納米材料在腫瘤細(xì)胞高靈敏檢測及其抗癌藥物靶向傳輸與緩釋中的應(yīng)用研究.pdf

1、惡性腫瘤的準(zhǔn)確檢測及有效治療一直是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的研究重點。為了提高癌癥的治療效果，不僅需要對病變的癌細(xì)胞進(jìn)行準(zhǔn)確、高效的檢測，提高化療藥物對于作用目標(biāo)的靶向性，同時還需要有效地解決化療過程中產(chǎn)生的耐藥性這一重要的難題。另一方面，納米技術(shù)因為其不同于傳統(tǒng)材料的優(yōu)良性質(zhì)，使得其在生物醫(yī)藥上的應(yīng)用已經(jīng)得到越來越多的關(guān)注和重視。例如某些功能納米材料的特殊性能，使其在許多重要疾病的監(jiān)測和治療等方面得到了廣泛的應(yīng)用。而具有良好生物相容性的

2、納米材料在癌癥的早期診斷和治療上已經(jīng)發(fā)揮越來越重要的作用，而且這方面的研究在國內(nèi)和國際上均處于起步階段，相關(guān)研究方興未艾。 本論文中，我們選取在亞洲人群中比較常見的、在我國發(fā)病率很高的慢性粒細(xì)胞白血病(約占白血病病例數(shù)的15％～25％)作為研究對象。通過細(xì)胞實驗，將兩種不同性質(zhì)的功能納米材料引入到對癌細(xì)胞的檢測和化療中，探討和研究了半導(dǎo)體和金屬納米材料等(如CdS納米粒子和功能化修飾的Au納米粒子等)在輔助化療藥物提高治療效果上

3、所起的作用，并對其相關(guān)的作用機(jī)理進(jìn)行了研究。 CdS納米粒子作為一種生物相容性較好的優(yōu)良半導(dǎo)體納米材料，可作為功能探針應(yīng)用于生物分子檢測的研究中。鑒于此，我們進(jìn)一步將CdS納米粒子作為一種輔助劑引入到柔紅霉素和阿霉素等臨床常用的化療藥物與癌細(xì)胞相互作用的研究中。研究結(jié)果表明，CdS納米粒子能夠與藥物分子通過表面吸附、靜電吸引等相互作用形成功能納米復(fù)合物，從而顯著增強(qiáng)相關(guān)抗癌藥物分子進(jìn)入目標(biāo)癌細(xì)胞的能力和靶向治療的效果。與此同時，

4、我們通過利用激光共焦掃描顯微鏡、電化學(xué)檢測等高靈敏現(xiàn)代分析手段，揭示了該納米復(fù)合物有效促進(jìn)抗癌藥物分子在靶向癌細(xì)胞表面的聚集行為和相關(guān)作用的機(jī)制。不僅如此，由于該納米復(fù)合物能夠靶向克服耐藥細(xì)胞的耐藥性而有效地通過其細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，從而避免了抗癌藥物被其耐藥蛋白排出，促使大量藥物分子進(jìn)一步擴(kuò)散進(jìn)目標(biāo)細(xì)胞器或細(xì)胞核并靶向作用到DNA。另外，我們的研究結(jié)果表明，該納米復(fù)合物對于正常細(xì)胞沒有明顯的作用，具有靶向殺傷癌細(xì)胞的能力。因此，該功能

5、納米材料不僅可以作為一種協(xié)同劑或功能探針對病變細(xì)胞進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的標(biāo)記和檢測，而且可以作為一種優(yōu)良載體通過與藥物的自組裝結(jié)合而顯著增加藥物在癌變細(xì)胞內(nèi)的聚積，大幅度提高藥效和對靶向癌細(xì)胞的殺傷力。 Au納米粒子由于其優(yōu)良的導(dǎo)電性和良好的生物相容性等獨特性能，常作為標(biāo)記探針而被廣泛地應(yīng)用于生物大分子的檢測和生物學(xué)診斷中。研究發(fā)現(xiàn)，通過改變金納米粒子的粒徑及其表面功能化的修飾，其光學(xué)性質(zhì)等將發(fā)生顯著變化。基于此，本工作中我們設(shè)計并探

6、討了巰基丙酸修飾的功能金納米粒子在癌癥早期診斷和靶向藥物控釋中的作用。研究表明，相關(guān)功能化修飾的金納米粒子能夠?qū)Π┘?xì)胞進(jìn)行選擇性地識別和作用。通過高分辨光學(xué)顯微鏡、激光共焦掃描顯微鏡、電化學(xué)檢測等研究表明，該功能納米粒子能夠通過表面吸附、靜電吸引等相互作用與抗腫瘤藥形成復(fù)合納米藥物體系，從而有效地促進(jìn)柔紅霉素等抗癌藥物在癌細(xì)胞膜表面的聚集，顯著增加相關(guān)藥物向靶向細(xì)胞內(nèi)部的擴(kuò)散。與此同時，該功能化金納米粒子能夠有效地降低靶向耐藥細(xì)胞表面的