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      三角體型熒光絲素-碳點(diǎn)復(fù)合納米顆粒的制備方法

      文檔序號(hào):9295177閱讀:460來源:國知局
      三角體型熒光絲素-碳點(diǎn)復(fù)合納米顆粒的制備方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明屬于納米材料科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域,具體涉及一種三角體型熒光絲素-碳點(diǎn)復(fù)合納米顆粒的制備方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002]納米生物醫(yī)學(xué)發(fā)展給人類抗癌之路帶來新的機(jī)遇。納米載體革E向遞送藥物或iRNA系統(tǒng)的研制是抗癌治療研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。利用納米材料特殊的物理或化學(xué)性質(zhì),通過表面接枝、吸附或包裹等途徑負(fù)載抗腫瘤藥物,偶聯(lián)不同癌癥的靶標(biāo)分子實(shí)現(xiàn)靶向遞送,改變了藥物在體內(nèi)的分布,實(shí)現(xiàn)了藥物在病兆區(qū)域內(nèi)藥物有效聚集,大幅度減少藥物在體內(nèi)的非特異性反應(yīng),降低了藥物的毒副作用,并且有效地保護(hù)藥物的活性和延長其半衰期,避免藥物在發(fā)揮作用前降解。利用納米載體自身特殊的光、熱和磁特性,實(shí)現(xiàn)影像介導(dǎo)下的治療,不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)控治療的效果,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了一次給藥,多種診療手段有機(jī)結(jié)合綜合治療手段,為抗癌提供一種新的方法。
      [0003]納米藥物載體設(shè)計(jì)與臨床應(yīng)用的前提也是首要解決的問題是生物安全性和可降解性,也是制約著藥物載體臨床應(yīng)用的主要原因之一。熒光碳量子點(diǎn)已經(jīng)被證實(shí)具有良好的生物安全性和生物相容性,是迄今為止最有希望替代有毒的鎘系量子點(diǎn)新型熒光納米材料。Baker, S.N.等在德國《應(yīng)用化學(xué)國際編輯》(《Angewandte Chemie Internat1nalEdit1n》,2010年49卷6726-6244頁)上對(duì)碳點(diǎn)的制備性質(zhì)等發(fā)表了綜述性文章,文中指出了碳點(diǎn)與鎘系量子點(diǎn)相比,具有激發(fā)光譜相似,發(fā)射光譜寬而且連續(xù),可以從可見光驅(qū)一直延伸到紅外光區(qū)、熒光穩(wěn)定性高、無光閃爍,無漂白現(xiàn)象,其激光波長和發(fā)射波長可調(diào)控,并且可以實(shí)現(xiàn)一元激發(fā)多元發(fā)射,即可以實(shí)現(xiàn)單光子成像或雙光子成像,而雙光子激發(fā)的穿透力強(qiáng),無光致毒和生光漂白,而且成像對(duì)比度高、深度好。Sun YP研究小組的研究成果也證實(shí)了:表面改性夠的碳點(diǎn)有望應(yīng)用于細(xì)胞和動(dòng)物活體靶向物成像、活細(xì)胞、組織和動(dòng)物體內(nèi)PH、金屬離子、DNA和蛋白質(zhì)等分子的傳感檢測等領(lǐng)域(如Sun在《美國化學(xué)會(huì)》(J.Am.Chem.Soc) 2006年128卷24期,7756-7757頁,發(fā)表了題為:可以發(fā)明亮多彩的量子尺寸碳點(diǎn) Quantum-sized carbon dots for bright and colorful photoluminescence)。
      [0004]蠶絲蛋白是一種直接從蠶絲提取出來的,無明顯生理活性,無毒、無害、無免疫原性,具有良好的人體親和性、生物相容性以及生物可降解性等特點(diǎn)纖維狀蛋白。蠶絲蛋白被加工成人造纖維,粉末、絲素薄膜、多孔支架、水凝膠及微/納米顆粒等,用于外科手術(shù)的縫合線、納米藥物或基因的載體、生物傳感器和組織工程等方面的研究。如2010年AndreasS.L等人在《生物材料》(((B1materials)), 2010, 31, 4583-4591)上發(fā)表了題為:可控蠶絲蛋白顆粒用于藥物輸送(Controlling silk fibroin particle features for drugdelivery)的研究論文,他們采用鹽析法制備了蠶絲蛋白納米顆粒,考察了鹽離子的濃度和PH值對(duì)納米顆粒的形貌、尺寸和結(jié)構(gòu)的影響,證實(shí)了 pH值是影響其次結(jié)構(gòu)和表面電勢的主要因素,并通過吸附方法把模擬藥物小分子如阿爾新藍(lán)、羅丹明B或結(jié)晶紫納米顆粒表面,闡釋通過調(diào)控PH值調(diào)控藥物的釋放過程。而Bano研究小組年在《綜合生物學(xué)》(《Integr.B1l.,》2014年6卷203-214頁)報(bào)道了題為:葉酸偶聯(lián)到蠶絲蛋白納米顆粒上靶向給藥(Folate conjugated silk fibroin nanocarriers for targeted drug delivery),他們采用葉酸偶聯(lián)的絲素納米顆粒負(fù)載阿霉素靶向腫瘤細(xì)胞,通過考察癌細(xì)胞的活性、增殖能力和胞吞作用考察納米顆粒負(fù)載藥物的治療和緩釋性能,證實(shí)了此納米載藥顆粒具有很小的免疫反應(yīng)。這些研究表明了通過化學(xué)剪裁、表面改性,調(diào)控成型工藝條件制備對(duì)環(huán)境敏感的和不同孔隙度的蠶絲蛋白薄膜或顆粒,在藥物或基因輸送方面具有良好的應(yīng)用前景。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種三角體型熒光絲素-碳點(diǎn)復(fù)合納米顆粒的制備方法。
      [0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
      [0007]本發(fā)明提供一種三角體型熒光絲素-碳點(diǎn)復(fù)合納米顆粒的制備方法,所述方法包括以下步驟:
      [0008]步驟一,采用氨基酸或者生物活性酶為表面活性劑合成熒光碳點(diǎn);
      [0009]步驟二,將天然的桑蠶繭經(jīng)脫膠-絲素溶解-分離提純,制備高純蠶絲蛋白透明水溶液;
      [0010]步驟三,在冷凍和磁力攪拌的條件下,將熒光碳點(diǎn)和蠶絲蛋白充分的混合,逐滴加乙醇,滴加完成后,繼續(xù)攪拌,混合反應(yīng)液迅速轉(zhuǎn)移到冷凍冰箱內(nèi)靜置反應(yīng),然后取出,透析法除去未反應(yīng)物,得到具有三角體型結(jié)構(gòu)的熒光絲素-碳點(diǎn)復(fù)合納米顆粒。
      [0011]優(yōu)選地,所述桑蠶苗是指家養(yǎng)桑蠶。
      [0012]優(yōu)選地,所述熒光碳點(diǎn)、蠶絲蛋白和水的質(zhì)量比為1:5:50?1:20:100。
      [0013]優(yōu)選地,所述在冷凍和磁力攪拌的條件下,其中冷凍溫度為O?4°C。
      [0014]優(yōu)選地,所述攪拌的攪拌速度在200?1000r/min。
      [0015]優(yōu)選地,所述攪拌的時(shí)間為30?60min。
      [0016]優(yōu)選地,所述混合反應(yīng)液迅速轉(zhuǎn)移到冷凍冰箱內(nèi)靜置反應(yīng),其中:冷凍冰箱溫度為-18°C?_70°C,反應(yīng)時(shí)間為12?72h。
      [0017]優(yōu)選地,所述乙醇的量為0.1%?80%。
      [0018]優(yōu)選地,所述氨基酸包括色氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸,所述生物活性酶為核糖核酸酶。
      [0019]優(yōu)選地,所述乙醇純度為分析純。
      [0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:
      [0021](I)本發(fā)明采用極其溫和的條件,合成具有熒光特性的三角體型結(jié)構(gòu)納米顆粒,顆粒直徑在80?100nm。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證實(shí)了其具有較好的生物安全性高,生物可降解。有望利用蠶絲蛋白在生物體內(nèi)的可降解性能和對(duì)碳點(diǎn)熒光強(qiáng)度增強(qiáng)作用、PH敏感性,應(yīng)用于熒光影像的指導(dǎo)下的藥物靶向輸送和控制釋放藥物納米載體。
      [0022](2)本發(fā)明方法制備的熒光復(fù)合納米顆粒的量子產(chǎn)率高達(dá)20?40%,利用蠶絲蛋白進(jìn)一步增強(qiáng)碳點(diǎn)熒光穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)細(xì)胞和活體熒光成像;
      [0023](3)本發(fā)明方法制備的熒光絲素-碳點(diǎn)復(fù)合納米顆粒(SF@C-dots復(fù)合納米顆粒),利用納米顆粒表面的蠶絲蛋白對(duì)PH敏感性質(zhì),實(shí)現(xiàn)藥物在特定部位的控制釋放,在藥物靶向運(yùn)輸和控制釋放方面,具有廣闊的應(yīng)用前景;
      [0024](4)本發(fā)明方法制備過程中選擇了生物安全性良好的碳點(diǎn)和蠶絲蛋白,制備過程中無毒性物質(zhì)或溶劑加入,也沒有高溫、高壓等條件加入,可以最大限度保證藥物或生物分子等活性,無環(huán)境污染,也不會(huì)生物體造成的損害;
      [0025](5)本發(fā)明方法分離提純簡單,重復(fù)性好,在一般實(shí)驗(yàn)室均能完成,易于規(guī)?;屯茝V。
      【附圖說明】
      [0026]通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述,本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
      [0027]圖1a為SFOC-dots復(fù)合納米顆粒的低倍掃描電鏡圖SEM圖;
      [0028]圖1b為SFOC-dots復(fù)合納米顆粒的高倍掃描電鏡圖SEM圖
      [0029]圖2a為SFOC-dots復(fù)合納米顆粒的紫外吸收光譜;
      [0030]圖2b為SF@C-dots復(fù)合納米顆粒的紅外吸收光譜;
      [0031]圖3為SFOC-dots復(fù)合納米顆粒的熒光激發(fā)光譜和發(fā)射光譜;
      圖4為不同濃度SF@C-dots和SF@C-dots-D0X對(duì)MGC803細(xì)胞活性的抑制作用對(duì)比圖。
      【具體實(shí)施方式】
      [0032]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明,但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
      [0033]實(shí)施例1
      [0034]本實(shí)施例涉及一種三角體型熒光絲素-碳點(diǎn)復(fù)合納米顆粒的制
      當(dāng)前第1頁1 2 
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