面向生物檢測的納米粒子制備及應(yīng)用研究.pdf

1、金納米粒子作為一種新興的X射線斷層掃描(CT)造影劑，有著優(yōu)異的表面性質(zhì)、成熟的制備路線及良好的生物相容性。目前臨床上通常使用的商用CT造影劑是含碘的有機(jī)分子。金與碘相比，不僅穩(wěn)定性高且生物毒性低，還擁有較高的原子序數(shù)和X射線吸收系數(shù)，有望成為新一代的CT造影劑。隨著納米材料和生物納米技術(shù)的發(fā)展，金納米顆粒作為CT造影劑領(lǐng)域也涌現(xiàn)出一些優(yōu)秀的成果，如何使納米金更好的成為造影劑應(yīng)用于臨床仍有待于繼續(xù)研究和探討。
　　隨著生物技術(shù)的快

2、速發(fā)展，磁分離技術(shù)正成為生命科學(xué)領(lǐng)域不可或缺的手段?；诖判约{米粒子的核酸分離純化技術(shù)以其簡便、快捷、易自動(dòng)化等特性，成為醫(yī)學(xué)研究和食品領(lǐng)域的重要輔助工具。
　　本文主要研究了兩種納米粒子（金納米粒子和磁性納米粒子）的制備及應(yīng)用研究。對于金納米粒子的應(yīng)用研究，通過結(jié)合可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合(Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer Polymerization，簡稱RAFT

3、)合成的聚合物和海藻酸鈉微球，合成兩種類型的微球，將其應(yīng)用于以X射線為基礎(chǔ)的CT造影劑研究。對于磁性納米粒子，通過采用不同的有機(jī)分子以及高聚物對其修飾及表征，將其應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因食品的分析和檢測。主要內(nèi)容如下:
　　1、采用RAFT合成方法，以2-(甲基丙烯酰基氧)乙基三甲基銨(METAC)，甲基丙烯酸聚乙二醇酯(PEGMA)為單體，以4-氰基-4-（苯基硫代甲酰硫基）戊酸(CTA)為鏈轉(zhuǎn)移劑，偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑，合成R

4、AFT聚合物PMETAC和pPEGMA。由于該聚合物末端帶有苯硫基團(tuán)，采用氨堿反應(yīng)切除末端的苯硫基團(tuán)可以暴露出巰基，得到聚合物PMETAC_SH和pPEGMA_SH。巰基具有和金納米粒子的高度結(jié)合性，因此，利用這些聚合物和金納米粒子強(qiáng)的相互作用力，包括巰基和金納米粒子的化學(xué)吸附作用以及正電荷聚合物和負(fù)電荷納米金之間的電荷作用，將聚合物修飾于金納米粒子表面進(jìn)而得到分散性較好的納米復(fù)合物;
　　2、采用分子模擬的方法研究了聚合物PME

5、TAC和PMETAC_SH與納米金之間的作用關(guān)系?；趦煞N聚合物PMETAC和PMETAC_SH不同的聚合度(Degree of Polymerization，簡稱DP)，考察不同晶表面和聚合物的相互作用能;以及不同聚合物DP鏈長度對于其相互作用能的影響。通過作用強(qiáng)度，探究聚合物PMETAC和PMETAC-SH與金納米粒子的具體結(jié)合位點(diǎn);
　　3、分別采用共混和包被的方法制備海藻酸鈉微球造影劑。共混型微球的制備是通過將海藻酸鈉粘液

6、和金納米復(fù)合物混合，以氯化鋇為交聯(lián)劑，制備微球。包被型微球通過將金納米復(fù)合溶液和海藻酸鈉微球作用，制備出表面嵌有金納米復(fù)合物的微球。分別將微球注射于小鼠體內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，觀測其造影效果。此方法制備出的微球造影劑在CT設(shè)備顯影中，呈現(xiàn)一個(gè)亮環(huán)，更大程度的和體內(nèi)組織或者雜質(zhì)區(qū)分開來，顯示出其造影應(yīng)用的優(yōu)勢;
　　4、采用有機(jī)小分子和聚合物分別修飾磁性納米粒子，應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因食品的分析和檢測。采用不同的表征手段對其進(jìn)行分析，將得到的六種磁