肿瘤作为威胁人类生命安全的杀手之一,全球每年都会有大量的人死于肿瘤。手术、放疗和化疗都是传统的治疗癌症的方法,近年来随着纳米技术的兴起,治疗和诊断癌症的方法能够不断克服传统方法的弊端。通过纳米技术可以去合成适合于肿瘤诊疗一体的纳米颗粒,多功能纳米颗粒可以集靶向,成像和治疗于一体,而且低毒性,这就使纳米颗粒在肿瘤的治疗带来了不可替代的创新。肿瘤细胞表面的微环境和正常细胞的区别之一在于前者的细胞pH大于后者,本论文构建了一系列新型癌症報向的多功能纳米探针,并探讨了这些探针在光学诊疗中的应用潜力,具体包括以下三个方面的工作;一,构建新型氨基酸修饰的金纳米颗粒,并将其用于重金属离子Hg~+的检测本章主要采取了表面修饰化学的方法在金纳米颗粒表面修饰精氨酸然后将其用于Hg~+的检测。加入不同浓度梯度的汞离子进行检测。首先我们要去合成金纳米颗粒,金纳米颗粒是包含柠檬酸和精氨酸基团的纳米尺寸的复合物。当加入汞离子的浓度为5 umol/L时溶液中的颜色呈现出最深的紫色,而且随着浓度梯度增加,紫外吸收也是呈现线性的变化。采用光声设备时光声信号的强弱也可以表现出汞离子浓度的变化,这是我们此次工作中的亮点。金纳米颗粒通过表面化学反应修饰上精氨酸之后,通过粒度仪和电位随着时间的变化并不发生改变可以证明金纳米颗粒表现的非常稳定。溶液中颜色的变化随着重金属的加入,颗粒团聚的越大颜色也就随之越深。二,构建共包载染料Cy5分子和氧化锰纳米载体用于靶向和近红外光驱动的精准治疗本章采用Cy5染料分子和MnO通过共价键的方式连在一起,由于Cy5具有肿瘤的靶向作用,MnO分子具有磁性的跟靶向分子连在一起就能起到靶向的效果同时还具备MRI的成像功能,Cy5分子在激光的激发下能够发射出高量子产率的荧光,从而实现多模成像的效果。三,构建新型酸敏感纳米载体用于对肿瘤细胞双模成像介导的光动力治疗本章设计并合成了多种多功能纳米探针。其中一种纳米诊断试剂是酸敏感的纳米颗粒,这种纳米探针在循环的过程中直至到达肿瘤的部位荧光呈现了一个“OFF到ON”的转变,透明质酸通过亲疏水性包载第二代光敏剂二氢卟吩Ce6,由于肿瘤细胞表面酸性较强,HA-ADH-Ce6复合物(HACE NPs),这种复合物可以通过CD44(肿瘤细胞表面的透明质酸受体)被肺癌细胞A549细胞快速的摄取,遇到酸性强的环境会自动打开并释放出Ce6即二氢卟吩Ce6荧光分子,在激光的照射下在肿瘤部位呈现的荧光是游离Ce6发射荧光的5倍,光声强度是游离Ce6的3倍多。Ce6作为第二代光敏剂,可以产生活性氧实现光动力治疗的效果。第二种是上述工作中,不论是哪种纳米探针都需要首先合成,首先找到亲疏水性好的载体,通过化学键的共价键的结合的方式包载无机分子或者有机染料,肿瘤表面的EPR效应,要求合成的纳米颗粒的粒径大小要在10-100 nm的范围内,而且纳米颗粒的电负性在合适的范围,粒径和电位不随时间的改变发生变化,荧光发射稳定性好的纳米探针。合成出来的HA-ADH-Ce6复合物通过自组装形成HACE NPs,其中透明质酸的分子量分别为20,50和100 kDa。通过电镜对透明质酸-二氢卟吩Ce6纳米颗粒进行表征。得出来的粒径大小跟粒度仪测量的结果一致。不同分子量的效果测试,HACE20 NPs对肿瘤治疗的光动力效果以及荧光强度都比其它分子量的纳米颗粒要高,HACE20 NPs是一种好的药物载体,既能运输抗癌药物阿霉素还能高效的聚集在肿瘤部位进行NIR/PA对肿瘤介导治疗的双模成像。第二种纳米颗粒Cy5-MnO NPs采用了螯合的方式使染料和磁性无机MnO分子螯合在一起,Cy5染料的靶向性以及肿瘤部位的EPR效应,可以让纳米颗粒快速大量的聚集在肿瘤部位,同样可以实现NIR/MRI双模成像的介导性治疗肿瘤的效果,这样会大大的提高肿瘤治疗的精准性。本章主要的目的是合成多功能的纳米颗粒实现肿瘤的精准治疗,在光声/荧光/MRI介导的成像治疗肿瘤的过程中,通过纳米制剂运载的化疗抗癌药物阿霉素等再对肿瘤细胞进行化学治疗,提高癌症的治疗效果。我首先合成针对肿瘤靶向性效果非常好的纳米颗粒,载体的亲疏水性好的透明质酸(HA)去包载具备光动力治疗效果的第二代光敏剂二氢卟吩Ce6提高对肿瘤细胞的杀伤性。合成的纳米颗粒通过CD44(肿瘤细胞表面的透明质酸受体)被肺癌细胞A549细胞快速的摄取。总的来说,我们合成并设计了一种多功能纳米颗粒,相比不包裹的游离分子大大的提高了荧光强度和光声的效果,以及肿瘤的靶向性,在肿瘤的早期的诊断与治疗方面将会有一个广阔的应用前景。