石墨相氮化碳量子点纳米复合物的制备及其在癌细胞成像、可控药物释放的应用

摘要

癌症已经成为影响人类生命的最大威胁之一，而癌症治疗的方法日益多样化。化疗是许多癌症最常见的治疗方法，但由于毒副作用使其应用受到了限制。光动力疗法以其独特的优点而受到人们的关注。然而，单一的治疗方法很难取得理想的效果，而协同治疗具有良好的治疗效果。因此，如何将多种治疗方法结合，成为提高治疗效果的有效途径。随着纳米材料的发展，构建一种安全的协同多种治疗方法的纳米载体成为可能。本文以介孔二氧化硅和二氧化锰纳米粒子为载体，石墨相氮化碳量子点为光敏剂构建了可控释放的纳米载体用于癌细胞的治疗和成像。其主要分为以下三个部分： 1. 硫掺杂石墨相氮化碳量子点的高效荧光特性及其在生物成像中的应用 本实验以双氰胺和硫脲为原料煅烧制备硫掺杂石墨相氮化碳，并通过超声破碎得到硫掺杂石墨相氮化碳量子点。实验结果表明，制备的硫掺杂石墨相氮化碳量子点平均粒径为2.0 nm。硫掺杂石墨相氮化碳量子点和本体相比，荧光强度显著增强。该量子点不仅在细胞成像显蓝色荧光，而且还具有绿色荧光。因此，硫掺杂石墨相氮化碳量子点由于其高效的荧光性能，良好的生物相容性和低毒性而有希望成为生物成像的可选材料。 2. MSN-NH2@g-C3N4 QDs纳米复合材料作为pH响应的纳米药物载体用于癌细胞的成像和治疗 在上述实验的基础上，进一步制备了石墨相氮化碳量子点，以石墨相氮化碳量子点为封闭材料，封闭药载阿霉素的氨基化的介孔二氧化硅，制备了可将化疗和光动力治疗相结合的纳米载体。在可见光的照射下，纳米载体中的石墨相氮化碳量子点可以生成活性氧用于光动力治疗，并且石墨相氮化碳量子点在酸性环境下质子化，会从氨基化的介孔二氧化硅上脱离，释放出阿霉素从而有效地杀伤细胞。细胞毒性实验说明化疗和光动力治疗协同治疗更有效地杀伤细胞。 3. MnO2-g-C3N4 QDs 纳米复合材料作为氧化还原响应纳米药物载体用于癌细胞的成像和治疗 在石墨相氮化碳量子点的溶液中，高锰酸钾被 ME S还原成二氧化锰沉积在石墨相氮化碳量子点上制备了二氧化锰纳米粒子包裹石墨相氮化碳量子点纳米载体。石墨相氮化碳量子点药载阿霉素，将化疗和光动力治疗相结合，协同杀癌细胞。该纳米载体上的二氧化锰纳米粒子可以被谷胱甘肽还原，释放出石墨相氮化碳量子点，石墨相氮化碳量子点上药载的阿霉素也会被释放出来。细胞毒性实验说明化疗和光动力治疗协同治疗更有效地杀伤细胞。

目录

声明

符号说明

1 前言

1.1 光动力治疗

1.2 纳米药物载体

1.3 石墨相氮化碳在癌症治疗中的应用

1.4 介孔二氧化硅在癌症治疗中的应用

1.5 二氧化锰纳米片在癌症治疗中的应用

1.6 本课题的提出及研究内容

2 材料与方法

2.1 仪器与试剂

2.2实验方法

3. 结果与分析

3.1 硫掺杂石墨相氮化碳量子点的高效荧光特性及其在生物成像中的应用

3.2 MSN-NH2@g-C3N4 QDs纳米复合材料作为pH响应的纳米药物载体用于癌细胞的成像和治疗

3.3 MnO2-g-C3N4 QDs纳米复合材料作为氧化还原响应纳米药物载体用于癌细胞的成像和治疗

4 讨论

4.1硫掺杂石墨相氮化碳量子点的高效荧光特性及其在生物成像中的应用

4.2 MSN-NH2@g-C3N4 QDs纳米复合材料作为pH响应的纳米药物载体用于癌细胞的成像和治疗

4.3 MnO2-g-C3N4 QDs纳米复合材料作为氧化还原响应纳米药物载体用于癌细胞的成像和治疗

5. 结论

5.1硫掺杂石墨相氮化碳量子点的高效荧光特性及其在生物成像中的应用

5.3 MnO2-g-C3N4 QDs纳米复合材料作为氧化还原响应纳米药物载体用于癌细胞的成像和治疗

6 创新之处

参考文献

致谢

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