纳米材料的物理化学性质对细胞摄取、内吞机制及生物安全性影响的研究

第一章绪论 (1)

1.1引言 (1)

1.2纳米材料物理性质影响细胞摄取的概述 (1)

1.3纳米材料物理性质影响细胞内吞机制的概述 (7)

1.4纳米材料物理化学性质对生物安全性影响的概述 (13)

1.5本论文选题依据和研究内容 (18)

参考文献 (20)

第二章纳米药物的形貌调控对抗癌效率和活体毒副作用的影响 (29)

2.1前言 (29)

2.2实验部分 (30)

2.3结果与讨论 (35)

2.3.1不同形貌HCPT纳米药物的制备及表征 (35)

2.3.2 不同形貌HCPT纳米药物对细胞摄取、细胞毒性及肿瘤治疗的影响

(37)

2.3.3不同形貌HCPT纳米药物的体外药物释放模拟 (40)

2.3.4正常Balb/c小鼠最大耐药量实验 (41)

2.3.5 正常Balb/c小鼠体内血液循环和组织分布 (42)

2.3.6正常Balb/c小鼠体内毒副作用研究 (43)

2.4本章小结 (47)

参考文献 (48)

第三章染料纳米颗粒表面物理性质的调控对细胞成像的影响 (53)

3.1引言 (53)

3.2实验部分 (55)

3.3结果与讨论 (60)

3.3.1 NPAPF纳米材料的制备和表征 (60)

3.3.2 NPAPF纳米材料的性质对细胞摄取的影响 (62)

3.3.3细胞摄取NPAPF纳米材料的机制研究 (66)

3.3.4 NPAPF纳米材料在细胞内行为的研究 (68)

3.3.5 NPAPF纳米材料对细胞毒性研究 (70)

3.4本章小结 (71)

参考文献 (72)

第四章有机染料纳米粒子的表面修饰对细胞生物安全性的影响 (76)

4.1引言 (76)

4.2实验部分 (77)

4.3结果与讨论 (81)

4.3.1 NPAPF纳米材料的制备与表征 (81)

4.3.2细胞对PEG修饰前后NPAPF纳米材料的摄取 (82)

4.3.3细胞毒性实验 (83)

4.3.4细胞内活性氧（ROS）水平实验 (86)

4.3.5红细胞溶血实验 (87)

4.3.6细胞溶酶体重叠和细胞“代谢”实验 (87)

4.3本章小结 (89)

参考文献 (89)

第五章总结 (91)

攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文 (94)

致谢 (95)

纳米材料的物理化学性质对细胞摄取、内吞机制及生物安全性影响的研究第一章

第一章绪论

1.1引言

在临床医学中，将药物精确靶向病变部位是一个亟待解决的难题。过去的50年里，纳米技术的兴起和发展给解决这个难题带来了希望[1-4]。纳米医学，一个基于纳米技术的全新领域，旨在更好地实现临床诊断和治疗应用。与分子制剂相比，以纳米材料作为载体，装载化疗药物用于癌症或者其他疾病的治疗，可以提高病变部位药物的累积，降低正常组织部位的药物积累，进而减弱化疗药物的毒副作用。例如，抗癌药物分子制剂可以优先杀死快速增殖的癌细胞，但也会使人体出现诸如脱发、恶心恶吐、抑制免疫系统等副反应[5-7]。而纳米载体装载抗癌药物，可以通过纳米材料特有的EPR效应[8,9]，有效地累积于肿瘤部位，很大程度缓解了抗癌药物的毒副作用。此外，纳米材料还可以充当大分子基因药物（比如siRNA）的载体，解决了这类药物难以进入癌细胞的难题[10]。

纳米药物载体种类繁多，前人开拓探索出了聚合物胶束[11]、脂质体[12]、树枝状大分子[13]、纳米凝胶[14]、及无机纳米载体[15-17]等纳米载药体系，对临床应用均具有很高的参考价值。近年来，人们对纳米材料物理化学性质（尺寸、形貌、表面电荷、表面化学修饰、表面拓扑结构等）的研究发现，这些性质对细胞摄取、细胞内吞机制、活体组织分布、活体药代动力学以及生物安全性等各个方面都有重要的影响。

1.2纳米材料物理性质影响细胞摄取的概述

随着纳米技术的飞速发展，纳米医学给癌症诊断和治疗带来了新的希望。纳米材料作为抗癌药物的载体，为肿瘤治疗开辟了一条新的道路。最近有研究表明，纳米材料的一些物理性质，比如尺寸、形貌、表面电荷、表面拓扑结构会显著的影响细胞的摄取，从而影响治疗效率。研究者们不断地探究，为优化纳米载药体系做出了巨大贡献。