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研究背景:乳腺癌发病率呈逐渐上升趋势,早期诊断是提高疗效和患者生存率的关键。近年来分子影像学的快速发展为乳腺癌的早期精准诊断带来了新的希望和新的思维模式,而以纳米粒子为载体的靶向分子影像对比剂近年来得到了迅速发展,并在肿瘤靶向成像的研究工作中得到很好的运用,结果表明分子靶向显像是肿瘤精准诊断的可靠手段。本论文构建三种新型纳米分子影像对比剂,并将其用于乳腺癌成像的实验研究。目的:构建超顺磁性氧化铁纳米粒子(Superparamagnetic Iron Oxide,USPIO)自组装两亲性聚合物DSPE-PEG藕联靶向分子Cy5的MRI和荧光双模成像和氧化锰磁性纳米粒子(MnO)藕联靶向分子IR808的MRI、荧光和光声三模态成像的两种分子靶向对比剂USPIO@Cy5和MnO@IR808,并通过体外细胞试验和动物活体移植乳腺癌成像,论证两种分子靶向对比剂对乳腺癌的主动靶向性和多模态成像效果;并探讨基于二硫化钨纳米片(WS2)的乳腺癌靶向光声成像的纳米材料选择。材料与方法:1.利用两亲性脂质体偶联七甲川菁染料(Cy5)和USPIO纳米粒子自组装获得USPIO@Cy5纳米分子靶向对比剂;2.利用七甲川花菁类荧光小分子(IR808)修饰氧化锰(MnO)纳米粒子,构建MnO@IR808纳米分子靶向对比剂;通过体内、外荧光显像和MRI成像论证USPIO@Cy5和MnO@IR808两种分子靶向对比剂对乳腺癌靶向成像能力,以及MnO@IR808的光声成像效果;3.用人血清白蛋白(HSA)分别修饰单层、多层二硫化钨纳米片(WS2),比较两种二硫化钨纳米片的光声信号强度和对活体移植乳腺癌成像效果。结果:1.成功构建平均粒径约21nm的USPIO@Cy5纳米粒子,体外细胞检测结果显示USPIO@Cy5能通过乳腺癌细胞膜上阴离子转运蛋白OATPs跨膜运动,主动靶向肿瘤细胞,并定位于线粒体。活体内荧光显像和MRI成像结果表明USPIO@Cy5纳米粒子有很好的乳腺癌靶向性,在小鼠移植乳腺癌的荧光显像和MRI成像中获得很好影像效果;2.成功构建平均粒径为约40nm的MnO@IR808纳米粒子,体外细胞检测结果显示MnO@IR808靶向对比剂在靶向乳腺癌细胞株后,能够进入到乳腺癌细胞株的细胞器中,定位于线粒体内。活体小鼠移植乳腺癌靶向显像实验显示,MnO@IR808分子靶向对比剂能够对移植乳腺癌进行特异的荧光、MRI和光声三模显像,效果良好;3.HSA修饰的二硫化钨纳米片能有效增强光声显像信号强度,并具有很好的生物安全性,单层二硫化钨纳米片能较多层二硫化钨纳米片获得更好的乳腺癌光声成像效果。结论:本研究构建了三种新型纳米分子靶向对比剂,实验结果表明三种对比剂都具备很好的乳腺癌靶向性,能产生良好的靶向成像效果,为实现乳腺癌的早期检测及疗效评估提供了新思路和新方法。