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鉴于肿瘤的高发病率和难治愈性,开发性能优良的肿瘤诊断和治疗策略具有迫切的现实需求。基于纳米平台的肿瘤诊疗策略因具有较好的肿瘤特异性和易于功能化等特性,正受到越来越广泛的关注和研究。本文以聚多巴胺(Polydopamine,PDA)为研究模型,构建了一系列功能化纳米平台,对其进行充分的理化表征,通过细胞和动物模型研究它们在肿瘤诊断和治疗中的性能。具体研究内容如下:1.通过多巴胺单体在碱性介质中聚合,制备得到PDA纳米颗粒。对其进行聚乙二醇修饰,随后通过?-?/静电相互作用和螯合作用分别进行光敏剂IR820和磁共振造影剂Fe3+的负载。所得产物性能优良,表现出与浓度呈正相关的磁共振成像、光声成像、自由基生成、光热转化等能力。体外细胞实验表明,产物纳米颗粒具有良好的细胞相容性和显著的细胞内化行为。在激光照射下,所得产物可以有效产生热量和活性氧自由基,用于致死肿瘤细胞。在150 ppm条件下,细胞致死率可达90%左右。本章制备的集磁共振成像/光声成像/光动力治疗/光热治疗于一体的纳米平台性能优良,在肿瘤多模态诊疗中具有一定的应用潜力。2.设计并构建了一种以PDA纳米颗粒为“核”,树状大分子-金纳米颗粒为“卫星”,聚乙二醇链为保护层,化疗药物阿霉素为负载物的“核-卫星”结构的载药聚多巴胺/树状大分子-金复合纳米颗粒。首先,PDA纳米颗粒表面具有丰富的化学基团,可实现“卫星”和化疗药物的有效负载。同时,它具有良好的生物相容性和近红外光响应能力,是一种优良的近红外光诊疗剂。其次,“卫星”可响应肿瘤部位偏酸环境得以释放,渗透进入肿瘤深处,实现药物级联递送。具有类过氧化氢酶活性的金纳米颗粒催化肿瘤部位H2O2生成氧气,缓解因乏氧产生的耐药性。最后,化疗药物阿霉素可在光热、弱酸、H2O2等因素的刺激下响应释放,达到光热辅助的增强型化学治疗。该复合纳米颗粒具有良好的稳定性,所负载的“卫星”和药物可以在刺激下响应释放,在3D细胞球和活体肿瘤模型中均显示出增强的渗透能力和药物递送行为,最终在光声/近红外荧光双模态成像的指导下实现有效的肿瘤治疗。本章制备的新型“核-卫星”载药聚多巴胺/树状大分子-金纳米颗粒,通过光热、缓解乏氧、增强渗透、级联递送等策略有效改善了传统化学治疗面临的困境,显著增强了肿瘤治疗效果。3.以PDA纳米颗粒为载体,依次负载葡萄糖氧化酶、包裹牛血清白蛋白,原位生长磷酸铁纳米颗粒,最终形成多功能纳米酶平台。首先,PDA可用于肿瘤的光声成像和光热治疗;其次,牛血清白蛋白可提高产物的稳定性和生物相容性。再次,葡萄糖氧化酶可催化糖酵解作用,消耗肿瘤内葡萄糖产生葡萄糖酸和H2O2,重建肿瘤微环境,并实现肿瘤饥饿治疗;同时,在低糖环境中热休克蛋白的表达受到抑制,有利实现PDA介导的低温光热治疗。最后,加重的酸化,不仅可以加速磷酸铁降解释放出Fe3+,而且可增强PDA的还原性。通过这二者间的氧化还原反应,能够产生具有较高芬顿催化活性的Fe2+的持续供应,进而促进高毒性羟基自由基的生成,最终实现增强型化学动力治疗。体外和体内实验证明,该多功能纳米酶平台具有优良的稳定性和多种刺激(近红外激光、酸、H2O2、葡萄糖等)响应能力,表现出良好的糖酵解催化和芬顿催化能力,能够在光声/近红外荧光/光热三模态成像的指导下实现肿瘤的饥饿/低温光热治疗/增强型化学动力三模态协同治疗。本章制备的多功能纳米酶平台,可为性能优良的肿瘤诊疗平台的设计提供较为坚实的数据支撑和研究基础,并对具有肿瘤微环境响应和调节能力的纳米平台的构建提供一定的借鉴意义。