基于表面增强拉曼光谱技术的疾病相关标志物的分析研究

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jenjen1985
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诊疗一体化是癌症研究领域的一个新方向,是一个同时具有治疗和诊断能力的协同系统。理想情况下,一个有效的治疗探针应满足以下两个标准:(i)理想的目标是内源性癌症标记物,以提供准确的控制;(i i)同时具有较高的检测灵敏度和有效的治疗能力。然而,到目前为止,设计一个集这些特点于一体的诊疗探针仍然具有挑战性。阿尔兹海默症是神经退行性疾病中的一种,全球已有数千万的患者遭受阿尔兹海默症的影响。调查显示,大部分AD患者在发病后就诊时,其大脑内已有60%左右的神经细胞发生了损伤。因此,实现对阿尔兹海默症的早期诊断对其后期治疗具有重大意义。本论文就以上两个方面的问题,展开了深入的探索和研究。首先,第一章中我们构建了一种多功能比率型的诊疗一体化纳米探针(CuPc@HG@BN)。其中,酞菁铜(CuPc)分子在PDT以及原位SERS监测和成像能力中起着双重关键作用。一方面,由于六方氮化硼纳米片(h-BNNS)对CuPc有强的表面增强拉曼(SERS)效应和基于发夹G-四连体(HG)DNA设计的循环放大策略,以及比率型的特点,该探针可以作为灵敏、准确的诊断剂用于微小RNA-21(miR-21)的监测,且细胞裂解液中的检测限(LOD)低至0.70 fM。另一方面,CuPc嵌入HG DNA中,提高了其溶解性使其可作为光动力治疗(PDT)的有效光敏剂。进一步的,利用该探针的高灵敏度和高选择性实时监测miR-21可引导早期治疗提高乳腺癌的治疗效率。在肿瘤早期,低剂量的药物(CuPc@HG@BN)仅在3天内就可完全消除肿瘤。至于晚期,4倍剂量的药物仍然对肿瘤有有效的抑制作用。同时体外和体内数据均表明,该纳米平台对正常组织的损伤很小且PDT效率显著提高。其次,在第二章中我们根据蛋白的构象特征发展了模板法并利用SESR技术对Aβ40聚集过程进行了研究。我们首先通过原子力显微镜对Aβ40的各种存在形态进行了观察,并以其为模板合成了不同形貌和尺寸的金纳米粒子。我们发现以不同形态的Aβ40合成的纳米粒子具有不同的SERS效应,并通过研究Aβ40聚集过程中Zeta电势的变化以及形貌特征来解释了SERS效应不同的原因。另外,我们通过表面增强拉曼技术研究了高浓度下三种金属离子(Cu2+、Zn2+、Fe3+)对Aβ40聚集过程的影响。进一步地,我们利用模板法实现了对Aβ40直接的选择性表面增强拉曼检测。
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