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基于聚乙烯亚胺的视疗一体化纳米颗粒的合成与应用

作　者: 孙云
导　师: 胡利明
学　校: 北京工业大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 多功能纳米颗粒纳米载药系统荧光纳米颗粒碳点聚乙烯亚胺
分类号: O633.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

许多纳米颗粒已经展示了巨大的生物医学潜力，如靶向运输药物、肿瘤成像和分步释放药物等，因而被广泛的用于疾病的诊断和治疗过程中。但是如何将这些纳米颗粒的特性整合到同一个纳米颗粒中，实现“all-in-one”的设计与应用，还面临着许多的困难。聚乙烯亚胺是一种在生物医学领域应用广泛的高分子聚合物，而且聚乙烯亚胺自身就是一种多功能的聚合物——既能自发荧光又具有基因运载能力，因此本研究以聚乙烯亚胺为原料，通过两种完全不同的方法构建了两种具有视疗一体化功能的多功能纳米颗粒。本研究首先通过溶液聚合的方法合成了基于聚乙烯亚胺的两亲性聚合物，并通过凝胶渗透色谱仪、红外光谱、核磁共振氢谱确定了聚合物的结构。该聚合物所形成的纳米颗粒粒径均一（约200nm）、分布窄、且具有显著增强的多色荧光、较高的载药量以及良好的生物相容性并被能用于细胞和小鼠活体成像。载有紫杉醇的两亲性聚乙烯亚胺纳米颗粒提高了紫杉醇在细胞水平和动物水平的抗肿瘤疗效并对细胞和肿瘤组织进行了实时荧光成像，实现了肿瘤治疗的视疗一体化。本研究还以氧化后的聚乙烯亚胺溶液为碳源，通过一步水热法构建一种多功能荧光碳点，并通过高分辨电镜、红外、核磁共振氢谱和碳谱确定了碳点的结构。该荧光碳点粒径均一（约3nm）、分布较窄、且具有54%的荧光量子产率以及良好的生物相容性。该碳点在细胞质内呈现明亮的蓝色荧光，可以作为荧光探针用于细胞成像，而且由于其表面包裹的聚乙烯亚胺链而具有较好基因转染效率，从而实现基因的转染与细胞荧光定位的一体化。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
缩略语  6-9
第1章绪论  9-27
  1.1 纳米载药系统  10-14
    1.1.1 高分子-药物共价结合体  11
    1.1.2 脂质体载药系统  11-12
    1.1.3 胶束载药系统  12-14
  1.2 纳米荧光成像系统  14-21
    1.2.1 小分子染料  16
    1.2.2 半导体量子点  16-18
    1.2.3 碳点  18-20
    1.2.4 高分子荧光染料  20-21
  1.3 多功能纳米颗粒  21-25
    1.3.1 基于聚合物的多功能纳米颗粒  22-24
    1.3.2 基于量子点的多功能纳米颗粒  24-25
  1.4 本论文研究内容  25-27
第2章两亲性聚乙烯亚胺纳米颗粒的合成与应用  27-49
  2.1 引言  27
  2.2 实验材料  27-28
  2.3 实验仪器  28
  2.4 实验方法  28-33
    2.4.1 两亲性聚乙烯亚胺聚合物（PEI-PLA）的合成与表征  28-29
    2.4.2 两亲性聚乙烯亚胺聚合物纳米粒子的构建及表征  29-31
    2.4.3 聚乙烯亚胺纳米颗粒的细胞及小动物成像研究  31-32
    2.4.4 聚乙烯亚胺纳米颗粒抗肿瘤药效研究  32-33
  2.5 结果与讨论  33-47
    2.5.1 两亲性聚乙烯亚胺聚合物的合成和表征  33-34
    2.5.2 两亲性聚乙烯亚胺纳米粒子的制备和表征  34-41
    2.5.3 聚乙烯亚胺纳米颗粒的成像及抗肿瘤效果研究  41-47
  2.6 小结  47-49
第3章多功能碳点的合成与应用  49-65
  3.1 引言  49
  3.2 实验材料  49-50
  3.3 实验仪器  50
  3.4 实验方法  50-52
    3.4.1 氧化聚乙烯亚胺碳点的合成  50
    3.4.2 表征技术、测试条件和仪器型号  50-51
    3.4.3 氧化聚乙烯亚胺碳点的细胞毒性研究  51-52
    3.4.4 氧化聚乙烯亚胺碳点的细胞成像研究  52
    3.4.5 DNA 凝胶阻滞电泳  52
    3.4.6 氧化聚乙烯亚胺碳点的基因转染和细胞成像研究  52
  3.5 结果与讨论  52-63
    3.5.1 氧化聚乙烯亚胺碳点的合成与表征  52-56
    3.5.2 氧化聚乙烯亚胺碳点的荧光表征  56-59
    3.5.3 氧化聚乙烯亚胺碳点的细胞毒性  59-60
    3.5.4 氧化聚乙烯亚胺碳点的细胞成像  60-61
    3.5.5 氧化聚乙烯亚胺碳点的基因转染与细胞成像  61-63
  3.6 小结  63-65
结论  65-67
参考文献  67-73
攻读硕士学位期间所发表的学术论文  73-75
致谢  75

基于聚乙烯亚胺的视疗一体化纳米颗粒的合成与应用

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