铜基纳米材料的构建及其在光声影像中的应用

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1、学校代码：10270分类号：O61学号：152200724硕士学位论文铜基纳米材料的构建及其在光声影像中的应用学院：生命与环境科学学院专业：无机化学研究方向：无机纳米材料研究生姓名：芮西川指导教师：杨仕平教授完成日期：2018年4月上海师范大学硕士学位论文摘要论文题目：铜基纳米材料的构建及其在光声影像中的应用学科专业：无机化学学位申请人：芮西川指导教师：杨仕平摘要作为一种在医疗诊断方面的新兴的影像技术手段，光声成像（photoacousticimaging，PAI）技术得到越来越多的关注和研究。光声成像具有高分辨率和

2、高对比度，在此基础上采集和分析组织的分子信息，通过重构、拆分等步骤可以得到器官乃至组织的高特异性影像。在结合分子影像探针技术的基础上增强成像对比，PAI技术在活体水平的成像方面优势巨大。通过对比剂的加入，PAI技术能够产生适用于医学诊断的成像效果，从而实现非侵入性、多层面、多对比度的可视化成像。目前研究的诸多造影剂中，基于硫化铜纳米材料的造影剂有着其特殊的优势。硫化铜纳米材料价廉易得，无须复杂的合成过程，从而大大降低治疗方面的费用。本论文包括以下两个部分：第一部分：我们首先制备和表征了CuS@BSA纳米材料，并进行了

3、溶液层面的光热实验，光声成像实验等。发现CuS@BSA具有较强的光热性能和强烈的光声成像效果，这非常有利于进行体内的光声介导的光热治疗，同时基于巨噬细胞对异物的主动吞噬能力和良好的炎症趋向性，我们制备了一种巨噬细胞介导的CuS@BSA复合纳米材料。经验证顺利获得了巨噬细胞介导CuS@BSA复合纳米材料。接着，我们建立了一种小鼠乳腺癌肿瘤模型（4T1），进而对CuS@BSA在活体层次的光声成像和药代动力学效果进行了探究。该复合材料的良好光热性能和光声成像效果使得其在光声介导的肿瘤靶向光热治疗方面具有很好的应用前景。第二

4、部分：我们制备和表征了小粒径Cu2O纳米材料，并开展了溶液层面的竞争性实验、近红外吸收实验、光声成像实验、细胞毒性实验以及溶血实验。研究发现该材料能检测体外硫化氢气体并产生特异性光声信号响应，并且它的细胞毒性低，可以进行体内实验。在机理层面探究了Cu2O纳米材料与硫化氢发生的反应。在此基础上，我们建立了一种小鼠结肠癌肿瘤的模型，并成功实现了对小鼠肿瘤内源性硫化氢的特异性检测。关键词：光声成像，硫化氢检测，巨噬细胞介导，铜基纳米材料ⅠShanghainormaluniversityMasterofPhilosophyA

5、bstractAbstractAsanemergingimagingtechnologyinmedicaldiagnostics,photoacousticimaging(PAI)technologyhasreceivedmoreandmoreattentionandresearch.Photoacousticimaginghashighresolutionandhighcontrast.Basedonthis,itcollectsandanalyzesthemolecularinformationofthetiss

6、ue.Andthroughreconstruction,resolution,andothersteps,highlyspecificimagesoforgansandtissuescanbeobtained.Incombinationwithmolecularimagingprobetechnologytoenhanceimagingcontrast,PAItechnologyhasgreatadvantagesinimagingatlivinglevel.Throughtheadditionofcontrasta

7、gents,PAItechnologycanproduceimagingeffectssuitableformedicaldiagnostics,enablingnon-invasive,multi-faceted,multi-contrastvisualizationimaging.Ofthemanycontrastagentscurrentlystudied,contrastagentsbasedoncoppersulfidenanomaterialshaveparticularadvantages.Copper

8、sulfidenanomaterialsarereadilyavailablewithouttheneedforcomplexsyntheticprocesses,whichgreatlyreducesthecostoftreatment;particlesizehasagoodregulatoryeffectonthepharmacokine