水滑石納米復(fù)合材料用于癌癥光學治療和細胞成像的性能研究.pdf

1、層狀雙金屬氫氧化物水滑石(LDHs)具有獨特的二維層狀結(jié)構(gòu)和主體層板、層間客體分子的可調(diào)控性能，引起了功能材料領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。利用客體分子與主體層板存在的靜電力、氫鍵、范德華力等相互作用，可將藥物/基因插層組裝進入LDHs層間，得到的LDHs納米復(fù)合材料在癌癥治療和診斷領(lǐng)域顯示了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用前景。癌癥的光學治療，包括光熱治療(PTT)和光動力治療(PDT)，作為一種新興的治療手段，由于其微創(chuàng)可控的治療過程和顯著的治療效果，受到研究者

2、的廣泛關(guān)注。
　　本論文以LDHs層狀材料為主體，有機光熱試劑和光敏劑為客體，通過共沉淀方法分別構(gòu)筑了兩種LDHs復(fù)合納米材料。并且通過調(diào)控層板金屬元素組成及層間陰離子濃度，揭示了LDHs主-客體及客-客體的相互作用對客體存在狀態(tài)、排布取向的影響，并進一步研究了復(fù)合材料在細胞成像及光學治療方面性能。論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　1.光熱試劑/LDHs納米復(fù)合材料的制備及其近紅外成像和光熱治療性能的研究
　　采用共

3、沉淀方法將有機光熱試劑吲哚菁綠(ICG)和靶向分子葉酸(FA)共插層進LDHs層間構(gòu)建復(fù)合光熱試劑ICG-FA/LDH。由于主體-客體和客體-客體的相互作用，ICG在LDHs層間以單分子態(tài)存在，從而導(dǎo)致復(fù)合材料的光熱轉(zhuǎn)換效率與未插層ICG相比提升了11.4％。細胞實驗表明:具有葉酸受體的癌細胞（KB細胞）對復(fù)合材料吸收較好，表現(xiàn)出近紅外成像性能。在光熱治療效果測試中，較低濃度的復(fù)合材料（ICG當量濃度8μg/mL）在較低能量的近紅外光照

4、條件下(1.1 W cm-2，12 min)，對KB細胞達到87.4％的細胞殺傷力。此外，復(fù)合光熱試劑還表現(xiàn)出良好的生物相容性和存儲穩(wěn)定性，為其進一步應(yīng)用提供了保障。
　　2.光敏劑/LDHs納米復(fù)合材料的制備及其熒光成像和光動力治療性能的研究
　　采用共沉淀-吸附聯(lián)用方法制備了5-氨基酮戊酸(5-ALA)-葉酸-LDHs納米復(fù)合材料(ALA-FA-LDH)。復(fù)合納米材料粒徑均一，分散性好，具有良好的層狀結(jié)構(gòu)且5-ALA與F

5、A均勻分散于LDH表面。通過FITC標記樣品ALA-FA-LDH的方法，考察癌細胞KB細胞（有葉酸受體）和正常細胞L-02細胞（無葉酸受體）對樣品的攝取量。KB細胞較L-02細胞攝取量有了4倍左右的提高，體現(xiàn)了復(fù)合材料對具有葉酸受體的細胞的靶向作用。正常細胞中由于反饋調(diào)節(jié)機制無過量PphIX積累，而癌細胞中有明顯的PphIX紅色熒光，可以用于光敏劑熒光成像;將5-ALA濃度為5μg/mL的ALA-FA-LDH復(fù)合納米材料與癌細胞共同孵育