跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(44.192.67.10) 您好!臺灣時間:2024/11/10 13:22
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:包桂禎
研究生(外文):Kuei-Chen Pao
論文名稱:含金奈米圓柱粒子之奈米探針於癌細胞診斷與治療之研究
論文名稱(外文):On the Photoacoustic Imaging and Thermotherapy of Cancer Cells by Using Nanoprobes Containing Nanorods
指導教授:王崇人
指導教授(外文):C. R. Chris Wang
學位類別:碩士
校院名稱:國立中正大學
系所名稱:化學所
學門:自然科學學門
學類:化學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:100
中文關鍵詞:雷射熱治療癌細胞金奈米圓柱粒子光聲波影像
外文關鍵詞:optoacoustic imaginglaser therapygold nanorodscancer cells
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:518
  • 評分評分:
  • 下載下載:66
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本研究之目的為製備含金奈米圓柱粒子之奈米探針,並將其應用於癌細胞的診斷及治療方面。實驗中已成它a製備出最大吸收峰約在785 nm且含HER2單株抗體之金奈米圓柱探針(AuNR785-HER2mAb),並藉由抗原抗體的專一性來標定HER2高表現之野生型老鼠膀胱癌細胞(MBT-WT),之後更利用金奈米圓柱粒子之光熱轉換效應,藉由785 nm連續波雷射照射下,奈米探針作為天線,將接收的雷射光轉換成高熱而殺死MBT-WT細胞,達到治療癌細胞的效果;此外,我們利用金奈米圓柱粒子可作為光聲影像顯影劑以及金奈米圓柱探針可標定特定癌細胞的特性,將800 nm脈衝雷射照射在具AuNR785-HER2mAb奈米探針標定之MBT-WT細胞,藉由獲得的光聲影像訊號得知癌細胞的存在及其位置,達到診斷的目的。實驗中更利用金奈米圓柱粒子吸收波帶窄的特性,將兩種不同波長的金奈米圓柱粒子個別鍵結上不同抗體而製備出AuNR785-HER2mAb及AuNR1000-CXCR4mAb奈米探針,將其分別與HER2高表現之MBT-WT細胞及CXCR4高表現之人類肝癌細胞(HepG2)作用,藉由785 nm和1064 nm連續波雷射光照射下而殺死特定細胞,實驗證實可有效治療特定癌細胞,達到多重熱治療效果;另外,將具AuNR785-HER2mAb奈米探針標定之MBT-WT細胞及具AuNR1000-CXCR4mAb奈米探針標定之HepG2細胞分別照射800 nm和940 nm脈衝雷射,藉由光聲訊號所得結果,我們可得知細胞表面致癌因子的資訊,實驗證實可偵測癌細胞表面多樣致癌因子。
此研究中,除了以光聲影像技術做癌症的診斷之外,我們還利用此技術檢測早期合成出的鐵釘型奈米粒子光聲訊號。實驗結果顯示鐵釘型奈米結構的光聲訊號比金奈米粒子高出73.5 %,有潛力成為新型之光聲影像顯影劑。
In this study, we have been successfully fabricated bioconjugated gold nanorods (AuNRs), called nanoprobes. These nanoprobes has been further studied in their biomedical properties, such as the photothermal imaging and laser-induced thermotherapy of the cancer cells. Anti-HER2 monoclonal- antibody was chosen to conjugate onto AuNRs. This conjugation utilized the specific interactions between antibody and their antigens to carry nanoprobes for specific recognition to the over-expressed HER2 on wild-type MBT cancer cells. The AuNRs of the nanoprobes serve as the light antennas to transform light into local heat, and the build-up heat is sufficiently high enough to successfully damage the neighboring cancer cells within a few minutes of laser irradiation. Meanwhile, due to efficient photothermal conversion of AuNRs, the nanopropbes express themselves as a candidate as the contrast agent of the newly developed photoacoustic imaging. We have also exploited the issue regarding the multiple targeting of either different cancer cells with distinct over-expressed surface proteins. The simultaneous detections can then be achieved by using laser irradiation at the respective peak optical absorption wavelength. According to the results of imaging of cancer cell, we can know which type of oncogenic surface molecules on the cells. The results of the experiment clearly show the potential of photoacoustic (PA) molecular imaging with multiple targeting to reveal oncogene expression level of the cancer cells as guidance for optimized therapeutic modality.
In addition to find the ultimate candidate for the contrast agents in a form of nanoprobe in photoacoustic (PA) imaging, we have synthesized and examined the availability of gold-silver composite nanonails. The results showed that PA singals of nanonails are higher than that of AuNRs in a factor of 73.5 % enhancement.
總目錄
中文摘要 i
英文摘要 iii
總目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 xii
中英對照表 xv
第一章 序 論 1
1.1奈米科技的基本概念 1
1.1.1奈米材料的定義 2
1.1.2奈米材料的特性 2
1.1.3奈米結構的製備 5
1.2奈米粒子於生醫上的應用 6
1.3癌症的起源與治療方式 9
1.4實驗動機與目的 13
1.5實驗設計架構 19
第二章 金奈米圓柱探針之合成與檢測 23
2.1 合成策略 25
2.2 合成步驟及檢測儀器 27
2.3 金奈米圓柱探針之檢測分析 28
2.3.1 探針之穩定性及分散性 28
2.3.2 探針含抗體之檢測 31
2.3.3 探針之生物相容性 33
第三章 金奈米圓柱探針於癌細胞之雷射熱治療 34
3.1 金奈米圓柱探針標定特定癌細胞 34
3.1.1 實驗方法及檢測儀器 34
3.1.2 細胞標定之結果 36
3.2 金奈米圓柱探針於癌細胞之雷射熱治療 41
3.2.1 實驗流程 41
3.2.2 雷射熱治療結果 42
3.3 金奈米圓柱探針於癌細胞之多重熱治療 48
3.3.1 研究動機 48
3.3.2 多重熱治療之實驗方法與實驗結果 48
第四章 金奈米圓柱探針於光聲影像之應用 53
4.1 光聲影像 53
4.2 癌細胞之光聲影像 58
4.2.1 測試樣品與實驗儀器架構 58
4.2.2 光聲影像結果與分析 59
4.3 癌細胞多樣致癌因子之檢測 60
4.3.1 研究動機 60
4.3.2 測試樣品與檢測結果 61
4.4 光聲影像顯影劑的開發¾鐵釘型奈米粒子 66
4.4.1 實驗設計 66
4.4.2 實驗步驟 67
4.4.3 合成結果與分析 69
4.4.4 鐵釘型奈米粒子於光聲實驗之結果 74
第五章 結論與未來展望 79
參考文獻 81
1.王崇人,”神奇的奈米科學”,科學發展月刊,354,6,2002
2.Senyei, A.; Widder, K.; Czerlinski, C. J. Appl. Phys. 1978, 49, 3578–3583.
3.Liberti, P. A.; Rao, C. G.; Terstappen, J. Magn. Magn. Mater.2001, 225, 301–307.
4.(a) Kim, D. K.; Zhang, Y.; Voit, W.; Rao, K. V.; Kehr, J.; Bjelke,B.; Muhammed, M. Scr. Mater. 2001, 44, 1713. (b) Wunderbaldinger, P.; Josephson, L.; Weissleder, R. Bioconjugate Chem. 2002, 13, 264. (c) Kim, D. K.; Zhang, Y.; Kehr, J.; Klason, T.; Bjelke, B.; Muhammed, M. J. Magn. Magn. Mater. 2001, 255, 256.
5.Krauss, P. R.; Chou, S. Y. J. Vac. Sci. Technol. 1995, B13, 2850.
6.Okada, R. Appl. Phys. Lett. 1991, 58, 1662.
7.Wang, Y.; Herron, N. J. Phys. Chem. 1987, 91, 257.
8.Enûstûn, V.; Turkevich, J. J. Am. Chem. Soc. 1963, 85, 3317.
9.Cain, J. L.; Nikles, D. E. IEEE 1996, 32, 4490.
10.Huang, H. H.; Yan, F. Q.; Kek, Y. M.; Chew, C. H.; Xu, G. Q.; Ji, W.; Oh, P. S.; Tang, S. H. Langmuir 1997, 13, 172.
11.Kang, Y. S.; Risbud, S.; Rabolt, J. F.; Stroeve, P. Chem. Mater. 1996, 8, 2209-2211.
12.Yu, Y.; Chang, S.; Lee, C.; Wang, C. R. C. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 34, 6661.
13.Hsu, W. K.; Hare, J. P.; Terrones, M.; Kroto, H.W.; D. Walton, R. M.; Harris, P. J. F. Nature 1995, 677, 687.
14.Hsu, W. K.; Terrones, M.; Hare, J. P.; Terrones, H.; Kroto, H. W.; Walton, D. R. M. Chem. Phys. Lett. 1996, 262, 161.
15.Slot, J. W.;Geuze, H. J. J. Cell Biol. 1981, 90, 533.
16.Kreibih, U.; Vollomer, M. Optical Properties of metal clusters, Spunger Veriag Berlin, 1995
17.Mulvaneg, P. Langmuir 1996, 12, 788.
18.Kune, T.; Nakagawa, N.; Hayashi, S.; Yamanoto, K. Solid state Commum 1995, 93, 171.
19.Farbman, I.; Levi, O.; Efrima, S. J. Chem. Phys. 1992, 96, 6477-6485
20.林宏聲, ”蛋白質於金奈米粒子表面吸附之探討”, 私立中原化學工程學系碩士論文, 2004
21.Cavallaro, G.; Fresta, M.; Giammona, G.; Puglisi, G.; Villari, A. International Journal of Pharmaceutics 1994, 111, 31.
22.Alyautdin, R.; Gothier, D.; Petrov, V.; Kharkevich, D.; Kreuter, J. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 1995, 41, 44-48.
23.Safarik, I.; Safarikova, M. J. Chromatography B . 1999, 722, 33.
24.Rudge, S.; Peterson, C.; Vessely, C.; Koda, J.; Stevens, S.; Catterall, L. J. Controlled Release 2001, 74, 1.
25.陳家俊,”金屬、半導體奈米晶體在生物檢測分析之應用”,物理雙月刊,667,2001.
26.Beomseok, K.; Steven, L. T. ; Alexander, W. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 7955.
27.Yun, W. C.; Rongchao, J. ; Mirkin, C. A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 7961.
28.Warren, C. W.; Dustin, J. M.; Xiaohu, G.; Robert, E. B.; Mingtong, H.; Suming, N. Current Opinion in Biotechnology 2002, 13, 40.
29.Tien, H. F. J. Med. 2003, 7, 212 .
30.Hsieh, R. K. J. Med. 2003, 7, 222.
31.Melisi, D.; Troiani, T. V. Endocrine-Related Cancer 2004, 11, 51.
32.Savateeva, E. V.; Karabutov, A. A.; Solomatin, S. V.; Oraevsky, A. A. Proc. SPIE 2002, 4618, 63
33.Oldenburg, S. J., Averitt, R. D., Westcott, S. L., and Halas, N. J. Chem. Phy. Lett 1998, 288, 243.
34.Hirsch, L. R.; Stafford, R. J.; Bankson, J. A.; Sershen, S. R.; Rivera, B.; Price, R. E.; Hazle, J. D.; Halas, N. J.; West, J. L. PNAS 2003, 23, 13549.
35.Halas, N. J.; West, J. L. Technology in Cancer Research and Treatment 2004, 3, 33.
36.O'Neal, D. P.; Hirsch, L. R.; Halas, N. J.; Payne, J. D.; West, J. L. Cancer Letters 2004, 209, 171.
37.Loo, C.; Lowery, A.; Halas, N. J.; West, J. L.; Rebekah Drezek. Nano Lett. 2005, 5, 709.
38.Chang, S. S.; Shih, C. W.; Chen, C. D.; Lai, W. C.; Wang, C. R. C. Langmuir 1999, 15, 701.
39.Chou, C. H.; Chen, C. D.h; Wang, C. R. C. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 11135.
40.Jain, P. K.; Lee, K. S.; El-Sayed, I. H.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 7238
41.Lin, A. W. H.; Lewinski, N. A.; West, J. L.; Halas, N. J.; Drezek, R. A. J. Biomed. Opt. 2005, 10, 064035
42.Wang, S.; Mamedove, N.; Kotov, N. A.; Chen, W. Nano Lett. 2002, 2, 817.
43.Ozsoz, M.; Erdem, A.; Kerman, K.; Ozkan, D.; Tugrul, B.; Topcuoglu, N.; Ekren, H.; Taylan, M. Anal. Chem. 2003, 75, 2181.
44.Wang, D.; He, J.; Rosenzweig, N.; Rosenzweig, Z. Nano Lett. 2004, 4, 409
45.Hirsch, L. R.; Stafford, R. J.; Bankson, J. A.; Sershen, S. R.; Rivera, B.; Price, R. E.; Hazle, J. D.; Halas, N. J.; West, J. L. PNAS 2003 ,100 ,13549.
46.Tkachenko, A. G.; Xie, H.; Liu, Y.; Coleman, D.; Ryan, J.; Glomm, W. R.; Shipton, M. K.; Franzen, S.; Feldheim, D. L. Bioconjugate Chem. 2004, 15, 482.
47.Gusev, V. E.; Karabutov, A. A. American Institude of Physics New York, 1992.
48.Niederhauser, J. J. Proc. of SPIE 2003, 4960, 118.
49.Esenaliev, R. O.; Karabutov, A. A.; Oraevsky, A. A. Quantum Electron 1999, 5, 981.
50.Viator, J. A.; Svaasand, L. O.; Aguilar, G.; Choi, B.; Nelson, J. S. Proc. SPIE, 2003, 4960, 14, San Jose, California, USA.
51.Esenaliev, R. O.; Larina, I. V.; Larin, K. V.; Deyo, D. J.; Motamedi, M.; Prough, D. S. Appl. Opt. 2002, 41, 4722.
52.Wang, X.; Ku, G.; Wegiel, M. A.; Bornhop, D. J.; Stoica, G.; Wang, L. V. Optics Letters 2004, 29, 730-732.
53.M. A. Hayat, “Colloid gold: principles, methods and applications”, Academic Press: New York, 1989.
54.Kreuter, J. “In m nanoparticles in medicine and pharmacy”Donbrow, M., Ed.; CRC: Boca Raton, 1992.
55.Alivisatos, A. P.; Peng, X.; Wilson, T. E.; Johnsson, K. P.; Loweth, C. J.; Bruchez, M. P.; Schultz, P. G. Nature 1996, 382, 609.
56.Mirkin, C. A.; Letsinger, R. L.; Mucic, R. C.; Storhoff, J. J. Nature 1996, 382, 607.
57.Taton, T. A.; Lu, G.; Mirkin, C. A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5164.
58.Taton, T. A.; Mirkin, C. A.; Letsinger, R. L. Science 2000, 289, 1757.
59.Boal, A. K.; Ilhan, F.; DeRouchey, J. E.; Albrecht, T. T.; Russell, T. P. ; Rotello, V. M. Nature 2000, 404, 746.
60.Boal, A. K.; Rotello, V. M. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 734.
61.Lin, C. C.; Yeh, Y. C.; Yang, C. Y.; Chen, C. L.; Chen, G. F.; Chen, C.
C.; Wu, Y. C. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 3508.
62.Link, S. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 8410.
63.Esenaliev, R. O.; Karabutov, A. A.; Tittel, F. K.; Fornage, B. D.; Thomsen, S. L.; Stelling C.; Oraevsky, A. A. Proc. SPIE 1997, 2979, 71.
64.Li, P. C.; Huang, S. W.; Wei, C. W.; Chiou, Y. C.; Chen, C. D.; Wang, C. R. C. Opt. Lett. 2005, 30, 3341
65.Wang, Y.; Xie, X.; Wang, X.; Ku, G.; Gill, K. L.; O’Neal, D. P.; Stoica, G.; Wang, L. V. Nano Lett, 2004, 4, 1689-1692.
66.陳家豪, “大面積低溫微波電漿輔助化學氣相沉積薄膜之研究” ,國立中央大學光電科學研究所碩士論文,2002
67.參考網址:http://www.tanaka.co.jp/products-e/technology/data1.html
68.蕭惠容,”特殊金銀奈米複合結構例子之非等向性合成研究”,國立中正大學化學暨生物化學所碩士論文,2004
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top