近年来纳米生物医学发展十分迅猛,纳米载体可以精准地输送一种或多种药物到达肿瘤部位,不仅可以增强药物疗效,同时还可以避免传统化疗药物导致的副作用。利用纳米载体递送药物,避免它们在心脏及其他非靶标部位积累,可以降低对正常组织的毒副作用。一系列纳米材料的出现,为重大疾病如癌症的检测和治疗提供了全新的可能性。硒(Se)是人体健康必需的微量元素,具有广泛的药理作用和生理功能。研究表明,硒纳米粒子具有有效的抗癌活性和低毒性。因此,硒纳米粒子已被单独或作为药物载体用于预防及治疗癌症。已有报道,siRNA和顺铂通过纳米硒共同传递对肿瘤进行治疗,并取得了令人满意的效果。而纳米硒的其他形貌作为抗肿瘤药物的同时也扮演着药物载体角色的研究却少有报道。聚合物纳米载药平台显示出巨大的潜力,可以用于癌症治疗,主要因为它具有较小的尺寸,良好的生物相容性和生物降解性,血流中较长的循环时间,能够提高药物负载能力和易于修饰等性质。一般来说,基于聚合物的纳米药物根据药物结合机制可以分为三类,通过共价共轭的药物缀合物,通过疏水相互作用的聚合物胶束,以及通过包封的聚合物或聚合物囊泡。大多数聚合物被FDA批准为常用的靶向药物载体。众所周知,金纳米颗粒拥有与尺寸、形貌等相关的光学性质。现有的研究大多关注利用聚合物和生物大分子作为金纳米颗粒表面修饰物,而与小分子修饰金纳米颗粒相关的研究却少有报道。包括氨基酸以及巯基化合物在内的小分子物质相比,抗体、酶、多糖等生物大分子具有更简单的结构以及更小的位阻效应,更加容易和可控地在金纳米颗粒表面进行生物偶联。此外,小分子的定向和可亲性(accessibility)可以在不降低生物活性的前提下被准确地控制,因此小分子功能化的金纳米颗粒在药物应用过程中可以变得更加稳定和可重复性。基于以上研究背景,本文中前期设计并合成了一系列功能化纳米粒子用于药物载体,目的在于寻找新型载药体系;研究介孔硒和聚合物胶束载药体系,旨在提高其抗肿瘤活性;研究花状金纳米载药体系的光热效应,旨在提高金纳米粒子的光热效果;全文共分为四章。第一章为绪论部分,简要介绍了纳米载药平台的种类以及纳米载药体系对刺激-响应方法的研究进展,重点介绍了增强药物输送到肿瘤区域的研究方法与进展,同时阐述了纳米载药体系面临的挑战及本课题的选题目的和意义。第二章,以介孔硒为核心合成了一种负载化疗药物阿霉素(DOX)的氧化还原响应型药物递送系统(HSA-MSe@DOX)。DOX被封装在介孔中,人血清蛋白(HSA)包裹在介孔硒表面起到封堵介孔的作用。载药体系在体外模拟实验和细胞内药物释放结果表明,由于HSA中含有多个二硫键,在高浓度的谷胱甘肽作用下控制释放的效率显著提高,并且由于HSA可以靶向到细胞内的SPARC,显著提高药物在细胞内的含量。活体成像技术研究了HSA-MSe@DOX在荷瘤小鼠体内靶向肿瘤组织的作用,DOX通过载药体系可以更倾向于富集在肿瘤区域,体现了明显的靶向作用。体内抗肿瘤效果实验证明HSA-MSe@DOX载药体系在降低DOX的系统毒性的同时由于MSe与DOX的协同作用显著提高了抗癌效果。第三章,制备了一种两亲性聚合物胶束负载姜黄素(C16-SS-CS-mPEG@Cur)研究其抗肿瘤效果。通过FITR,TEM,1H-HMR等实验对C16-SS-CS-mPEG@Cur进行表征。体外释放实验表明C16-SS-CS-mPEG@Cur在二硫苏糖醇(DTT)存在下可以释放Cur。在高渗蔗糖和MBCD等抑制剂作用下内吞受到抑制,表明细胞摄取胶束的途径是小窝蛋白介导的胞吞和网格蛋白介导的内吞作用,主要途径是网格蛋白介导的内吞作用。体外细胞毒性实验表明C16-SS-CS-mPEG@Cur具体较好的生物相容性,并且能够有效地杀伤癌细胞。体外抗炎效果实验表明C16-SS-CS-mPEG@Cur能够下调TNF-α的表达具有一定的抗炎作用。最后通过荷瘤小鼠体内实验表明C16-SS-CS-mPEG@Cur具有较好的抗癌效果,并且能够通过对肿瘤微环境的炎症治疗提高抗癌效果。第四章,研究花状金纳米粒子(GNFs)负载siRNA提高光热治疗效果。GNFs与siRNA的质量比为20:1时,负载效率在90%以上,并且能够有效地沉默BAG3siRNA的表达。GNFs-siRNA具有较好的光热效果,可以通过光热疗法提高肿瘤的治疗效果。体外实验表明GNFs-siRNA具有较好的生物相容性并且在激光照射下可以有效杀伤肿瘤细胞。荷瘤小鼠体内实验表明GNFs-siRNA与GNFs处理组相比时,GNFs-siRNA治疗组肿瘤组织中BAG3基因在光照作用下表达明显下降,并且肿瘤的增长明显受到抑制,表明GNFs-siRNA提高了体内抗肿瘤光热治疗效果。我们相信,这些研究揭示了GNFs-siRNA在光热治疗和基因治疗肿瘤方面具有巨大的应用潜力。