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近红外光响应纳米载体的设计、合成及其在生物医学领域的应用

日期:2020年03月12日 编辑:ad201107111759308692 作者:无忧论文网 点击次数:1328
论文价格:150元/篇 论文编号:lw202003082129331415 论文字数:65999 所属栏目:医学论文发表
论文地区:中国 论文语种:中文 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis
来控制剂量和位置[153-156]。然而,在肿瘤治疗中,肿瘤微环境通常都是乏氧环境,因此会导致产生的单线态氧较少,降低光动力的治疗效果[157,158]。为了弥补这个缺陷,通常将光动力治疗和其他不依赖氧气的治疗方法结合[159-162],其中,光控产生 NO 是一种很好的选择,因为它的产生不依赖周围的环境。并且光动力治疗和光控 NO可以在一束光照射条件下同时实现。

NO 是一种内源性的气体生物介质,在生理和病理过程中起着举足轻重的作用,也是一种结构最轻的药物分子,在抗狭窄、伤口愈合、抗菌和抗癌剂等方面具有较大的潜力[163,164]。在低浓度时,NO 是心血管系统的血管扩张剂,但随着浓度的升高,它就变成了一个“杀手”,通过氧化和亚硝化损耗线粒体和 DNA[165-167]。光激发条件下 NO 和单线态氧的协同释放能够弥补单独的光动力治疗的缺陷,从而提高治疗效果。为了实现二者的协同治疗,构建一个同时具有光敏剂性质和释放 NO 能力的纳米运输载体非常重要。到目前为止,尽管有很多光敏剂和 NO 供体已经被成功用于肿瘤治疗[168-172],但是大部分的光敏剂分子和 NO 分子都是紫外或可见光激发的,由于紫外可见光的组织穿透深度较低,并且本身对组织具有损伤,这就限制了它在活体中的应用[173,174]。因此,开发一种在一束近红外光激发条件下能够同时释放 NO 和单线态氧的纳米运输载体很重要,但是目前仍然是一个很大的挑战。

图 5.1  光致 NO 和单线态氧产生的共轭聚电解质分子刷 PFNSNO 的合成路线

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第六章 总结与展望


6.1 论文主要结论

可控药物释放体系由于具有实时控制药物释放的原因,成为生物医药领域的重要研究方向。其中,光响应的药物释放体系尤其受到关注,首先因为光响应的光源具有洁净,无创,高效等特征,其次光响应主要通过与物体之间的非物理性接触,可以实现时间和空间上的二维可控。然而,目前大部分的光响应基团都是紫外可见光激发,由于其组织穿透深度较低,背景干扰大,对正常组织也会造成一定的损伤,因此,本论文旨在开发近红外光激发的有机纳米载体,并取得以下成果。

1、双光子激发可降解的嵌段共聚物纳米聚集体的设计、合成及其光控药物释放

设计并合成了一种两亲性的共聚物纳米聚集体,这种纳米聚集体具有高效的双光子激发可降解的性质。将常用的光敏基团硝基苄基交替引入基于苯炔苯的聚合物主链中,然后在侧链通过酯化反应连接聚乙二醇得到两亲性结构,它在水中可以自组装成纳米聚集体,并且在800nm 光激发条件下能够实现双光子激发的光降解。和单个分子相比,这些共聚物纳米聚集体具有更大的双光子吸收截面(4.55X107 GM),并且纳米聚集体的聚集状态使苯炔苯和硝基苄基之间能够更容易发生能量转移过程。由于较大的双光子吸收截面和有效的能量转移过程,这些纳米聚集体在近红外光激发条件下能够快速降解,并且释放被包覆的疏水性的药物,因此可以有效用于光降解的纳米药物载体。我们还合成了主链不含硝基苄基的类似结构作为对比,在同样条件下用光照处理,结果表明它不能降解,因此说明纳米聚集体的解离主要由于硝基苄基的断裂造成的。

2、近红外光响应纳米载体的制备及其光控 si RNA 释放与 1O2 产生 设计并合成了一种光诱导电荷可变的共轭聚电解质分子刷包覆上转换纳米粒子(UCNP@CCPEB)用于近红外光激发条件下 siRNA 的释放和单线态氧的产生。我们选择刚性的共轭主链和带电荷的柔性侧链组成的共轭聚电解质(CPE)作为纳米载体因为它具有很强的光吸收能力,很好的光稳定性以及本身具有较好的水溶性,更重要的是,共轭聚电解质可以作为一种光敏剂产生单线态氧。由于阳离子共轭聚电解质(CCPE)侧链带许多正电荷可以负载核酸,因此 CCPE 可以将光敏剂分子和阳离子纳米载体集于一身。在此基础上,我们进一步引入分子刷型结构,因为这个结构的侧链阳离子数较多,因此具有很好的 siRNA 负载能力,同时侧链的阳离子还能够减少共轭主链的聚集,进一步增强其产生单线态氧的能力。

参考文献(略)