Экспериментальное исследование золотых наносфер, нанозвезд и композитов на основе нанозвезд в качестве оптических зондов и носителей проспидина

• Автор: Бибикова, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 174 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1.1. Использование золотых частиц в диагностике и терапии опухолевых заболеваний

1.2. Определение локализации золотых наночастиц в живой клетке и организме, токсичность золотых наночастиц

1.3. Постановка задач исследования

Глава 2. Материалы и методы

2.1. Реактивы и материалы

2.2. Оборудование

2.3 Система дополнительного бокового освещения

2.4. Клеточные культуры, использованные в работе

2.5. Получение золотых наночастиц
2.6. Культивирование животных клеток
2.7. Исследование взаимодействия акридинового оранжевого со сферическими наночастицами диаметрами 15 и 50 нм
2.8. Комбинированное использование золотых наносфер и флуоресцентных красителей
2.9. Определение жизнеспособности клеток методом МТТ-теста
2.10. Определение жизнеспособности клеток с помощью флуоресцентного красителя йодистого пропидия
2.11. Культивирование животных клеток с комплексом, состоящим из проспидина и золотых наносфер диаметром 50 нм
2.12. Получение сухого препарата, состоящего из проспидина и золотых наносфер

2.13. Визуализация нанозвезд методом оптической когерентной томографии ..75 Глава 3. Влияние наночастиц на жизнеспособность клеток
3.1. Взаимодействие золотых наночастиц с флуоресцентными красителями
3.2. Определение локализации наночастиц в животных клетках методами темного поля и конфокальной лазерной сканирующей микроскопии
3.3. Жизнеспособность клеток, инкубированных с золотыми наночастицами.
Глава 4. Воздействие комплекса, состоящего из золотых наночастиц и противоопухолевого препарата проспидина, на животные клетки
4.1. Определение оптимального состава лекарственного комплекса
4.2. Исследование возможности высушивания и стерилизации коллоидного раствора комплекса золотых наночастиц с проспидином
Глава 5. Синтез и применение композитных наночастиц, состоящих из золотых нанозвезд, покрытых оболочкой из двуокиси кремния
5.1 Синтез и характеристика композитных наночастиц, состоящих из золотых нанозвезд, покрытых оболочкой из двуокиси кремния
5.2. Оценка токсичности композитных наночастиц
5.3. Применение золотых нанозвезд в оптической когерентной томографии
Заключение и выводы
Список сокращений и условных обозначений
Список использованных источников

Введение
Золотые наночастицы (ЗНЧ) - обширный класс современных наноматериалов, охватывающий область размеров от единиц до сотен нанометров и форм от сферической до сложной многоразмерной. Состав наночастиц также может изменяться, как по композиции металлов, так и комбинации ядро -оболочка. Характерным оптическим свойством ЗНЧ, как и других драгоценных и монетных металлов, является плазмонный резонанс (ПР), в связи с чем наночастицы этого типа носят название плазмонно-резонансных частиц (ПРЧ). Химическая инертность золота, сочетающаяся с высоким сродством к некоторым нуклеофилам (тиолам и аминам), делает ЗНЧ практически нетоксичными, и в то же время позволяет функционализировать поверхность различными физиологически активными соединениями или гетеробифункциональными реагентами.
Благодаря свойству ПР, химической стабильности и биосовместимости ЗНЧ находят все большее применение в различных отраслях медико-биологических исследований: геномике, биосенсорике, иммунологическом анализе, оптической когерентной томографии, мультифотонной люминесцентной и фотоакустической спектроскопии, методах световой микроскопии в качестве оптических зондов (маркеров). Одним из наиболее перспективных направлений в использовании золотых наночасгиц является диагностика и терапия онкологических заболеваний, включающая в себя фогодинамическую и фототермическую терапию, а также адресную (направленную) доставку лекарственных веществ непосредственно в опухолевую ткань или перерожденную клетку. При адресной доставке терапевтическое действие противоопухолевых препаратов усиливается благодаря непосредственному проникновению лекарственного средства в опухоль за счет транспортной функции наночастиц, а также вследствие повышения локальной концентрации активного вещества в области мишени. Несмотря на большое количество опубликованных экспериментальных работ и обзоров, некоторые аспекты направленной доставки продолжают оставаться актуальными.

является более эффективными, чем цисплатин для уничтожения нескольких видов клеточных линий, несущих онковирус.
Рисунок 1.2. График цитотоксичности комплекса РгДНК-Аи ГГЧ (красная линия), цисплатина (черная линия) и комплекса комплекс Р1(1У) для клеточных линий ШОБ, А549, РСЗ и НеЬа [94]
Уникальная конструкция для направленной доставки лекарственного препарата предложена группой итальянских ученых под руководством Спиранзы [95]. Многолучевые золотые наночастицы выращивали на оксидированных углеродных нанотрубках одношаговым методом, основанным на восстановлении ЗХВК в водной среде. Нанокомпозитные частицы использовали в качестве носителей доксирубицина в клетки опухолевой линии А549. Доксирубицин эффективно адсорбировался как на внутренней, так и на внешней поверхности конъюгата за счет химических взаимодействий с углеродом. Нанокомпозиты обладали широким пиком поглощения в инфракрасной и ближней инфракрасной области, что позволило использовать их в качестве оптических зондов для визуализции комплекса. Эффективное проникновение в клетки через плазматическую мембрану и транспорт доксирубицина внутрь клеток доказаны с помощью лазерной сканирующей конфокальной микроскопии.
Следует отметить, что эффективное высвобождение терапевтического агента при достижении мишени является одним из ключевых условий успешной терапии. Высвобождение лекарства может быть спровоцировано изменением внутренних условий системы, например, изменением pH [96] или внешним воздействием, например, световым облучением [97]. Явуз с коллегами