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某种贵金属基纳米材料合成、表征、生物检测与治疗方面价值

销售价格: 150元/篇 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis 编辑:若诗 点击次数:92
论文字数:0 论文编号:el2020120620125621162 日期:2020-12-11 21:49 作者:上海论文网
本文是化工工程论文,在炎症细胞部位,H2可有效的清除ROS并降低了IL-6和IL-1β促炎细胞因子水平,明显改善了炎症的症状。随后,1O2将无毒的前药分子(1,5-二羟基萘,DHN)选择性地光氧化成抗癌药物胡桃醌。体外和体内实验均证实了1O2和胡桃醌可引发癌细胞的凋亡并且有效抑制肿瘤的生长。Pt/PtMBCPsNSs进入细胞后可以进行有效且按需的药物合成,大大增强了对肿瘤的特异性杀伤力,并在很大程度上减轻了对正常组织和器官的毒副作用。因此,该研究为肿瘤内特异性药物合成和有效的协同治疗提供了一种有前景的策略。

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第一章绪论

 

基于气体生成的POC测试依赖于与目标浓度成线性关系的气体生成量。在这种方法中,分子识别组件和催化气体生成反应的集成导致信号放大,该信号可以通过简单的手持设备来测量。由于液-气转化会引起体积膨胀,在受限空间内产生巨大的压力变化。大多数产气反应可通过催化剂显著加速,利用催化剂每秒可将数百万个液体分子转化为气体分子,从而可以将高水平的信号放大,从而实现对目标物的高灵敏检测。在基于气体产生的POC测试系统中,气体产生可以转换为用于生物分析的信号读数。压力计具有轻便、灵敏等优点,是POC测试的理想读数设备。通过将生物成分和压力信号读出相结合,可以建立基于压力的生物传感器,实现POC测试。ChaoyongJamesYang课题组首先开发了基于压力信号的生物检测方法,将分子识别信号转换为可测量的压力信号,用于高灵敏的生物分析[93]。如图1-9所示,将催化气体生成反应与分子识别组件集成在一起,显著的压力变化可以通过低成本的便携式压力计进行测量。这一新的信号检测策略为在各种环境中进行简单、便携且高灵敏的生物医学分析开辟了一条新的途径。

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第二章超薄金纳米片的光化学绿色合成及其压力检测癌细胞性能研究

 

2.1引言
目前,由于检测过程简单和设备小型化的优势,POC在疾病相关靶标检测中引起了越来越多的关注[27,29,30]。在这些生物测定中,信号输出策略在实现可靠且便捷的分析方面起着至关重要的作用。如今,基于温度计、压力计和湿度计的读数作为信号输出手段已被开发用于无标物的POC[31-34]。例如,基于压力信号的生物测定技术已经成功用于蛋白质检测生物标志物[35]。在这种生物分析中,可以通过压力计读取分析物的生物分子识别信号,而选择高效的产气反应是实现高灵敏检测的关键。其中,H2O2分解产生O2的反应常用于基于压力信号的生物测定。并且,由于Pt和Au对于这种气体生成反应具有高效的催化活性,因此它们是一类有吸引力的催化剂。在本章中,使用亚甲基蓝(MB)及光诱导的MB自由基作为表面控制剂和还原剂合成超薄Au纳米片。MB作为一种有机光敏剂广泛应用于生物学和化学领域[36-41]。MB单体的吸收峰在664nm处,其二聚体的吸收峰在611nm处。如图2-1a所示,在可见光照下,MB二聚体((MB)22+)通过氧化还原抑制激发的基态二聚体((MB)22+*)产生半还原的MB自由基(MB·)[37],这些自由基将Au3+还原为Au0。
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2.2实验试剂与测试仪器
首先在HeLa细胞、A549细胞和NIH3T3细胞(~1×105个)中加入体积分数为4%的牛血清蛋白。然后在上述血清样品中加入不同浓度(0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mg/mL)的FA-AuNSs-5,37oC下孵育1h。血清样本用PBS缓冲冲洗后与200μLH2O2(30%)、500μLKOH(0.1M)同时快速转移到密闭的反应瓶中,使液体总体积为1mL,随后用压力计监测反应瓶中的压力变化。37oC下,将HeLa细胞、A549细胞和NIH3T3细胞(~1×105)在96孔板中与不同浓度(0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mg/mL)的FA-AuNSs-5孵育45min。用PBS缓冲液洗涤后,将孵育的细胞转移到气密性良好的密闭反应瓶中,并迅速加入200μLH2O2(30%)和500μLKOH(0.1M),保持总体积为1mL。同时用压力计监测反应瓶中的压力变化。在另一组实验中,保持FA-AuNSs-5浓度为0.4mg/mL,增加HeLa细胞数量(50至104个细胞),进行类似的生物测定。
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第三章钯(II)亚甲基蓝配位聚合物纳米片的制备及其光热检测硫化氢的应用研究...........................................................................................56
3.1引言..............................................................................................................56
3.2实验试剂与测试仪器..................................................................................58
3.3实验方法......................................................................................................58
3.4结果与讨论..................................................................................................59
第四章构建铂/铂(IV)亚甲基蓝配位聚合物纳米梭光敏剂和串联催化剂用于体内药物合成和化疗-光动力学联合治疗.................................77
4.1引言..............................................................................................................77
4.2实验试剂与测试仪器..................................................................................79
4.3实验方法......................................................................................................79
第五章铂(IV)亚甲基蓝配位聚合物的合成及光敏化TiO2产氢在炎症治疗中的应用.........................................................................................108
5.1引言............................................................................................................108
5.2实验试剂与测试仪器................................................................................109
5.3实验方法....................................................................................................110

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第五章铂(IV)亚甲基蓝配位聚合物的合成及光敏化TiO2产氢在炎症治疗中的应用

 

5.1引言
体外实验研究了TiO2/PtMBCPsNSs在减轻LPS刺激RAW264.7细胞的炎症反应中的治疗潜力。LPS是常用的刺激RAW264.7细胞产生ROS的激活剂。DCFH-DA作为测定细胞内ROS水平的荧光探针,其检测机理是细胞内的ROS将DCFH-DA氧化成2,7-二氯荧光素(DCF),伴随着530nm处荧光的增强。如图5-14所示,LPS刺激RAW264.7细胞产生的ROS量具有时间依赖性。RAW264.7细胞产生ROS的量在0-6h内随着刺激时间的增长而增多,而在6-10h内随着刺激时间的增长而减少,并且ROS的量在6h时达到最大值。因此,使用经过6hLPS刺激的RAW264.7细胞来研究有/无激光照射时TiO2/PtMBCPsNSs+GSH的抗炎作用。如图5-15所示,当激光照射时,TiO2/PtMBCPsNSs+GSH均能有效降低ROS的过量产生,且呈现出照射时间的依赖性,这是因为在激光照射下细胞内H2生成量的逐渐增多能够清除更多的ROS。以上结果说明TiO2/PtMBCPsNSs实现了细胞内H2的靶向可控生成和有效的炎症治疗。

 

5.2实验试剂与测试仪器
为了进一步评估TiO2/PtMBCPsNSs+GSH对于LPS刺激的RAW264.7细胞的抗炎效应,使用ELISA试剂盒测试了IL-6和IL-1β促炎细胞因子的表达。如图5-16所示,经过TiO2/PtMBCPsNSs+GSH+激光照射处理后,LPS刺激RAW264.7细胞过量产生的IL-6和IL-1β促炎细胞因子显著降低。这说明TiO2/PtMBCPsNSs+GSH+激光照射可有效降低LPS刺激的RAW264.7细胞的炎症反应,具有缓解和治疗炎症的潜力。图5-1a示意性地展示了PtMBCPsNSs和TiO2/PtMBCPsNSs的合成过程。首先利用光化学法快速合成了PtMBCPsNSs,并通过搅拌将TiO2纳米颗粒原位负载在PtMBCPsNSs上得到TiO2/PtMBCPsNSs复合材料。由SEM图像可以看出,形成的PtMBCPs为梭状结构(图5-2a)。TEM图像显示,PtMBCPsNSs的长大约为150nm,宽为50nm(图5-2b)。单纯的TiO2纳米颗粒分散性良好,大小在20nm左右(图5-2c)。高分辨TEM图像显示晶格间距为0.35nm,与TiO2的(210)晶面的晶格间距相匹配(图5-2d)。在本章节中,设计合成了一种新型的TiO2/PtMBCPsNSs复合材料,实现了细胞内H2的靶向可控生成和炎症治疗(图5-17)。

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结语
PtMBCPsNSs具有优异的吸光能力,可敏化TiO2用于可见光驱动下的H2生成。在可见光照下,PtMBCPsNSs的电子从基态跃迁到激发态,不断转移到TiO2的导带位置,将水还原产生H2。另外,TiO2/PtMBCPsNSs具有较高的生物相容性。首先通过光化学法快速合成了PtMBCPsNSs,并将TiO2纳米颗粒原位负载在PtMBCPsNSs上得到TiO2/PtMBCPsNSs复合材料。为了探讨TiO2/PtMBCPsNSs在激光照射下清除细胞中ROS最佳的量,将RAW264.7细胞以5×104细胞/孔的密度接种于96孔板上,然后用LPS(1µg/mL)刺激细胞6h,诱导生成过量的ROS。接着利用不同浓度的TiO2/PtMBCPsNSs+GSH在有/无激光照射的条件下处理LPS刺激过的细胞。最后将处理后的细胞与20µMDCFH-DA在37oC和5%CO2条件下孵育30min,并立即使用MaxM5光谱进行分析。为了确定材料的形貌结构和组成成分,分别利用SEM、TEM、XRD、FT-IR等对TiO2/PtMBCPsNSs进行了充分的表征。
参考文献(略)
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