基于纳米金属有机框架材料生物传感与药物输送的应用

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纳米技术与生物技术的结合即纳米生物技术是一门涉及到多个领域的的综合学科,目前一直处于国际生物技术的前沿,在医药领域有着广泛的应用与不可估量的发展前景。纳米技术在医药领域已经取得了一些进展,在一些疾病的前期诊断与治疗过程中发挥了十分重要的作用。纳米技术的发展不断推动各领域的进步,利用新兴的纳米技术解决生物问题成为当前的研究热点。近年来,纳米级金属有机骨架(n MOF)材料成为用于各种生物医学应用较有前景的工具。由于n MOF的化学多功能性,巨大的孔隙率和可调节的可降解性,它们已被用作细胞成像或运送治疗药物的载体。本文利用纳米级的金属有机框架材料探究在生物传感与药物输送上的应用。具体研究内容如下:(1)第二章中,在活细胞中充分递送DNA探针以及在没有额外添加游离金属离子的情况下激活DNAzyme催化活细胞中的作用是化学生物学面临的挑战。我们开发了ZIF-8的新应用,以携带核酸试剂并激活细胞内DNAzyme的反应。我们使用一种新型的DNA/ZIF-8静电纳米组装材料,发展了在活细胞中以目标mRNA启动的活性DNAzyme催化底物的扩增策略。结果表明,ZIF-8不仅可以作为核酸的纳米载体,而且可以增加细胞内游离Zn2+的浓度。纳米组件对目标mRNA具有高度选择性,并为细胞生物学中的细胞内活化DNA酶作用提供了高性能平台。(2)第三章中,为了减少治疗的副作用并使治疗效果提升,利用纳米材料递送化疗药物是非常必要的。我们探究了稳定性较高的MOF Ui O-66-NH2纳米材料作为化疗药物DOX的载体,用来增强药物的治疗效果。该装载药物的纳米材料Ui O-66-NH2具有毒性小,稳定性较高,大小适当的特点。此外,研究证明UiO-66-NH2能够充分递送药物分子,对Hela细胞产生与游离DOX相当的毒性。本文可能为MOF在生物化学中的应用提供新的有前景的应用。
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