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光动力治疗作为一种新型的肿瘤治疗方式,具有很多优异性,例如靶向性强,对患者造成的痛苦小,因而被应用于很多国家的临床治疗。然而,传统的光动力治疗往往因为外加光源在生物组织中的穿透深度较弱而阻止了其进一步的发展。虽然在近几年里,人们不断开发了多种方法来增加光源对于生物组织的穿透深度,例如尝试使用近红外光,切伦科夫射线和X射线来使得光源穿透深度增强,但始终还是受限制于生物组织的穿透力。此外还有皮肤的光敏性和光源的光热效应对皮肤的伤害也使患者对光动力疗法产生质疑和担忧。在本课题中,我们将一种内源性的生物发光应用到光动力治疗中来取代外部光源,从而消除了光动力治疗效果受到组织穿透深度不佳的限制。我们选择生物可降解聚合物PLA和PLGA,以及一种具有高单线态氧产率的光敏剂孟加拉玫瑰红Rose Bengal,通过再沉淀法制备纳米粒子,作为光动力治疗的“药”。另外我们选择萤火虫生物发光系统作为光源,因为纳米粒子的吸收光谱与生物发光的发射光谱有明显重叠,因此二者可发生生物发光共振能量传递作用(BRET),继而激发光敏剂RB,将氧分子转化为活性氧物质从而杀死癌细胞达到抑制肿瘤生长的目的。我们分别探索了体外和体内的治疗效果,细胞毒性实验验证了实验中使用到的荧光素,荧光素酶和纳米粒子分别单一作用不具备细胞毒性,但是纳米粒子在BRET作用下表现出较好的细胞毒性,验证了体外治疗的效果。通过在H22肿瘤模型的小鼠上进行的体内实验可以看出,BRET-PDT的疗法确实能够起到很好的肿瘤抑制作用。此外,从细胞的荧光成像图片上看,BRET-PDT治疗组与对照组相比造成了超过50%的细胞死亡。体内生物荧光成像的图像说明纳米粒子在生物发光系统作用下在生物的体内环境中具有很高的稳定性,并且其荧光易于观察。以上结论说明,我们研究的基于生物发光共振能量传递作用的光动力治疗(BRET-PDT)方法在没有外部激发光的时候能够有效的杀死癌细胞抑制肿瘤生长,为光动力治疗提供了一种新的方法,也对光动力疗法在深层肿瘤组织的治疗上提供了很有意义的指导。