Композитные наночастицы со структурой "ядро/оболочка": синтез, свойства и возможности применения в лечении злокачественных новообразований

• Автор: Филиппенко, Мария Александровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Введение

1.2. Оптические свойства гидрозолей композитных наночастиц

КНЧ с диэлектрическим ядром и металлической оболочкой

1.2.1. Локализованный поверхностный плазмонный резонанс

ЛППР

1.2.2. Зависимость положения и интенсивности ЛППР от

структуры КНЧ

1.2.3. Эффект усиления гигантского комбинационного рассеяния света и флуоресценции вблизи поверхности КНЧ со структурой ядрометаллическая оболочка
1.3. Синтез КНЧ и модификация их поверхности
1.3.1. Синтез КНЧ
1.3.2. Модификация поверхности частиц с диэлектрическим
ядром и металлической оболочкой
1.4. Возможные биомедицинские приложения КНЧ ядросеребряная оболочка
Глава 2. Методическая часть
2.1. Реактивы и материалы
2.2. Синтез наночастиц со структурой ядрооболочка
2.2.1. Наночастицы 8Ю2
2.2.2. Мезопористые наночастицы 5Ю2
2.2.3. Наночастицы гидроксида железа
2.2.4. Модификация поверхности частицядер
2.2.5. Синтез затравочных наночастиц серебра
2.2.6. Синтез затравочных наночастиц золота
2.2.7. Синтез затравочных наночастиц серебра в присутствии частицядер
2.2.8. Адсорбция затравочных наночастиц металла на поверхности ядер
2.2.9. Синтез металлической оболочки на поверхности ядер
2.2.9.1. Восстановление ионов серебра аскорбиновой кислотой
2.2.9.2. Восстановление ионов металла , Аи формальдегидом
2.3. Модификация поверхности КНЧ ядрооболочка полиэтиленгликолем
2.4. Исследование устойчивости коллоидных растворов КНЧ со структурой ядрооболочка
2.5. Биомедицинские эксперименты
2.5.1. Количественный анализ золота и серебра в тканях и органах мышей
2.5.2. Импульсная лазерная гипертермия
2.6. Основные методы исследования
2.6.1. Просвечивающая электронная микроскопия
2.6.2. Оптическая спектроскопия
2.6.3. Динамическое рассеяние света
2.6.4. Адсорбционная порометрия
2.6.5. Атомноабсорбционная спектроскопия
3. Результаты и их обсуждение
3.1. Синтез КНЧ ядроАоболочка
3.1.1. Синтез ядер гребуемых размера и формы
3.1.2. Модификация поверхности частицядер
3.1.3. Получение затравочных наночастиц металла
3.1.4. Адсорбция затравочных наночастиц Аи на поверхности различных ядер
3.1.5. Формирование Аоболочки на поверхности ядер
3.1.6. Исследование агрегативной устойчивости коллоидных рас
творов КНЧ ядрометаллическая оболочка и их конъюгатов с полиэгиленгликолем
3.2. Биомедицинские эксперименты
Общие выводы
Благодарности
Список литературы


Исследовать влияние типа восстановителя ионов металла на структуру серебряной оболочки, формирующейся на ядрах различной природы, формы и размера, и определить оптимальные условия синтеза, позволяющие получить частицы с оболочкой контролируемой толщины и, как следствие, с точно настраиваемым положением ЛППР. Модифицировать полученные КНЧ молекулами биосовместимого полимера полиэтиленгликоля ЭГ с целью повышения агрегативной устойчивости коллоидных растворов, содержащих такие частицы, в присутствии сильного электролита и последующего обеспечения их длительной циркуляции в кровотоке. Исследовать возможность использования КНЧ ядрометаллическая оболочка в качестве термосенсибилизаторов при импульсной лазерной гипертермии ИЛГ злокачественных новообразований. Основные методы исследования в работе применяли просвечивающую электронную микроскопию ПЭМ, динамическое рассеяние света ДРС, спектрофотометрию в видимой и ближней ИК областях спектра, адсорбционную порометрию, атомноабсорбционную спектроскопию. В ходе выполнения работы были получены результаты, обладающие несомненной практической ценностью. Вопервых, впервые синтезированы композитные наночастицы с однородной серебряной оболочкой, характеризующиеся возможностью тонкой настройки положения ЛППР в широком оптическом диапазоне. Результаты биомедицинских испытаний i viv свидетельствуют о высокой эффективности термосенсибилизирующего действия указанных КНЧ при лазерной гипертермии злокачественных новообразований. Такие структуры могут быть использованы в сочетанном лечении злокачественных новообразований с применением методов ИЛГ и химиотерапии. Глава 1. Наночастицы золота и серебра, а также КНЧ на их основе привлекают все больший интерес исследователей благодаря своим уникальным свойствам, прежде всего оптическим. Главным достоинством таких частиц является возможность тонкой настройки их ЛГТПР на нужную длину волны например, в диапазоне 0 нм, т. Такие КНЧ обладают целым рядом преимуществ. В частности, изменяя геометрические параметры частицы диаметр ядра О, его форму и толщину оболочки И, см. ЛПГТР на заданную длину волны в видимом или ближнем ИК диапазоне, но и обеспечить требуемое соотношение относительных вкладов рассеяния и поглощения в соответствующий спектр экстинкции. Именно конструированию таких структур в последнее время уделяется все большее внимание в связи с их возможным применением в медицине как для диагностики например, методом оптической когерентной томографии 47, так и для терапии лазерной гипертермии злокачественных опухолей 5, 6, 8, 9. Н. Халас 3. Синтез КНЧ с золотой оболочкой и биомодификация их поверхности с целью обеспечения пролонгированной циркуляции в кровотоке и направленной доставки в опухоль отработаны достаточно хорошо 3, 4. Однако конструирование аналогичных, но гораздо более перспективных наноструктур на основе серебра этот металл обладает существенно большим сечением резонансного поглощения и ярко выраженными бактерицидными свойствами до настоящего времени является практически нерешенной задачей. Рис. Схематическое изображение частицы ядрометаллическая оболочка. В этой связи основное внимание в данном обзоре литературы уделяется рассмотрению КНЧ ядросеребряная оболочка. Представлено большинство известных методов синтеза таких частиц, проанализированы их достоинства и недостатки. Обсуждаются способы модификации КНЧ с целью повышения агрегативной устойчивости их дисперсий. В заключение обзора приведены основные направления биомедицинских применений композитных наночастиц ядроЛоболочка. Уникальным свойством наноразмерных частиц металла является способность поглощать излучение определенной длины волны локализованный поверхностный плазмонный резонанс. Суть этого явления заключается в том, что под действием электрического поля падающего излучения электроны проводимости в частице смещаются относительно положительно заряженного ионного остова. Это смещение носит коллективный характер, при котором движение электронов согласовано по фазе. В результате смещения электронов возникает сила, стремящаяся возвратить их в положение равновесия.