功能化納米硅生物傳感器在腫瘤診斷和藥物檢測中的應用研究.pdf

1、熒光納米材料在腫瘤細胞的早期排查與檢測中具有獨特的優(yōu)點和極大的應用前景。透明質酸(HA)是由D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺組成的雙糖單位玻尿酸，廣泛存在于真菌、植物和昆蟲中，而在人類及脊椎動物中廣泛存在。透明質酸的分子量為105-108Da，對生物體包括粘彈性液體結締組織如關節(jié)滑液與玻璃體的維護具有重要的作用。透明質酸調控組織水化，水運輸、組織修復，和在細胞分離、腫瘤和炎癥發(fā)展中的各種受體介導功能。
　　抗腫瘤藥物種類繁多，但是在

2、治病的同時對人體也會產生一定的副作用，比如心臟毒性、肝臟毒性、髓毒性等。鹽酸柔紅霉素為蒽醌類非特異性抗腫瘤藥，可嵌入DNA鏈中阻礙DNA合成和依賴DNA的RNA的合成，是治療白血病的基本藥物。但其對心臟有劑量依賴型不可逆毒性，髓毒性等。蘆丁又名維生素P，作為天然的黃酮類衍生物，它表現出許多生理活性，如抗氧化劑，止血劑，抗腫瘤和抗菌劑，在臨床醫(yī)學上被廣泛使用。而類黃酮化合物通過調節(jié)其濃度和自由基源，也可以作為高效的抑制劑。因此在腫瘤疾病治

3、療過程中若可以有效監(jiān)測藥物濃度，能最大限度的發(fā)揮抗腫瘤藥的藥效同時減少毒副作用。
　　本文基于核殼納米材料和介孔材料、金納米粒子的卓越物理化學性能用于化學生物傳感器的研制。具體的研究工作包括以下幾個部分:
　　1透明質酸修飾的熒光納米顆粒對子宮頸癌細胞的早期檢測
　　采用反向微乳液法合成了氨基化的二氧化硅熒光(FITC)納米顆粒，通過TEM、傅里葉紅外及熒光分光光度計對其進行了表征，結果表明合成的熒光納米顆粒具有良好的

4、光穩(wěn)定性。將透明質酸修飾到納米粒子上，制備功能化的熒光納米顆粒。透明質酸能夠與子宮頸癌細胞表面過表達的CD44受體發(fā)生特異性識別，利用該納米粒子的熒光性能可實現對子宮頸癌細胞的早期識別與診斷。研究表明:透明質酸修飾的熒光納米粒子穩(wěn)定性良好，與子宮頸癌細胞的生物相容性良好;與傳統(tǒng)的熒光染料分子標記方法相比，此方法在熒光穩(wěn)定性、選擇性方面有較好的改善。
　　2巰基-β-環(huán)糊精/納米金/介孔碳修飾的鹽酸柔紅霉素化學傳感器的研制
　

5、　使用三嵌段共聚物F-127作為模板導向劑，采用溶劑揮發(fā)誘導自組裝(EISA)的方法制備得到有序介孔碳材料(FDU-15)，并通過XRD、TEM對其進行了表征。通過電沉積金納米粒子及自組裝上巰基-β-環(huán)糊精制備抗腫瘤藥物鹽酸柔紅霉素的化學傳感器。采用電化學阻抗及循環(huán)伏安法對修飾電極的電化學行為進行研究?；讦?環(huán)糊精與蒽醌類物質的包嵌作用，結合納米金獨特的導電性能，該傳感器對鹽酸柔紅霉素具有良好的選擇性及電流響應。在最佳實驗條件下，該傳

6、感器對鹽酸柔紅霉素的響應范圍是9.5×10-7mol L-1-2.6×10-6mol L-1，相關系數為0.9968;2.6×10-6mol L-1-4.0×10-5mol L-1，相關系數為0.9912;檢測限為1.1×10-8mol L-1(S/N=3)。
　　3基于多酚氧化酶/羧基化介孔硅/L-酪氨酸/納米金修飾的蘆丁生物傳感器
　　將介孔硅材料SBA-15進一步羧基功能化并通過XRD、TEM、傅里葉紅外對其進行了表征

7、。在碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)及N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)的作用下將多酚氧化酶固定到修飾電極表面制備對蘆丁的生物傳感器。采用電化學阻抗及循環(huán)伏安法對修飾電極的電化學行為進行研究。羧基化介孔硅及金納米粒子的修飾能夠提高傳感器的有效面積及催化反應性能。該傳感器對蘆丁具有良好的電流響應及抗干擾能力。最佳實驗條件下該傳感器對蘆丁的電流響應范圍為2.5×10-6-7.2×10-5mol L-1，相關系數為0.9947;檢測限為3.1×10-7mo