摘要
近年来，光热治疗由于其高效性和微创性的特点，已经成为治疗癌症的一种新型手段。金纳米棒(Gold nanorod，GNR)作为一种典型的近红外响应材料，在激光光源照射下能快速地将光能转变为热能。GNR独特的结构特点是具有横向和纵向两个等离子共振吸收峰(TSPR和LSPR)，故可通过调节LSPR的波长来调控GNR的光热性能，但GNR的稳定性差，容易受到外界环境的影响而发生团聚。海藻酸钠(Sodium Alginate，SA)是天然的聚阴离子多糖，生物相容性好，能够与带正电的GNR静电结合。因此，本课题采用SA修饰GNR，提高GNR抵抗溶液的pH，离子强度及温度的能力，制备了具有近红外响应性能的SA/GNR复合微球。此外，为了提高SA/GNR复合微球在水溶液中长时间稳定性，进一步利用壳聚糖(Chitosan， CS)对SA/GNR复合微球进行改性，制备了CS/SA/GNR复合微球，研究了其结构形貌及光热性能，探讨了其长时间水溶液稳定性。具体内容如下： (1)GNR的合成及表征 本文通过晶种生长法合成了三种不同长径比的GNR，对其结构和形貌进行了表征，并研究了不同条件对GNR近红外响应(NIR)性能的影响。研究表明在一定范围内，随着HCl含量的增加，LSPR逐渐红移，长径比逐渐变大。通过TEM观察发现，GNR形貌较好，尺寸均一。XRD谱图证明了GNR有四个特征衍射峰。通过对GNR的NIR性能探究，结果表明：随着激光强度的增加，GNR的升温速率越快，温度上升越高。GNR的LSPR分别为770nm、810nm和850nm，温度对应升高17.4℃、22℃和16.6℃，即GNR的LSPR越接近激光器的波长808nm时，越易与其产生共振，温度上升越高。并且，在一定范围内，随着GNR浓度增加，温度也越来越高。这些结论奠定了制备具有近红外响应性能的GNR复合材料的基础。 (2)SA/GNR复合微球的制备及表征 本文通过乳化法制备出了不同尺寸的SA/GNR复合微球，对其结构和形貌进行了表征，探究了不同微球对NIR性能的影响。制备SA/GNR复合微球时，调节SA的浓度为2%、1%和0.5%，对应微球尺寸为37.65±30.98μm、7.83±5.92μm和4.29±2.67μm。通过XRD和FT-IR对SA/GNR复合微球进行结构分析，证明GNR成功地包载在微球中。通过光学显微镜和SEM对SA/GNR复合微球进行表征，发现微球形态规整，尺寸相对均一，表面较光滑。通过红外激光器对不同参数的SA/GNR复合微球进行了NIR性能探究，结果表明：在一定范围内，随着微球尺寸的减小，升温效果越好；当GNR的LSPR的吸收波长越接近808nm，微球温度上升越高；在一定范围内，随着GNR浓度的增加，微球升温效果越好。但进一步对SA/GNR复合微球在水溶液中长时间稳定性进行探究，发现随时间延长，微球溶胀破裂，稳定性变差。 (3)CS/SA/GNR复合微球的制备及表征 采用浸渍法制备了CS/SA/GNR复合微球，调节CS的浓度为1%、0.5%和0.25%，探究CS浓度的变化对微球形貌及NIR性能的影响。通过XRD和FT-IR对CS/SA/GNR复合微球进行结构分析，证明复合微球成功包覆GNR和CS。通过光学显微镜和SEM对CS/SA/GNR复合微球进行表征，表明CS的加入使微球的表面变粗糙，且CS浓度越大，微球的表面粗糙度越大。调整GNR的混合顺序后制备CS/SA/GNR-2微球，在其表面能清晰地观察到大量的GNR。通过红外激光器对不同CS浓度的CS/SA/GNR复合微球进行了NIR性能探究，结果表明：随着CS浓度的减小，微球升温效果越好。并且，CS/SA/GNR-2微球在相同时间内温度上升较高，证明CS和GNR的加入提高了微球的光热性能。同样对CS/SA/GNR复合微球在水溶液中长时间稳定性进行了探究，发现微球形貌保持较好，证明CS的加入改善了微球稳定性。
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