摘 要

金纳米粒子（AuNPs）因其高X射线吸收系数、独特的理化性质、可调的光学性能和电子特性以及良好的生物相容性在生物医学领域广泛应用。经过生物活性分子修饰金纳米粒子可以对肿瘤靶向治疗，实现药物释放或分子成像的按需控制，引起了研究人员的极大关注。该方法允许患者或医师能够更精确地将治疗调整到需要的目标部位，从而大大的提高癌症治疗的功效，同时减少不良副作用和大量的疼痛。叶酸作为一种水溶性维生素，包裹在金纳米粒子表面可与肿瘤组织表面的大量叶酸受体特异性结合。本课题分别采用分步法和一步法制备叶酸修饰的金纳米粒子，并进行表征。结果表明，叶酸包被的金纳米粒子能够被癌细胞特异性识别，从而可以更精确的进入肿瘤组织进行靶向治疗。

关键词：金纳米粒子 叶酸 肿瘤靶向 生物活性

I

Preparation of tumor-targeted gold nanoparticles modified by bioactive molecules

Abstract

Gold nanoparticles (AuNPs) are widely used in biomedical field due to their high x-ray absorption coefficient, unique physical and chemical properties, adjustable optical and electronic properties and good biocompatibility. Gold nanoparticles modified by bioactive molecules can target tumor therapy and realize drug release or on-demand control of molecular imaging, which has attracted great attention of researchers. The method allows patients or doctors to accurately adjust the treatment to the target site, thereby greatly improving the efficacy of cancer treatment and reducing adverse side effects. Folic acid, as a water-soluble vitamin, can bind specifically with a large number of folate receptors on the surface of tumor tissue wrapped on the surface of gold nanoparticles. In this project, folic acid modified gold nanoparticles were prepared by step method and one-step method, respectively, and characterized. The results showed that folic acid-coated gold nanoparticles can be specifically recognized by cancer cells, and can enter tumor tissues for targeted therapy.

Key Words: Gold nanoparticleS folic acid tumor targeting biological activity

目录

摘要 Ι

ABSTRACT Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1 金纳米粒子用于靶向肿瘤细胞的研究 1

1.2 纳米材料在生物医学领域的应用 1

1.3 金纳米粒子的测试原理 1

1.4 金纳米粒子材料的优势 2

1.5 测试方法、成像及药物传送 2

1.5.1光热疗法 2

1.5.2光动力疗法 2

1.5.3成像 3

1.5.4药物输送 3

1.6 叶酸 3

1.6.1 叶酸的介绍 3

1.6.2叶酸的作用 4

1.6.3叶酸官能化纳米粒子的光学性质 5

1.7生物活性分子修饰肿瘤靶向金钠米粒子应用与新型纳米探针的制备 4

1.7.1生物活性分子修饰肿瘤靶向金钠米粒子应用 4

1.7.2新型纳米探针的制备 5

1.8 目的和意义 5

第二章 实验部分 7

2.1 实验主要药品 7

2.2 实验设备 7

2.3 金纳米粒子的制备 8

2.3.1 金纳米粒子的合成图 8

2.3.2 操作制备 8

2.3.3质量分数1%的氯金酸母液配置 8

2.3.4 柠檬酸钠还原氯金酸制备金纳米粒子 8

2.3.5 叶酸修饰金纳米粒子 8

2.3.6 一步法制备叶酸还原的金纳米粒子 9

2.4 表征手段 9

2.4.1 紫外-可见光吸收光谱（UV-vis absorption spectrum） 9

2.4.2 傅里叶变换红外光谱 10

2.4.3 透射电镜 10

第三章 结果与讨论 11

3.1 紫外-可见光吸收光谱图(UV-VIS)的分析与讨论 11

3.2 傅里叶变换红外光谱图(FT-IR)的分析与讨论 12

3.3 透射电镜图（TEM）的分析与讨论 13

第四章 结论与展望 15

4.1 结论 15

4.2 展望 15

参考文献 16

致谢 19

第一章 绪论

金纳米粒子用于靶向肿瘤细胞的研究

在中国这几年的生物医疗的发展中，纳米材料用于生物医疗取得了重大的突破，导致这几年生物技术得到了快速的发展。各大医学院，材料学院加大了在生物技术领域方面的研究，我们学院在生物研究方面金纳米粒子作用于靶向细胞，取得了不错的成果。并且对金纳米粒子的不同形状做出了更深入的研究，金纳米粒子制备简单，操作容易掌控，因此用金纳米颗粒制备作用于靶向细胞并进行生物分子检测研究，引起了我们的关注和重视。由于SERS是非常敏感和多路分析的工具，具有极高的性能光谱分辨率及其在传感和成像中的生物医学应用的研究具有重要意义。与球形金纳米粒子相比具有强等离子体特性的AUNR可用作有效的生物成像剂。AUNR的光学成像特性可以通过用各种聚合物，抗体和肽进行表面修饰来增强，以增加肿瘤特异性。AUNR可以在肿瘤组织中被检测和可视化，并且借助于AUNR的固有光热效应同时消融组织。因此，AUNR可能作为诊断和治疗癌症的治疗药物具有优势。

1.2 金纳米材料在生物医学领域的应用

由于纳米材料的光热疗法提供靶向癌症治疗的手段，减了少对正常细胞组织的损害程度。并且由于血液的供应不足和散热不足的缺点，导致肿瘤组织的耐热性降低。 最终，肿瘤组织通过高温效果可破坏细胞的细胞膜和变性的蛋白诱导不可逆的细胞损伤。光动力疗法是另一种光触发的癌症治疗方法，他通过光生化的过程，诱导其他自由基的产生。并且自由基的产生是由光敏剂的活化而引发的，因为光敏剂它会暴露于可见光或NIR区域内的特定频率的光，最终选择性地破坏肿瘤细胞膜，蛋白质和DNA。因此纳米材料在生物医学方面得到了广泛的使用。几个世纪以来，人们一直在研究胶体金在医学中的潜在应用。然而，各种金纳米粒子的合成和评价最近才得到科学家的广泛关注。目前的研究证实了纳米金在不同纳米材料上的众多优势，主要是由于高度优化的生

产无数尺寸和形状的金纳米粒子的方案，具有独特的性质。用不同的靶向和功能性化合物修饰纳米金颗粒表面的可能性显着扩大了它们的潜力范围生物医学应用，特别强调癌症治疗。功能化的金纳米粒子表现出良好的生物相容性和可控的生物分布模式，这使它们成为创新疗法基础的特别优良候选者。

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