成及其对阿霉素的载药性能合成了具有核-壳结构的磁性纳米载体,用于药物递送系统以减少不利影响。更具体地说,我们通过双相方法制备了Fe3O4@SiO2,然后利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷将Fe3O4@SiO2纳米颗粒氨基化,用二羧酸聚乙二醇(COOH-PEG-COOH)功能化了核壳Fe3O4@SiO2,通过酰胺键得到Fe3O4@SiO2-PEG纳米颗粒。通过利用各种化学表征手法对合成的纳米粒子进行形态、结构、稳定性和性能上的表征。此外,以阿霉素(DOX)为模型药物,负载在Fe3O4@SiO2-PEG纳米粒子上形成Fe3O4@SiO2-PEG/DOX,测试制备的纳米载体的负载和释放行为,负载量约为92%,累积释放实验表明pH 7.4比pH 5.0下的累积释放更高。通过MTT实验研究合成的载药体系的毒性。这表明了合成的Fe3O4@SiO2-PEG纳米粒子在外在的磁场环境下作为药物递送在癌症治疗中具有良好的前景应用。(3)GO-Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子的合成及其对阿霉素的载药性能GO-Fe3O4@SiO2的合成是利用氧化石墨烯(GO)和氨基化的Fe3O4@SiO2通过酰胺键连接,具体来说是将3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)氨基化Fe3O4@SiO2后与GO表面的羧基通过酰胺键连接,然后阿霉素(DOX)通过π-π相互作用吸附在磁性纳米粒子上,最后通过MTT实验研究了细胞毒性。GO的作用是由于其具有良好的水溶性和比表面积,从而能够提高Fe3O4@SiO2的生物相容性和载药量,同时GO表面的π键能够阿霉素(DOX)的π键形成π-π。通过模型药物阿霉素(DOX)能够研究载体的载药、释药行为。结果表明GO-Fe3O4@SiO2具有超顺磁性且负载效率为82%,细胞存活率随着GO-Fe3O4@SiO2/DOX浓度的增加而逐渐降低。