基于纳米金刚石的多功能平台的构建及其生物应用的研究

发布时间：2024-02-17 20:34

　　构建一种集生物成像与药物运输功能于一身的多功能纳米材料对于肿瘤的治疗具有重大意义。作为碳材料家族中重要的一员,纳米金刚石在生物医学领域具有越来越广泛的应用。纳米金刚石不仅具有传统金刚石硬度高、化学性质稳定等优点,而且还具有生物相容性好、生物毒性低等特征,这使其有望应用于生物体内;另外,纳米金刚石具有丰富的表面官能团、大的比表面积,这使其能够容易地嫁接功能分子以及复合其他纳米材料,从而形成具有荧光成像、拉曼成像、靶向治疗、药物运输等多种功能于一身纳米材料。本文围绕基于纳米金刚石的多功能纳米平台的构建与生物应用展开研究,主要内容如下:1.稀土上转换纳米粒子(UCNPs)与纳米金刚石(NDs)多功能纳米材料的制备及其生物应用研究。稀土上转换材料具有良好的荧光性质,且激发波长处于生物窗口区,对生物组织穿透深度大,目前在生物成像和标记领域具有广泛的应用。而纳米金刚石是一种具有高药物负载率的碳材料,在药物运输方面的研究十分活跃。为充分利用二者的优势,本文提出了一种将纳米金刚石与上转换纳米粒子进行复合形成多功能纳米材料的思路。首先,通过化学方法分别在NDs与UCNPs表面修饰上羧基与氨基,随后通过酰...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1纳米金刚石的各种合成方式

人们开发出了各种各样的纳米金刚石合成方法（如图1.1），包括爆轰法[9]，等离子体加强的化学气相沉积（PECVD）[10]，激光烧蚀[11]，高温高压球磨（HPHT）[12]，电子束辐照洋葱碳[13]，碳化物的氯化[14]，离子束辐照石墨[15]

图1.2依据合成方式，尺寸大小对纳米金刚石进行分类

图1.2依据合成方式，尺寸大小对纳米金刚石进行分类体加强的化学气相沉积法（PECVD），是将碳原子以蒸汽的或其他非金刚石衬底上，最后形成金刚石薄膜[20]。目前的CV法正在逐步走向成熟，可通过调节薄膜的生长速度，生长温度长衬底等参数，制备出符合需求的金刚石薄膜[21,22....

图1.3爆炸法纳米金刚石在密闭金属腔中的合成过程及原理

在金属腔室中引爆含碳有机物（如图1.3a），最后从腔室中收集到纳米金刚石烟尘[33]。爆炸物质的分子是碳源，同时也为合成过程提过能量。图1.3c为爆轰法合成纳米金刚石的原理图：（Ⅰ）爆炸产生冲击波。（Ⅱ）爆炸物分子开始逐渐分解。（Ⅲ）在金属腔室中，压力和温度同时上升到A点....

图1.4以羧基化纳米金刚石为起点的各种其他官能团的修饰

大量修饰上某种特定基团。通过对纳米金刚石进行硝酸、硫酸的处理，可以在纳米金刚石上修饰羧基。如图1.4所示，以羧基化的金刚石为起点，可以进行各种其他官能团的修饰。将羧基化金刚石进行LiAlH4处理后，可得到羟基化纳米金刚石[41]；对羧基化金刚石进行SOCl2修饰后，可得到酰....

本文编号：3901284