【摘 要】
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近些年来,随着纳米科学的发展,纳米材料被广泛的应用于生物医学领域,例如,药物运输、疾病诊断和治疗等。由于传统的治疗方式具有成本高、副作用大的缺点,而纳米材料可以通过
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近些年来,随着纳米科学的发展,纳米材料被广泛的应用于生物医学领域,例如,药物运输、疾病诊断和治疗等。由于传统的治疗方式具有成本高、副作用大的缺点,而纳米材料可以通过实体瘤的高渗透性和滞留效应富集在肿瘤区,能够在肿瘤区对肿瘤细胞进行原位治疗,减少对正常细胞副反应,因此,发展功能性纳米复合材料用于肿瘤的治疗具有极大的临床意义。在本论文中,我们通过设计和合成无机功能性纳米材料研究其本身的理化性能、生物相容性和对肿瘤的杀伤性能。主要研究如下:(1)我们制备了聚多巴胺和碳酸氢铵包裹-阿霉素负载的中空二氧化铈纳米材料,研究了其光热性能、药物释放和产生羟基自由基的能力。当纳米粒子进入肿瘤细胞后,首先用近红外激光照射,聚多巴胺吸收近红外光,将其转化为热,既可以作为光热治疗,又能够使碳酸氢铵分解,产生气体,使聚多巴胺壳层破碎,将药物释放出来,而暴露的二氧化铈在酸性条件下将过氧化氢转化为羟基自由基。通过光热测试、羟基自由基产生和药物释放实验,细胞和小鼠实验表明所制备的纳米材料具有良好的生物相容性,能够有效的抑制小鼠肿瘤的生长。(2)我们设计了一种串联纳米催化剂,将葡萄糖氧化酶包裹在氮掺杂的碳纳米球表面。当纳米材料进入肿瘤细胞后,首先葡萄糖氧化酶消耗葡萄糖产生葡萄糖酸和过氧化氢,氮掺杂的碳纳米球具有过氧化物模拟酶的能力,能够将过氧化氢转化为毒性较强的羟基自由基。葡萄糖的消耗使得肿瘤细胞内三磷酸腺苷(ATP)含量下降,从而引起热休克蛋白表达下降。通过纳米粒子的光热性能和羟基自由基产检测以及细胞活性、ATP、蛋白表达的检测,证明纳米粒子能够降低细胞内ATP和热休克蛋白的含量,从而增强其光热治疗效率。
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