量子点基HA凝胶传感器的构建及其在肿瘤微环境中的应用

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癌症是严重威胁人类健康的主要疾病之一。癌症的精准治疗成为医疗界亟待解决的重要课题。顺铂是广泛应用于癌症化疗药物,然而肿瘤形成的环境复杂以及耐药性,使顺铂高效、精准应用于抗癌治疗面临巨大挑战。本论文基于量子点(QDs)和顺铂前药(CDDP)、顺铂和DNA的相互作用,我们构建了一种简便的双向荧光―开-关‖水凝胶传感器,在肿瘤微环境中顺铂对抗癌药物进行实时监测和示踪,实现肿瘤药物的精准治疗。本研究开发的传感器不仅克服了传统单向荧光检测中存在的选择性问题,还为肿瘤药物的实时监测、精准治疗提供了新的思路和方法。主要内容包括:(1)合成CdTe量子点:研究讨论了pH值、反应时间、反应温度、3-巯基丙酸(MPA)与镉的比例、镉与碲比例对其性质的影响;通过对量子点的表征,综合分析得出了CdTe量子点制备的最佳工艺条件;(2)合成顺铂前药,并以此为交联剂合成透明质酸凝胶,探究凝胶形成中透明质酸和交联剂的最佳比例,并以此水凝胶作为药物载体做细胞实验,实验证明这种水凝胶药物载体具有比游离顺铂更好的抗肿瘤作用。(3)基于顺铂前药可以通过光诱导电子转移来猝灭MPA-CdTe QDs荧光;而肿瘤微环境富含谷胱甘肽(GSH),顺铂前药在GSH作用下还原为顺铂,顺铂和DNA之间会发生共价结合,导致量子点荧光得以恢复,构建了一种简单的双向荧光―开-关‖传感器用于肿瘤环境中对抗癌药物的实时监测,同时检测顺铂前药和DNA浓度。在该传感系统中通过不同浓度的透明质酸-顺铂前药(HA-CDDP)凝胶标准溶液对MPA-CdTe QDs荧光强度淬灭变化的检测以及DNA标准溶液对MPA-CdTe QDs荧光强度恢复变化的检测,计算得出相对荧光强度淬灭变化与顺铂前药浓度有很好的线性关系、而相对荧光强度恢复变化与DNA浓度有很好的线性关系,荧光淬灭线性相关系数为0.9997,荧光恢复线性相关系数达到0.9998。同时该传感器表现出宽的检测区间以及较低的检测限,具有一定的实际应用意义。
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