水溶性稀土上轉(zhuǎn)換納米材料用于小動物活體成像的研究.pdf

1、根據(jù)已有的研究，我們認(rèn)為發(fā)展新型生物相容性的稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料，使其可在活體內(nèi)隨血液到達(dá)全身，以實(shí)現(xiàn)靶向腫瘤的上轉(zhuǎn)換發(fā)光成像，并用于上轉(zhuǎn)換發(fā)光成像指導(dǎo)手術(shù)治療。已經(jīng)成為生物成像領(lǐng)域亟待解決的問題。目前用于腫瘤靶向成像的材料，制備都很復(fù)雜，操作繁瑣，并且成像效果不理想。針對這一科學(xué)問題，我們發(fā)展了新的生物相容性的稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料，研究工作主要包括以下幾個部分:
　　(1)通過SPECT成像研究聚合物包覆的放射性稀土納米材料

2、的生物分布和代謝。我們利用不同聚合物(PEI，PAA，PVP和PEG)作為協(xié)同配體，直接合成放射性(153Sm)標(biāo)記且小于10 nm的稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料NaYF4∶Yb，Er，通過SPECT成像觀察不同聚合物包覆的稀土納米材料在體內(nèi)分布的差異。通過血液γ-counter定量分析，我們發(fā)現(xiàn)PEG包覆的UCNPs(153Sm)相比其他聚合物包覆的稀土納米材料，具有更長的血液滯留時間，并且我們發(fā)現(xiàn)PEG-UCNPs(153Sm)稀土納米材

3、料可以分布在活體的腎臟并代謝到尿液中。
　　(2)生物相容性堿式碳酸鹽包覆稀土氟化物核殼結(jié)構(gòu)的納米材料用于生物成像。我們設(shè)計發(fā)展了一種稀土堿式碳酸鹽包覆稀土氟化物的核殼結(jié)構(gòu)納米材料，以NaYF4∶20％Yb，1％Tm材料為內(nèi)核，表面以釓的堿式碳酸鹽Gd(OH)CO3為殼層，并在粒子表面包覆PEG作為表面配體，獲得PEG-UCNPs@Gd(OH) CO3核殼結(jié)構(gòu)的納米粒子，我們發(fā)現(xiàn)這種稀土納米材料在生理環(huán)境中具有較高的穩(wěn)定性，通過尾

4、靜脈注射實(shí)現(xiàn)了小鼠全身的血管上轉(zhuǎn)換發(fā)光成像，并且材料能夠逐漸分布在全身的肌肉和骨骼中。
　　(3)透明質(zhì)酸稀土納米材料用于腫瘤周圍淋巴上轉(zhuǎn)換發(fā)光成像。我們設(shè)計制備透明質(zhì)酸包覆NaYF4∶20％Yb，1％Tm@NaLuF4@Gd(OH)CO3核殼結(jié)構(gòu)納米粒子，我們發(fā)現(xiàn)這種材料可以有效的靶向正常小鼠的淋巴組織或荷瘤小鼠腫瘤周圍的淋巴組織（淋巴管和淋巴結(jié)），并且能夠長時間、高分辨率的進(jìn)行上轉(zhuǎn)換發(fā)光成像，使我們實(shí)現(xiàn)了通過上轉(zhuǎn)換發(fā)光指導(dǎo)淋巴