上轉(zhuǎn)換納米顆粒的制備及在光動力學治療、生物檢測中的應用.pdf

1、近年來，越來越多的新型納米發(fā)光材料由于其獨特的光學性能而成為當前研究的焦點，各式各樣的基于納米發(fā)光材料的生物傳感器已被構建。尤其是最近研究熱門的上轉(zhuǎn)換納米發(fā)光材料(UCNPs)，由于其能夠通過多光子機制將近紅外光轉(zhuǎn)換成可見光，具有激發(fā)光能量低、背景低、發(fā)光強度高且穩(wěn)定、發(fā)射波長可通過控制其組成進行調(diào)節(jié)等優(yōu)點而在生物檢測中得到了廣泛的研究，其生物相容性好、組織穿透能力強和毒性低等優(yōu)點更是讓其在細胞、腫瘤成像診斷和治療中得到了大力的發(fā)展。基

2、于此，本文圍繞新型上轉(zhuǎn)換納米顆粒開展了以下三個方面的工作:
　　一、利用溶劑熱法制備了發(fā)藍光的NaGdF4∶Yb，Tm/NaGdF4和發(fā)綠光的NaYF4∶Yb，Er上轉(zhuǎn)換納米顆粒。結果表明，相比于NaGdF4∶Yb，Tm/NaGdF4（發(fā)射峰主要在475nm），NaYF4∶Yb，Er（發(fā)射峰主要在540nm和650nm）粒徑大且發(fā)光效率高。在此基礎上，選擇NaYF4∶Yb，Er進一步解決其水溶性問題，對其進行硅殼包被（采用st(o

3、)ber法）和磷脂包被，結果表明包裹磷脂后的NaYF4∶Yb，Er比包裹硅殼后的NaYF4∶Yb，Er水溶性及分散性好，且磷脂層薄幾乎不影響NaYF4∶Yb，Er的發(fā)光，為NaYF4∶Yb，Er的應用奠定了實驗基礎。
　　二、結合UCNPs的特殊光學性能和核酸適配體的高特異性識別能力發(fā)展了一種簡便的靶向識別腫瘤細胞并進行光動力學治療的新方法。其原理為:通過疏水作用在磷脂包裹的上轉(zhuǎn)換納米顆粒的疏水層組裝上鋅酞氰，其能夠有效吸收NaY

4、F4∶Yb，Er在650nm處的發(fā)射光并釋放出單線態(tài)氧誘導細胞凋亡，通過生物交聯(lián)在帶巰基的磷脂上交聯(lián)上AS1411適配體，其能夠特異性的識別腫瘤細胞表面高表達的核仁蛋白從而靶向到腫瘤細胞內(nèi)進行光動力學治療。結果表明該傳感器能夠很好的靶向到人乳腺癌細胞并通過光動力學治療殺死人乳腺癌細胞，而對人正常乳腺細胞基本無損傷作用。
　　三、結合UCNPs的光學性能和氧化石墨烯獨特的電子學性質(zhì)發(fā)展了一種簡便的、靈敏度高的分析技術用于HIV-1g

5、p120抗體的檢測。其原理為:選擇HIV-1gp120抗體所對應的肽，將肽與磷脂進行交聯(lián)形成磷脂-肽的復合物。磷脂-肽和甲氧基磷脂能夠通過范德華作用力一步組裝到UCNPs表面，此時的上轉(zhuǎn)換納米顆粒能夠通過π-π共軛作用和疏水作用吸附到石墨烯上而熒光被猝滅。當有抗體存在時，肽能夠特異性的識別抗體形成肽-蛋白復合物，使UCNPs從氧化石墨烯表面上解離下來，熒光信號得到恢復。結果表明:該傳感器在PBS緩沖溶液中和血清中都能與HIV-1gp12