具有ct响应纳米硫化铋制备、表征及应用

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceSynthesis,characterizationandapplicationofBi2S3nanoparticleswithhighX-rayabsorptionCandidate:Huan-HuanHuangMajor:BiochemistryandmolecularbiologySupervisor:Prof.Yuan-DiZhaoHuazhongUnive

2、rsityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJan,2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有

3、关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月本课题受到国家科技支撑计划的支持本课题受到国家科技支撑计划课题（2012BAI23B02）的资助华中科技大学硕士学位论文摘要X射线计算机断层扫描(CT)是现代医学诊断一种常用的手段，常借助于CT造影

4、剂增强扫描效果。目前临床应用的CT造影剂主要是一些碘造影剂，然而这些造影剂在临床使用中也逐渐暴露出一些不足。纳米生物技术的出现为解决上述CT造影剂的不足，提供了一种全新的解决方案。目前已有将纳米金、纳米氧化钽及纳米硫化铋作CT造影剂的研究。由于铋具有相对最高的原子序数和X衰减系数，理论上能够引起更高的对比。因此纳米硫化铋作造影剂具有较高的研究价值。本文采用不同硫源铋源并通过控制试验条件制备了不同形貌尺寸的油溶性纳米硫化铋颗粒，选择合适的纳米硫化铋进行表面修饰后制备水溶性纳米粒子。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM

5、)、傅里叶红外光谱(FT-IR)进行了表征。为了进一步研究纳米粒子能否应用于在体实验，我们又做了细胞毒性试验，并采用透射电镜观察探针在细胞内状态。本论文的主要工作包括：(1)以氯化铋、单质硫、油胺为原料，采用“hotinjection”方法分别控制硫单质与氯化铋摩尔比为2:1，170°C和硫单质与氯化铋摩尔比1:5，反应温度130°C制备不同的油溶性纳米硫化铋；以氯化铋、硫代乙酰胺、油胺为原料，采用“hotinjection”方法180°C反应制备纳米硫化铋。表征显示：硫单质与氯化铋摩尔比为2:1，170°C反应制备的油溶性纳

6、米硫化铋晶形良好，长约14nm，宽约7nm，尺寸大小均一，故选择此种纳米硫化铋进行下一步的表面修饰等实验。(2)制备了油溶性硫化铋纳米颗粒后进一步对纳米颗粒进行表面改性，得到水溶性的纳米粒子。我们尝试利用四乙氧基硅烷(TEOS)、2-[甲氧基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基硅烷(PEG-silane)对纳米硫化铋表面修饰得到水溶性的二氧化硅和PEG包覆硫化铋(Bi2S3@SiO2-PEG)纳米粒子；采用三嵌段共聚物PluronicF127，聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)，对纳米粒子表面修饰得到Bi2S3-PF

7、127纳米粒子；透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)表征结果显示，Bi2S3@SiO2-PEG和I华中科技大学硕士学位论文Bi2S3-PF127纳米粒子的水溶性较好，大小均一。对其进行体外CT响应性能检测的结果表明，随着纳米粒子浓度的增加，HU值也逐步增加，但在相同浓度下铋的HU值要高出碘很多，即达到相同X-射线吸收值时铋的用量远小于碘造影剂的用量，这种用量的减少意味着在临床应用中可以减少对患者的潜在不良反应。同时，与已报道的纳米硫化铋相比，Bi2S3@SiO2-PEG和Bi2S3-PF127引起的CT对比更

8、强。(3)采用小鼠巨噬细胞RAW264.7检测探针的细胞毒性，并通过探针进入细胞后的透射电镜图检验细胞毒性试验的可靠性。小鼠细胞分别在含Bi2S3@SiO2-PEG和Bi2S3-PF127的培养基中培养24小时，其中铋浓度分别为2.1和3.2mg/mL时，细胞存活率在80%以