硅基多孔纳米材料的功能化及其药物传输研究

论文摘要

本论文致力于硅基多孔材料的合成及其在药物传输体系中的应用研究。包括单质硅介孔的合成及其在药物缓释中的应用。利用纳米粒子做药物控制释放的“开关”,制备了一种基于介孔二氧化硅具有pH刺激-响应释放的药物输运载体,考察了该载体在抗癌药物传输上的应用。利用天然矿物埃洛石纳米管,制备了多功能的药物传输载体,并考察了载体的药物释放性能,对阳离子抗癌药物,体系显示了pH响应释放性质。介孔单质硅的合成是具有挑战性的课题,本论文中,我们利用镁热还原反应,以特定形貌和孔道结构的介孔二氧化硅为原料,制得了较高比表面积的介孔单质硅材料,考察了不同结构的前驱体对产物的影响,材料显示了良好的药物缓释效果。这一方法可以大量制备介孔单质硅材料,进而有助于开发其在光电、能量存储上的应用。基于介孔二氧化硅纳米材料的药物控制释放体系成为近年来的研究热点。我们利用氧化锌纳米粒子为“开关”,通过设计修饰介孔二氧化硅孔道的内外孔壁,成功的将氧化锌纳米粒子“锚定”在孔道口,同时利用氧化锌在生理环境pH环境下稳定存在,而在弱酸条件下可以被溶解这一特点,考察了该体系在不同pH下药物释放性能,在癌细胞弱酸条件下,体系也展示了良好的药物释放性能。另一方面,氧化锌在较高浓度下显示了细胞毒性,文献报道其具有对健康细胞和癌细胞选择性,因此该药物传输体系具有双重功能。此外,我们利用具有良好生物相容性的天然矿物埃洛石纳米管为载体,通过简单的化学反应将癌细胞靶向分子和磁性纳米粒子与之复合得到多功能复合纳米药物载体。阳离子抗癌药物与纳米管表面的负电性通过静电作用进行担载,该体系显示了pH响应的药物释放性能。同时由于超顺磁纳米粒子的存在,材料具备超顺磁性,在磁性靶向和磁共振成像（MRI）上有潜在的应用前景。我们期望这种精心设计的体系为制备靶向药物载体提供一种新的思路。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 什么是纳米材料?
• 1.1.2 纳米材料的生物医学应用研究
• 1.2 纳米孔材料概述
• 1.2.1 纳米孔材料分类
• 1.2.2 纳米孔材料性质和应用
• 1.3 纳米介孔材料的合成及其药物传输体系
• 1.3.1 介孔材料概述
• 1.3.2 介孔材料的制备与机理
• 1.3.3 介孔材料的类型,结构与形貌
• 1.3.4 介孔材料药物传输体系
• 1.4 纳米管材料药物传输进展
• 1.4.1 纳米管简介
• 1.4.2 埃洛石纳米管研究进展
• 1.5 本课题选题的目的、意义及主要结果
• 参考文献
• 第二章 高比表面介孔单质硅的制备与药物缓释研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂、仪器及测试
• 2.2.2 实验方法
• 2.2.3 药物组装与释放
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 形貌、组成与结构表征
• 2.3.2 孔结构分析
• 2.3.3 药物担载与释放
• 2.4 本章小结与展望
• 参考文献
• 第三章 pH刺激-响应纳米介孔二氧化硅药物传输体系设计合成
• 3.1 引言
• 3.2 设计思路
• 3.3 实验部分
• 3.3.1 试剂、仪器及测试条件
• 3.3.2 材料合成
• 3.3.3 药物组装/释放
• 3.3.4 MTT Assay细胞毒性测试
• 3.3.5 共聚焦激光荧光成像
• 3.4 材料表征
• 3.4.1 氨基修饰ZnO纳米粒子表征
• 3.4.2 药物组装体
• 3.5 pH刺激-响应性质探讨
• 3.6 共聚焦激光荧光分析
• 3.7 MTT Assay结果分析
• 3.8 本章小结
• 参考文献
• 第四章 基于多功能埃洛石纳米管的抗癌药物载体
• 4.1 研究背景
• 4.2 设计思路
• 4.3 实验部分
• 4.3.1 试剂、仪器及测试条件
• 4.3.2 材料合成
• 4.3.3 药物组装/释放
• 4.3.4 MTT Assay细胞毒性
• 4.3.5 共聚焦激光荧光成像
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 材料表征
• 4.4.2 药物释放研究
• 4.4.3 共聚焦激光荧光分析
• 4.4.4 MTT Assay结果分析
• 4.5 本章小结与展望
• 4.6 体系拓展
• 4.6.1 材料制备
• 4.6.2 结果表征
• 4.6.3 小结
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 博士期间发表和待发表的论文
• 中文摘要
• Abstract