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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳青偉
研究生(外文):Ching-Wei Chen
論文名稱:磁性雙水磷酸氫鈣之製備分析及作為癌症熱療之研究
論文名稱(外文):The Fabrication and Characterization of Magnetic Dicalcium Phosphate Dihydrate as Thermoseed for Cancer Hyperthermia
指導教授:許淙慶許淙慶引用關係林峯輝
指導教授(外文):Chung-King HsuFeng-Huei Lin
口試委員:Savitha.S方旭偉
口試委員(外文):Savitha.SHsu-Wei Fang
口試日期:2008-06-20
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:材料科學與工程研究所
學門:工程學門
學類:綜合工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:83
中文關鍵詞:雙水磷酸氫鈣腫瘤熱治療共沉法離子替換磁滯損失
外文關鍵詞:DCPDhyperthermiaco-precipitationion substitutehysteresis loss
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惡性腫瘤(癌症)為台灣十大死因之首,目前治療癌症上常出現的有外科手術、化學藥物、放射線療法等。近年來溫熱療法也已經應用在癌症治療上。利用鐵離子來取代鈣離子可使雙水磷酸氫鈣具有磁性,如此將有機會可應用在癌症熱療上。

本研究利用共沉法合成雙水磷酸氫鈣,過程中分別添加不同濃度的氯化亞鐵來改變原有雙水磷酸氫鈣的原子組成,過程中溶液維持在pH =5-5.2、溫度37℃,合成出具有磁滯曲線的磁性雙水磷酸氫鈣。將磁性雙水磷酸氫鈣置於交流磁場之下,將會造成材料的磁滯損失而釋放熱能提高溫度,在細胞毒性分析上,磁性雙水磷酸氫鈣為不具毒性的材料,具有良好的生物適應性,磁性雙水磷酸氫鈣粒徑分佈在130nm ~ 200nm之間,將來有機會可應用在腫瘤熱治療上,並且在治療上可達到不損害周圍正常細胞與組織。
The malignant tumor (Cancer) is on the top of leading causes of death in Taiwan .There are many therapeutic methods for cancer treatment such as surgery , radiotherapy , and chemical medicine.In recent years , Hyperthermia has been applied to cancer treatment. The iron ions can substitute the calcium ions of DCPD and form a magnetic DCPD.In this study, the co-precipitation method is used to synthesize the DCPD. Adding different concentrations of ferrous chloride to DCPD can alter its atomic structure. Iron-containing DCPD is prepared at pH = 5-5.2 and temperature at 37℃, and then the magnetic DCPD with hysteresis curve is obtained. As DCPD-Fe is exposed in the alternating magnetic field, the heat is generated by hysteresis loss. The results of cytotoxicity assays showed no harmful to the cell differentiation and proliferation.DCPD-Fe can be a new choice for hyperthermia to kill cancer cells without destroying the normal cells.
目 錄

摘 要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
目 錄 v
表目錄 ix
圖目錄 x
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 癌症 3
1.2.1 認識癌症 3
1.3 癌症治療方法 5
1.3.1 外科手術 5
1.3.2 放射性療法 6
1.3.3 化學藥物療法 6
1.3.4 免疫療法 7
1.3.5 溫熱療法 8
1.4癌症療法之比較 9
1.5腫瘤熱療之機制 10
1.6磁性顆粒在癌症腫瘤熱療上之應用 12
1.7 研究目的 16
第二章 理論基礎及文獻回顧 17
2.1 磁性概述 17
2.1.1 磁性質 17
2.1.2 磁滯曲線與磁滯損失 22
2.2 磷酸鈣陶瓷 23
2.3 雙水磷酸氫鈣 24
2.3.1雙水磷酸氫鈣簡介 24
2.3.2雙水磷酸氫鈣的結構 25
2.3.3 雙水磷酸氫鈣熱分解性質 26
2.3.4雙水磷酸氫鈣之相析出 27
2.3.5酸鹼值與鈣離子對雙水磷酸氫鈣之影響 29
2.3.6添加元素對雙水磷酸氫鈣之影響 30
2.4 以共沉法合成雙水磷酸氫鈣 31
第三章 實驗材料與方法 33
3.1 實驗藥品 33
3.2 實驗設備 34
3.3材料製備 35
3.3.1雙水磷酸氫鈣之合成 35
3.3.2摻鐵雙水磷酸氫鈣之合成 37
3.4材料分析 39
3.4.1 X-ray繞射儀(XRD) 39
3.4.2紅外線光譜儀(FTIR) 39
3.4.3感應耦合電漿光學放射光譜儀(ICP-OES) 39
3.4.4超導量子干涉元件(SQUID) 40
3.4.5振動樣品磁力計(VSM) 40
3.5材料磁滯損失測量 41
3.6生物相容性測試 42
3.6.1 LDH細胞毒性測試 42
3.6.2 WST-1細胞增生測試 44
3.7 粒徑分佈 45
3.8表面形態及粒徑(TEM) 45
3.9 生物可分解性測試 46
3.10體外(In-vitro)測試 46
第四章 結果與討論 48
4.1 X – Ray特性分析 48
4.1.1 雙水磷酸氫鈣X – Ray圖譜 48
4.1.2 含鐵雙水磷酸氫鈣X – Ray圖譜 50
4.2 含鐵雙水磷酸氫鈣之晶格常數 52
4.3 雙水磷酸氫鈣FTIR圖譜 55
4.3.1 含鐵雙水磷酸氫鈣FTIR圖譜 56
4.4 ICP-OES成份分析 57
4.5超導量子干涉元件分析 59
4.6振動樣品磁力計 63
4.7材料磁滯損失測量 65
4.8 熱量吸收率(Specific Absorption Rate SAR) 67
4.9 細胞毒性LDH測試 68
4.10 細胞增生WST-1測試 69
4.11粒徑分佈 70
4.12表面形態及粒徑(TEM) 72
4.13生物可分解性測試 74
4.14體外(In-vitro)測試 75
第五章 結論 77
參考文獻 79



表目錄

表1.1 95年台灣十大死因 3
表1.2癌症療法之比較 10
表2.1 不同鈣磷比所產生之不同相 24
表3.1 實驗藥品 33
表3.2 實驗設備 34
表3.3 摻雜鐵之含量 37
表4.1 雙水磷酸氫鈣PDF Card標準XRD資料 49
表4.2 各材料的磁性參數 62
表4.3 各材料中鐵的SAR值 66
表4.4 各材料之SAR值 67


圖目錄

圖1.1CHO細胞在不同溫度下之生存率 11
圖1.2 正常組織與腫瘤組織受熱血流量差異圖 11
圖1.3正常組織與腫瘤組織受熱之示意圖 12
圖1.4 脂族胞覆磁性顆(MCLs) 14
圖1.5利用靜脈注射MRI觀察與外加交流磁場之研究概意圖 15
圖1.6抗體接枝磁性脂質體(AMLs) 15
圖2.1順磁性(a)磁化強度與磁場的關係(b)磁矩排列情形 18
(c)磁化係數與溫度間的關係 18
圖2.2反磁性(a)電子旋轉方式 18
(b)磁化強度與磁場的關係 18
圖2.3鐵磁性(a)磁矩排列 19
(b)自生磁化與溫度的關係 19
圖2.4反鐵磁性(a)磁矩排列 20
(b)磁化係數與溫度的關係 20
圖2.5陶鐵磁性(a)磁矩排列(b)自生磁化與溫度的關係 20
圖2.6準磁性(a)磁矩排列(b)磁化強度與磁場的關係 21
圖2.7寄生性陶鐵磁性(a)磁矩排列(b)磁矩排列 21
(c)自生磁化與溫度的關係 21
圖2.8 磁化曲線 22
圖2.9 磁滯環 23
圖2.10 37°C下磷酸鈣不同相的同溫濃解度 25
圖2.11 DCPD沿[001]方向投影結構圖 26
圖2.12 CaO – P2O5相圖 27
圖2.13形成DCPD過程中時間pH與鈣濃度變化圖 28
圖2.14 pH值與鈣磷比對時間的影響圖 29
圖2.15 以共沉法合成雙水磷酸氫鈣示意圖 32
圖3.1 合成雙水磷酸氫鈣流程圖 36
圖3.2 合成雙水磷酸氫鈣摻鐵之流程圖 38
圖3.3 超高週波加熱器 41
圖3.4 LDH使tetrazolium salts反應之過程 43
圖3.5 WST-1使tetrazolium salt代謝成Formazan 44
圖3.6 體外測試細胞分配圖 47
圖4.1 雙水磷酸氫鈣(DCPD)的XRD圖譜 49
圖4.3不同濃度摻鐵雙水磷酸氫鈣晶格常數之變化 54
圖4.4不同濃度摻鐵雙水磷酸氫鈣晶格體積之變化 54
圖4.5為雙水磷酸氫鈣的FTIR圖譜 55
圖4.6為摻鐵雙水磷酸氫鈣的FTIR圖譜 56
圖4.7鈣與鐵的準確係數 58
圖4.8含鐵雙水磷酸氫鈣ICP-OES 58
圖4.9 DCPD-10%Fe的磁滯曲線 59
圖4.10 DCPD-10%Fe磁滯曲線放大圖 60
圖4.11 DCPD-20%Fe的磁滯曲線 60
圖4.12 DCPD-20%Fe磁滯曲線放大圖 61
圖4.13 DCPD-30%Fe的磁滯曲 61
圖4.14 DCPD-40%Fe的磁滯曲線 62
圖4.15 DCPD-60%Fe的磁滯曲線 62
圖4.16 DCPD-100%Fe的磁滯曲線 64
圖4.17 DCPD-20%Fe的磁滯曲線 64
圖4.18含鐵雙水磷酸氫鈣(DCPD-Fe)升溫曲線 66
圖4.19含鐵雙水磷酸氫鈣(DCPD-Fe)升溫曲線 66
圖4.20 不同材料培養1、3天之LDH測試 69
圖4.21 不同材料培養1、3天之WST-1測試 70
圖4.22 DCPD-20%Fe粒徑分佈 71
圖4.23 (a) DCPD-20%Fe TEM之表面形態 Hv = 50kv 73
(b) DCPD-20%Fe TEM之表面形態 Hv = 100kv 73
(c) DCPD-20%Fe TEM之表面形態 Hv = 40kv 73
圖4.24 DCPD-20%Fe粉末於酸性環下各離子離放之濃度累積圖 74
圖4.25 HFL-1體外測試之結果 75
圖4.26 A549體外測試之結果 75
參考文獻

[1]行政院衛生署,中華民國九十五年台灣地區死因統計上冊,2006。
[2]鐘昌宏,從到頭腳話癌症,台北:臺視文化,2001,第3頁。
[3]劉亮蘋,癌症治療保健事典,台北:台灣實業文化,2002,第14頁。
[4]黃世傑,癌,台北:正中書局,1977,第9頁。
[5]郭忠平,認識癌症,台北市:國家,1998,第7-8頁。
[6]黃世傑,癌,台北:正中書局,1977,第11頁。
[7]李門輝,癌的基礎科學,台北:合計圖書出版社,1987,第15-19頁。
[8]李旭生,曾禰逑,神醫.腫瘤對決錄,台北縣新店市:世茂,2003,第37頁。
[9]黃世傑,癌,台北:正中書局,1977,第50-55頁。
[10]李門輝,癌的基礎科學,台北:合計圖書出版社,1987,第213-241頁。
[11]C.M. Haskell, “Immunologic aspects of cancer chemotherapy”, Ann Rev, Pharmacol, Toxicol, 1977, 17, pp.179-195.
[12]E.M. Hersh, J.U. Gutterman, G.M. Marlight, “Immunotherapy of human cancer” Adv, Intern, Med, 1977, 22, pp.145-185.
[13]G.. Mathe, “Cancer Active Immunotherapy”, Springer-Verlag, Berlin and New York, 1976.
[14]李門輝,癌的基礎科學,台北:合計圖書出版社,1987,第285-288頁。
[15]O.S. Nielsen , M. Horsman and J. Overgaard , Eur. J. Cancer2001 , 37 , 1587-1589.
[16]S.Mornet , S. Vasseur , F. Grasset , E. Duguet “Magnetic nanoparticle design for medical diagnosis and therapy” J. Mater. Chem 2004 , 14 , 2161-2175.
[17]Jordan A, Wust P, Scholz R, Tesche B, Fahling H, Mitrovics T, Vogl T, Cervos-Navarro J and Felix R 1996 Cellular uptake of magnetic fluid particles and their effects on human adenocarcinoma cells exposed to AC magnetic fields in vitro Int. J. Hyperthermia 12 705–22.
[18]Catherine C Berry and Adam S G Curtis Functionalisation of magnetic nanoparticles for applications in biomedicine J. Phys. D: Appl. Phys. 36 (2003) R198–R206.
[19]Phillips, J. and Johnson, D.T., Magnetic Fluid Hyperthermia: A Topical Review, JOSHUA 3, 14-18 (2005).
[20]K. Overgaard and J. Overgaard, Eur. J. Cancer, 1972,8,65-78.
[21]K.G. Hofer, Abstracts of the 4th International Conference on Scientific and Clinical Applications of Magnetic Carriers,9-11May,2002,Tallahassee, Florida, p. 78; K.G. Hofer,Eur. Cell.Mater,2002,3(suppl.2),67-69.
[22]J. B. Dubois, Bull. Cancer/Radiother.,1995,82,207-224.
[23]W. C. Dewey, L. A. Sapareto , L.E. Gerweck, “Cellular responses to combinations of hyperthermia and radiation” , Radiology , 123:463-474,1977.
[24]C. W. Song, “Effect of local hyperthermia on blood flow and microenvironment” , Cancer Res ,. 44:4721-4730 , 1984.
[25]E. J. Hall, “Hyperthermia”, Radiobiology for the radiologist, 5th ed ., 504, Philadelphia , Lippincott Williams & Wilkins , 2000.
[26]M.Shinkai ” Functional Magnetic Particles for Medical Application “Journal of Bioscience and Bioengineering 2002 Vol.94, No/6, , 606-613.
[27]Berry C. and Curtis A.: Functionalisation of Magnetic Nanoparticles for Applications in Biomedicine, Journal of Physics D: Applied Physics 2003; 36: R198-R206.
[28]M. Shinkai, M. Yanase, H. Honda, T. Wakabayashi, J. Yoshida, T. Kobayashi, “Intracellular hyperthermia for cancer using magnetite cationic liposome: in vitro study”, Jpn. J. Cancer Res, 1996, 87, pp.1179-1183.
[29]A. Ito, M. Shinkai, H. Honda, T. Kobayashi, “Medical Application of Functionalized Magnetic Nanoparticles”, Journal of bioscience and bioengineering, 2005, Vol.100, No.1, pp.1-11.
[30]M. Yanase, M. Shinkai, H. Honda, T. Wakabayashi, J. Yoshida, T. Kobayashi, “Intracellular hyperthermia for cancer using magnetite cationic liposome: in vivo study”, Jpn. J. Cancer Res, 1998, 89, pp.463-469.
[31]B. Le, M. Shinkai, T. Kitade, H. Honda, J. Yoshida, T. Wakabayashi, T. Kobayashi, “Preparation of tumor specific magnetoliposomes and their application for hyperthermia”, J. Chem. Eng. Jpn, 2001, 87, pp.66-72.
[32]M. Shinkai, B. Le, H. Honda, K. Yoshikawa, K. Shimizu, S. Saga, T. Wakabayashi, J. Yoshida, T. Kobayashi, “Targeting hyperthermia for renal cell carcinoma using human MN antigen-specific magnetoliposomes”, Jpn. J.
[33]張煦,李學養,磁性物理學,台北:聯經出版事業公司,1982,第3-15頁。
[34]陳繼仁,陶瓷技術手冊(上),新竹:中華民國粉末冶金協會,1994,第561-564頁。
[35]張煦,李學養,磁性物理學,台北:聯經出版事業公司,1982,第17-21頁。
[36]Samar J. Kalita, Abhilasha Bhardwaj, Himesh A. Bhatt” Nanocrystalline calcium phosphate ceramics in biomedical engine” Materials Science and Engineering C 27 (2007) 441–449.
[37]Prashant N. Kumta , Charles Sfeir , Dong-Hyun Lee ,Dana Olton, Daiwon Choi “Nanostructured calcium phosphates for biomedical applications: novel synthesis and characterization” Acta Biomaterialia 1 (2005) pp.65–83.
[38]M. Bohner,F. Theiss,D. Apelt,W. Hirsiger,R. Houriet,G. Rizzoli,E. Gnos,C. Frei,J.A. Auer,B. von Rechenberg” Compositional changes of a dicalcium phosphate dihydrate cement after implantation in sheep” Biomaterials 24 (2003) 3463–3474.
[39]Mats S.-A. Johnsson and George H. Nancollas “The Role of Brushite and Octacalcium Phosphate in Apatite Formation” Oral Biology and Medicine,1992,pp.61-82.
[40]Beevers CA”The crystal structure of dicalcium phosphate dehydrate,CaHPO4.2H2O”Acta Cryst 1958,11,pp.273-277.
[41]W.M.M. Heijnen P. Hartman “Structural morphology of gypsum((CaSO4. 2H20), brushite(CaHPO4• 2H20) and pharmacolite (CaHAsO4• 2H20),Journal of Crystal Growth108,1991,pp.290-300.
[42]Lehr JR, Brown EH, Frazier AW, Smith JP, Thrasher RD ”Crystallographic Properties of Fertilizer Compounds “ Chemical Engineering Bulletin NO6. Muscle Shoals , Tennessee Valey Authority ,1967.
[43]Arai Y , Yasue T”Mechanical dehydration of brushite “J Chem Soc Jpn, Ind Chem Sec 1971;74:1343-1348.
[44]曲遠方,功能陶瓷材料,台北:曉園出版有限公司,2006,第280頁。
[45]A. Ferreira, C. Oliveira, F. Rocha “The different phases in the precipitation of dicalcium phosphate dehydrate” Journal of Crystal Growth 252, 2003, 599–611.
[46]J.C. Elliott”Structure and Chemistry of the Apatites and Other Calcium Orthophosp hates”Elsevier , Amsterdam,1994.
[47]R. ˇ Stulajterov´a, L_ . Medveck´y “Effect of calcium ions on transformation brushite to hydroxyapatite in aqueous solutions” Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 2007.
[48]T.K. Anee,N. Meenakshi Sundaram, D. Arivuoli, P. Ramasamy, S. Narayana Kalkur” Influence of an organic and an inorganic additive on the crystallization of dicalcium phosphate dehydrate” Journal of Crystal Growth 285 ,2005, pp.380–387.
[49]T.K. Anee, M. Palanichamy, M. Ashok, N. Meenakshi Sundaram, S. Narayana Kalkura,” Influence of iron and temperature on the crystallization of calcium phosphates at the physiological pH” Materials Letters 58 ,2004, pp.478– 482.
[50]G.R. Sivakumar, S. Narayana Kalkura, P. Ramasamy” Effect of magnesium on the crystallization and the microhardness of dicalcium phosphate dehydrate” Materials Chemistry and Physics 57 ,1999, pp.238-243.
[51]M.Gomi,Kanie,” Synthesis of nano-scaled yttrium aluminum garnet phosphor by co-precipitation method with HMDS treatment “Jpn.J.Appl.Phys,35,1798,1996.
[52]K.N. Clson, R.L. Cook, “奈米材料合成技術”J. Am.Ceram. Soc. 38, 499 1959.
[53]汪建民,材料分析:中國材料科學學會,1998,第434-465頁。
[54]楊鴻昌”最敏感的感測元件SQUID及其前瞻性應用”物理雙月刊,二十四卷五期,2002年10月。
[55]Stephen Mullens” Vibrating Sample Magnetometer” Stephen Mullens4000404.
[56]M. Babincova, D. Leszczynska, P. sourivong, et al ., J. Magn, Magn. Mater ., 225:109,2001.
[57]M.M.Nachlas, et al .,”The determination of lactic dehydrogenase with a tetrazolium salt”, Anal.Biochem,1:317-26,1960.
[58]Mosmann.T, Rapid Colorimetric Assay for Cellular Growth and Survival: Application to Proliferation and Cytotoxicity Assays, J. Immunol. Meth, 65, 55-63, 1983.
[59]Roche Molecular Biochemicals “Cell Proliferation Reagent WST-1” Version 3, Mai 1999.
[60]H. C. ME1 JER, J. VAN DEN HANDEL and E. FRIKKEE” MAGNETIC BEHAVIOUR OF VIVIANITE, Fes(PO& . 8Hz0” 1967 Physica 34 475-483.
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