现代临床医疗手段逐渐从传统的"one-size-fits-all"向新型个体化治疗给药策略转变。这样的治疗方法使医生可以最大限度缩短诊断和治疗之间的时间。诊疗一体化治疗,就是把诊断试剂、治疗试剂整合在一个单独系统内,此种治疗策略在个体化给药领域起到重要的作用。最近诊断试剂普遍使用类型为:超声(US)、核磁共振(MR)、断层扫描(CT)、单光子发射计算机化断层显像(SPECT)等。通过发挥各自的优势,把诊断与治疗试剂组合在一起,起到协同作用,达到对实时监测治疗反馈的作用。同时,诊疗一体化纳米粒可以作为一种工具,用来筛选既安全又有效的剂量,使得医生在发病早期阶段避免药物不合理利用而导致对人体的副作用。在众多载体种类中,高分子是最受欢迎的纳米诊疗一体化平台。在癌症治疗过程中,作为载体平台系统,高分子聚合物可以通过化学键偶联方法,增加游离药物的溶解度和包封率,同时可以延长药物在体内的半衰期,保证药物在体内的释放。另外,高分子聚合物溶液中的粒径大小,通过增强渗透和保留(EPR)作用,实现被动靶向。而且除被动靶向之外,还可以在高分子链上连接主动靶向分子,准确靶向病灶部位,使得药物可以准确、高效运送到疾病部位。尽管上述以高分子为载体的诊疗一体化纳米粒发展迅猛、具有很多优点,但是现在仍然遇到很多问题需要迫切解决。第一,成本高。无毒安全的造影剂和高分子材料价格都很高,一方面,这样无形中增加了研发的成本,很多研发实验室并没有充足的资金去完成大批量的研究,另一方面,增加了病人的就医成本,很多病人并不能担负的起昂贵的高端药物费用,最后导致疾病进展快,耽误及时治疗;第二,在造影剂领域,尤其是涉及到造影剂自身功能与高分子载体相互作用时候物理化学性质方面的更深层次的研究很少,这对于诊疗一体化纳米粒子整体在机体的作用效果和安全性尤为重要。第三,制备方法繁琐,容易破坏药物本身功能基团,引入不必要的杂质,最终导致重复试验差,同时也不能大规模的生产。为了解决上述问题,本课题设计一种制备简单、安全性高、药效好的诊疗一体化纳米粒,对抗肿瘤递药系统有非常大的意义、为今后个体化用药领域深入研究有重要的参考价值。本课题的设计思路为,化学键偶联紫杉醇的聚谷氨酸高分子在水中可以自组装形成纳米粒,纳米粒外部溶于水、内部疏水,形成一个高分子载药平台。然后将溶于有机溶剂的造影剂逐滴加入水相中,通过超声乳化使其变成澄清的溶液,二者作用在统一系统内,再把多余溶剂去除,最终冷冻干燥形成诊疗一体化纳米粒子pGGA-PTX/SPION。通过动态蒸发光散射仪、透射电子显微镜、紫外分光光度计、热重分析仪等精密仪器,对此多功能纳米粒进行物理化学表征;用CCK-8试剂盒、普鲁士蓝染色、H&E染色等对其抑制肿瘤效果以及对正常组织安全性进行系统的体外评价;动物体内实验包括两个方面,一方面通过核磁共振仪对此纳米粒的造影效果进行评价,另一方面是通过动物造模,尾静脉注射药物考察药效实验。通过上述一系列的实验,结果证明本实验制备的诊疗一体化纳米粒具有很好的诊断和治疗效果。在物理化学表征方面,pGGA-PTX/SPION纳米粒形态饱满均一,大小匀称,约110nm。通过EPR效应,被动靶向肿瘤组织。纳米粒载药量约为27.66%,造影剂含量约为6.34%,载药量高。在体外评价中,细胞存活率pGGA-PTX/SPION与PTX相似,说明有很好的抑制肿瘤细胞的作用,在H&E实验中,此纳米粒对正常组织没有损害作用,充分体现了其良好的安全性能。在体内造影方面,通过核磁共振,我们可以清楚看到,药物在肿瘤体内整个代谢过程,实现了药物实时监测。体内药效实验中,pGGA-PTX/SPION组抑制肿瘤增长的效果最明显。综上所述,我们制备的诊疗一体化纳米粒子在未来的肿瘤诊断与治疗联合应用方面起到重要的作用,提供一种安全、有效、可行的科学研究思路。