开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
课题简介
贵金属纳米材料由于其独特的表面等离子体共振(SPR)性质引起了科研工作者的巨大兴趣。随着多种形貌贵金属纳米材料的可控合成及其功能化表面化学技术的日臻成熟,贵金属纳米材料已广泛应用于生物医学领域。其中利用纳米技术靶向载药对恶性肿瘤进行治疗是目前生物技术领域中最前沿的研究方向之一。
肿瘤的发生和转移与肿瘤细胞所处的微环境有密切的关系。目前肿瘤研究大多依赖2D(二维)培养系统,但是该体系不能很好的模拟体内实体肿瘤的微环境,而且所得的研究结果也并不能完全体现体内实体肿瘤的真实性。当前得到较广泛学者认可的是通过在小动物体内注射肿瘤细胞或者移植肿瘤组织的方法建立的动物肿瘤模型。然而动物肿瘤模型有一定的局限性,注射到动物体内的肿瘤细胞会受到动物体内各种环境的影响,体内的肿瘤细胞难免会发生不可控制的基因及相关蛋白表达的改变。所以这就要求我们有必要寻找一种更好的研究方法来代替2D培养系统和动物模型构建。3D体外培养的肿瘤组织中存在不同表型的肿瘤细胞,包括增殖细胞、非增殖细胞以及坏死细胞等,这些更加接近体内完整的肿瘤组织。因此,3D体外组织构建就为我们研究肿瘤提供了一种比应用动物模型更快捷、更简单、更经济的可靠选择。
对此,本课题一方面拟通过构建3D(三维)体外肿瘤细胞模型以模拟体内实体肿瘤微环境来研究肿瘤发生发展的分子机制及肿瘤药物的渗透作用,另一方面通过合成不同粒径的金纳米粒子,使之与肿瘤药物结合,进而深入研究粒径大小对金纳米结合物穿透作用的影响,筛选出最佳粒子尺寸,优化肿瘤的治疗效果。
金纳米粒子作为运载平台、检测媒介和治疗剂在生物医学中的应用在近年来以迅猛的速度增长。纳米金具有特殊的物理、化学和光学等性质,以纳米金为基质的药物载体近年来已广泛应用于医学成像和癌症治疗等方面。首先,纳米金作为一种无机纳米材料,具有生物相容性好、毒性低以及易于表面功能化等优点。其次,金纳米容易合成,粒径可控,在不同的条件下可以合成1~150 nm的纳米粒;再次,金纳米具有特殊的近红外吸收功能,即近红外消光特性和表面增加拉曼散射效应(SERS),通过这些光学性质,我们可以对金纳米进行体内位置示踪研究;最后,由于金纳米独特的物理化学性质,使其还可以选择性的控制药物释放的速度和位置。在其大部分的生物医学应用中,金纳米粒子需要通过细胞膜到达特定的细胞器。它们可以通过细胞内吞(endocytosis)的方式进入细胞,或者直接穿透细胞膜而进入细胞,后者可能对细胞造成毒性。研究金纳米粒子的细胞摄入和其潜在毒性之间的关系具有重要意义。
而阿霉素是一种广谱抗肿瘤药,可抑制RNA 和DNA的合成,属周期非特异性药物,对各种生长周期的肿瘤细胞都有杀灭作用。它对机体可产生广泛的生物化学效应,具有强烈的细胞毒性作用。阿霉素是肿瘤治疗研究的常用模型药物,但长期使用易产生肿瘤的多药耐药性,影响了化疗的临床疗效,因此克服肿瘤的多药耐药性(multidrug resistance, MDR)和化疗的增效减毒研究,是肿瘤治疗发展的新方向
采用紫外、荧光分析法、核磁、红外、热重和TEM对结合物进行表征。研究了结合物的体外稳定性和体外释放。说明结合物在不同种条件下均可稳定存在,并可以在酸性条件下可以迅速大量的释放出DOX-mPEG1000。然后对结合物展开了细胞水平的研究,包括细胞毒性和药物分布情况等。
采用的研究手段:
本课题采用HPLC法/激光共聚焦显微镜
