多壁碳纳米管的表面修饰及其生物分布研究

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1、北京协和医学院基础学院硕I：研究生论文目录英文缩略词⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯中文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯英文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第一章：绪论1．1．碳纳米管的简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l1．2．碳纳米管的化学修饰⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31．3．碳纳米管的体内外示踪和荧光标记⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9第二章：碳纳米管的表面修饰及表征2．1．材料和试剂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯112．2．主要仪器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯112．3．碳纳米管表面修饰反应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ll2．4．碳纳米管及其衍生物的物理化学表征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯132．5．结果与讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14第三章：水可分散性碳纳米管在小鼠体内及细胞内的分布3．1．材料和试剂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯243．2．主要仪器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯243．3．实验方法和技术路线

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯243．4．结果与讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯26第四章：结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯32致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯34附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯39SWCNTSingle—walledcarbonnanotube单壁碳纳米管MWCNTMulti．、valledcarbonnanotube多壁

4、碳纳米管SEMSc锄ingelectronmicroscopyDLSDyn锄icLightScattering扫描电镜动态光散射FT-IRFourierTransfomInfi．aredspectroscopy傅立叶红外光谱xPSX-rayspectromet巧andelectronspectroscopyX-射线光电子能谱EDCl-ethyl一3，(3．di．methylaminopropyl1-乙基一3-(3一二甲基氨丙carbodiimide)hydrochloride基)-碳化二亚胺NHSN-Hydroxysulfosu

5、ccinimidesodiumsaltN-羟基琥珀酰亚胺FITCFluoresceineisothiocyaIlate异硫氰荧光素DMFN，N-Dimethylfom锄ide二甲基甲酰胺PEGMDPPolyethyleneglocol聚乙二醇MuramylDipeptide胞壁酰二肽5一(4-锄inophenyl)-10，15，20-5-(4一氨基)苯基一10，15，triphenylpo印hyrin20．三苯基卟啉Pu叩18l，2，4．Trihydroxyantllraquinone红紫素18北京协和医学院基础学院硕l二研究生

6、论义中文摘要碳纳米管独特的结构决定了其特殊的性质和用途。由于具有优良的力学、电学、光学、热学等性能，碳纳米管已成为当今最受关注的纳米材料之一，在电子器件、复合材料、化学和生物传感器等方面显示出良好的应用前景。但由于碳纳米管在有机溶剂和水溶液中难以分散，对其化学性质的研究难以深入进行，因此国内外科学家对碳纳米管的可溶性问题进行了大量的探索。作为一种新型的纳米材料，碳纳米管在生物应用方面表现出了良好的潜能，在药物、基因、蛋白载体方面已经获得广泛的研究。由于碳纳米管能够携带药物分子进入细胞，甚至进入深层组织，因此有可能成为抗肿瘤药物的

7、理想载体，并通过靶向分子的引导而降低常规的毒副作用。同时，碳纳米管难以被肿瘤细胞大量地排出，从而降低了其肿瘤细胞的抗药性，有可能成为一种新型的肿瘤治疗剂型。但是，在碳纳米管应用于临床之前，我们必须研究清楚它在体内的生物分布、药代动力学、毒副作用以及如何安全有效的使用等问题。关于碳纳米管的体内代谢问题，已有研究提出，可以使用放射素标记的方法来达到碳纳米管体内示踪的目的。但是放射素会对机体造成不可避免的损伤，同时也难以进行体内、外的可视示踪。因而有必要寻找一种更为安全有效的方式来对碳纳米管进行标记，最好达到体内、外都可以准确观察的效

8、果。荧光分子标记方法是可选择的方案之一。目前大量研究和使用的量子点具有很好的荧光特性，但由于其主要化学成分具有细胞毒性，其体内安全性问题引起担忧，此外其自身的尺寸是纳米级别，有可能影响碳纳米管的固有特性。另外一类荧光分子是化学荧光团，碳纳米管独特的共轭电子体系使