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由于目前广泛使用的癌症治疗模式(化疗和放疗)存在着一系列弊端,微无创的治疗理念和治疗方法受到人们越来越多的关注。高强度聚焦超声(High Intensity Focus Ultrasound,HIFU)和光热治疗(Photothermal Therapy,PTT)是目前研究最多的微无创治疗方法。二者利用外界刺激(声或光),引起病变区域组织的灼伤而发生坏死,对正常组织却无毒副作用。空心介孔材料具有大的空腔、高的孔容、优异的生物相容性,以及能够负载大量的药物和客体分子等优点,在癌症的诊断和治疗中颇受广大研究者的青睐。本论文制备出空心介孔二氧化硅(HMSN)和空心介孔普鲁士蓝(HPB)的纳米材料,并探索了它们在微无创肿瘤治疗中的生物应用,具体如下:(1)空心介孔二氧化硅药物载体:高强度聚焦超声刺激下的药物可控释放与癌症的高效治疗本章中制备了一种磷脂修饰的空心介孔二氧化硅(LHMSN),该材料具有大的比表面积(807 m2/g)和空腔,对抗癌药物有很高的装载率(亲水性药物阿霉素:43.5%,疏水性药物喜树碱:19.3%)。磷脂的成功修饰,提高了LHMSN的稳定性。材料内共负载抗癌药物和三相转变(固-液-气)温敏性相变材料左旋薄荷醇(L-menthol,LM),在HIFU刺激下,瞬间高强的机械作用可以在一定程度上击碎和破坏LHMSN外壳,有利于药物的释放、LM的相变和载体材料的降解。此材料体系在HIFU作用下,于体内外肿瘤治疗中都表现出良好的治疗效果。(2)普鲁士蓝基纳米诊疗剂的制备及其在超声介导的光热治疗中的应用空心介孔材料在纳米医学和纳米生物工程领域引起了人们的广泛关注。于此,我们设计并合成了一种具有优异的胶体稳定性的纳米诊疗剂—装载有温敏性相变材料全氟戊烷(PFP)的空心介孔普鲁士蓝外壳(HPB)纳米材料(HPB-PFP)。HPB外壳具有优异的光热转换性能,能有效吸收近红外光并转换成大量的热。这些热量不仅能够使肿瘤组织温度升高而杀死肿瘤,而且还能促进内部低沸点的PFP发生液气相变。这些PFP微气泡不断地长大融合,引起声阻抗差异,因此,明显增强体外超声实验中B-模式的信号,而且在裸鼠体内实验中也有效增强了肿瘤组织的回声反射信号。本实验中制备的HPB-PFP具有良好的生物相容性、优异的胶体稳定性和光热转换效率,在US成像介导的肿瘤的诊断和治疗领域具有潜在的应用前景。