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本课题开发了一种以中空介孔硫化铜纳米粒(HMCuS NPs)为药物载体的同时具有诊疗功能的新型纳米给药系统。首先,由于HMCuS NPs的中空介孔结构以及很强的近红外吸收和高的光热转换效率,因此该粒子不仅可以作为药物载体而且可以作为成像造影剂应用于光声成像对肿瘤部位进行诊断、光热治疗和光动力学治疗。其次,转铁蛋白(Tf)转运的铁离子可以使青蒿琥酯(AS)内过氧桥断裂而产生活性氧(ROS)来杀死肿瘤细胞,而且肿瘤细胞表面高表达的转铁蛋白受体(TfR)使得Tf同时具有肿瘤细胞靶向性。再者,瘤旁注射(PT)这一给药方式可以产生DMR(Diffusion Molecular Retention)效应,即药物经缓慢的血管摄取和广泛的间隙扩散在肿瘤内大量并长时间滞留从而增强抗肿瘤效果以及降低对正常组织器官的毒副作用。这些独特的性质为抗肿瘤治疗创造了巨大的优势。因此,本课题结合以上特性构建了一种同时具有靶向、光热治疗、光动力学治疗、光声成像、药物治疗和产生DMR效应的多功能诊疗体系。本课题应用HMCuS NPs作为转运载体,通过物理搅拌将药物AS载入纳米粒内部,再通过物理吸附作用将Tf连接到HMCu S NPs表面,构建了AS/Tf-HMCuS NPs这一新型给药系统。通过对制备条件的考察筛选出了最佳工艺为:搅拌时间24 h,常温载药,投料比HMCuS:AS为1:5,得到的载药率为28.2%,HMCuS与Tf连接的最佳质量浓度比为2:1。AS/Tf-HMCuS NPs的粒径为205±5.4 nm,电位为-25.5±3.6 mV。本课题选用人乳腺癌细胞系MCF-7研究了AS/Tf-HMCuS NPs体系的细胞摄取能力、体外细胞毒性和有无近红外光照射产生的活性氧水平。在细胞摄取实验中采用FITC来标记HMCuS NPs和Tf-HMCuS NPs。结果证明,HMCuS NPs能够有效携带药物进入细胞,Tf作为靶头可以提高载体进入细胞的效率,经过2 h的时间Tf-HMCuS NPs的细胞摄取率就达到了99.9%。制剂组对MCF-7的增殖抑制效果明显比对照组AS强,72 h的时候在激光照射下细胞生存率仅有7.4%,而对于HMCu S NPs组(无激光照射),细胞生存率仍在90%以上,证明HMCuS NPs是一个相对安全的药物载体。用荧光显微镜观察活性氧水平,由于AS与Tf的协同作用使AS/Tf-HMCuS NPs产生的活性氧最多,尤其是照激光后,散发出最强的荧光,证明了这一体系显著的光动力学治疗效果。以小鼠为模型动物,活体成像实验结果显示瘤旁注射后Tf修饰的HMCuS负载的荧光染料可以在肿瘤内滞留长达96 h。光声成像结果充分地证明了HMCuS可以作为光声成像造影剂。体内药效学实验结果显示,在给药次数减少一半的情况下,瘤旁注射制剂组(AS/Tf-HMCuS NPs/PT)经激光照射后的抑瘤效果依然最好,抑瘤率达到了74.8%。本课题应用免疫荧光实验来追踪Tf-HMCuS NPs进入肿瘤内的过程从而证实了DMR效应的机制。在组织分布试验中,静脉注射制剂组(AS/Tf-HMCuS NPs/IV)的肿瘤靶效率Te只有22.01%,而瘤旁注射制剂组(AS/Tf-HMCuS NPs/PT)的Te达到了78.63%。因此,这种多功能诊疗手段在抗肿瘤方面应用前景广阔。