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电致化学发光成像(Electrochemiluminescence imaging,ECL imaging)是一种基于氧化还原反应的检测方法,利用电子倍增相机等光学仪器将电生物质的电信号转化成图像。目前,ECL成像已经成功应用于肿瘤组织检测,蛋白质检测,单纳米颗粒检测,活细胞-基质检测,肿瘤标志物检测等。诊疗一体化是一种用于肿瘤研究的新方法,通过输出可视化的信号实现肿瘤标志物的检测,检测后利用多功能药物探针的靶向性使肿瘤高效凋亡,实现肿瘤的诊疗一体化研究。本实验将电致化学发光成像与诊疗一体化结合,构建了一个诊疗一体化的电致化学发光成像系统,通过输出ECL图像,成功实现了对肿瘤标志物micro RNA-21和核仁素的检测;此外,利用多功能药物载体靶向肿瘤标志物,成功实现了对肿瘤的高效治疗。具体研究工作如下:(1)电致化学发光成像联合化学-光热疗法用于micro RNA-21的检测及肿瘤治疗microRNA-21参与调控肿瘤的产生、生长和转移过程,几乎在人类所有恶性肿瘤中表达,是一种用于肿瘤早期诊断的生物标志物。本文将电致化学发光成像用于micro RNA的检测,肿瘤细胞在药物探针Au NCs@PMA的刺激下产生活性氧,活性氧与鲁米诺在一定电压下发光,通过电子倍增相机将光信号转化成图像,输出micro RNA-21的电致化学发光图像。检测后,肿瘤细胞在高浓度活性氧的损伤下凋亡。此外,构建该药物探针的纳米材料Au NCs有良好的光热效应,在近红外光激发下能够将吸收的光能转化为热能,肿瘤细胞在选择性地局部高温下凋亡,利用化学-光热联合疗法,达到了高效治疗肿瘤的目的。(2)电致化学发光成像联合双重药物疗法用于核仁素的检测及肿瘤治疗核仁素在调节细胞的增殖,存活和凋亡过程中起着重要的作用,能够促进细胞在生物学功能上保持稳态,对研究复杂的肿瘤生长过程具有重要的意义。本文我们将电致化学发光成像用于核仁素的检测,基于电子跃迁和活性氧-鲁米诺的氧化还原反应,实现了单个肿瘤细胞内核仁素的电致化学发光成像检测。成像后,双重药物探针MSN@PMA@DOX被肿瘤标志物核仁素特异性识别并释放药物,探针中的DOX抑制遗传物质核酸合成诱导肿瘤细胞凋亡,PMA刺激细胞产生高浓度活性氧破坏DNA和蛋白质导致肿瘤细胞凋亡。在双重药物的作用下,实现了对肿瘤的高效靶向治疗。