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红细胞作为血液中数量最多的一种血细胞,行使着机体内氧气运输的功能。因其独特的长循环性、细胞膜可逆变形性、比表面积较大等特性,因此在天然药物载体的应用中得到了广泛地关注和研究。本课题主要基于红细胞开展了两个方面的工作。一方面,基于功能化红细胞,我们采用简单快速的方法构建了一种基于红细胞的超灵敏光控释放药物载体;另一方面,我们将红细胞膜作为纳米材料表面修饰物,得到了一种基于全氟碳的纳米级人工红细胞,该体系能够改善肿瘤乏氧内环境,有效提高肿瘤放射治疗效果。具体工作如下:1、通过简单地搅拌处理,光敏分子二氢卟吩(Chlorine6,Ce6)可以直接吸附到红细胞(Red Blood Cells,RBCs)膜上。接着,利用低渗透析的方法,抗肿瘤药物盐酸阿霉素(Doxorubicin,DOX)可被装载到红细胞内腔,得到一种对光超灵敏相应的载药红细胞(DOX@RBC-Ce6)。该体系在不经光照处理时十分稳定且没有明显的细胞毒性,经过低功率、短时间的660 nm光照处理后,Ce6产生的单线态氧可使红细胞膜破裂,导致红细胞内部药物释放,实现杀伤肿瘤细胞的作用。同时,该体系还适用于生物大分子药物的装载,并可保留其原本生理活性。2、为了得到具有载氧能力的、长循环、纳米级人工红细胞,我们通过双乳溶剂蒸发法将全氟碳(Perfluorocarbon,PFC)包裹于聚(D,L-丙交酯-co-乙交酯)(poly(D,L-lactide-co-glycolide),PLGA)中,得到 PFC@PLGA 纳米颗粒。为了使该纳米颗粒具有良好的稳定性以及长时间的血液循环,我们将其与制备好的红细胞膜(Red blood cell membrane,RBCM)一起搅拌过夜,红细胞膜会以right-side-out 的方式分布在 PLGA 表面,从而得到 PFC@PLGA-RBCM 作为纳米级人工红细胞。该纳米颗粒既具有PFC的氧气运输功能,又具备红细胞的长循环性质。静脉注射后,该纳米颗粒可以通过血液循环,到达肿瘤部位,并可以穿过血管渗透到肿瘤内部,从而高效地改善肿瘤乏氧内环境。将该体系应用到放射疗法中,能够显著提高放疗效果,同时该体系也可以应用到其它需氧治疗体系中。我们的研究证明红细胞可以作为一种特殊的药物载体,用于肿瘤治疗。此外,基于红细胞膜结构和循环特性构建的长循环性能的纳米级人工红细胞,具有良好的可行性和应用前景。