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研究目的:通过构建可注射的海藻酸钠（ALG）水凝胶,共同包载亲水性化疗药物盐酸阿霉素（DOX·HCl）和在近红外二区（NIR-II）区有明显吸收的金纳米金棒（Au/Ag NRs）,从而实现一次注射,多次治疗的目的,并达到“1+1>2”的光热-化疗协同治疗NSCLC的目标。研究方法:1.金纳米棒Au/Ag NRs的制备和表征:本研究首先通过晶种法合成金纳米棒Au NRs,将还原剂DDTC共价地覆盖在第一金属内核（金）的表面,从而精确的控制第二金属Ag的生长,制备在NIR-II区具有强吸收性的玉米棒状双金属核-壳结构。接下来对Au/Ag NRs进行表征。首先使用透射电镜（TEM）表征Au/Ag NRs的形态、长径、直径及分散状态。接着使用紫外-可见-近红外吸收光谱仪（UV-vis-NIR）测定Au/Ag NRs的吸收峰。利用实施升温法检测Au/Ag NRs在1064-nm近红外激光照射下的光热转换能力和光热稳定性。2.NR/DOX/ALG水凝胶的制备和表征首先检测了不同浓度海藻酸钠在含有1.8 nM氯化钙的PBS缓冲液中的成胶情况。接下来对NR/DOX/ALG水凝胶进行表征。首先使用扫描电镜（SEM）观察水凝胶的形态,接着通过流变力学及杨氏模量检测水凝胶的力学性能,并检测水凝胶的溶胀及体外降解性能。并利用实施升温法检测NR/DOX/ALG水凝胶在1064-nm近红外激光照射下的光热转换能力和光热稳定性。最后通过荧光分光光度计检测NR/DOX/ALG水凝胶中的DOX·HCl释放情况。3.细胞实验采用激光共聚焦显微镜（CLSM）和流式细胞术检测检测A549细胞对水凝胶中DOX·HCl的摄取情况。并使用CCK-8评估水凝胶的体外生物安全以及光热性能对A549细胞的杀伤情况。进一步利用细胞杀伤实验了解NR/DOX/ALG水凝胶的光热-化疗协同杀伤A549细胞的情况。4.动物实验首先我们观察NR/DOX/ALG水凝胶在小鼠体内的成胶情况,并通过小鼠体重监测、HE染色、外周血相关指标评估水凝胶的体内生物安全性。并通过检测水凝胶的质量了解水凝胶在体内的降解情况。接下来我们构建了A549肿瘤的小鼠皮下模型,通过监测肿瘤生长曲线、肿瘤质量以及TUNEL染色了解肿瘤治疗情况,并通过监测小鼠体重、外周血生化指标了解经过NR/DOX/ALG水凝胶治疗后的全身毒性情况。实验结果:1.透射电镜（TEM）图像显示Au/Ag NRs具有玉米棒状的形状的双金属核-壳结构,长径为146.84±15.59 nm,直径为53.06±5.92 nm,Zeta电位为35.1 mv,Au/Ag NRs的纵向局部表面等离子共振峰（LSPR）发生显著红移,从820 nm处红移至1064 nm。Au/Ag NRs溶液在1064-nm近红外激光的照射下的光热转换效率为33.7%,温度升高的趋势呈Au/Ag NRs浓度依赖性和NIR-II光强度依赖性,并表现出良好的光热稳定性。2.当海藻酸钠的浓度≥5.0 mg/m L时,水凝胶前体溶液可在含有1.8 Nm钙离子的PBS缓冲液中快速形成水凝胶。SEM显示NR/DOX/ALG呈高度相通的多孔性海绵结构。相较于ALG和NR/ALG水凝胶,NR/DOX/ALG水凝胶硬度最大,弹性最小。NR/DOX/ALG水凝胶在PBS缓冲液中保持24小时体积较前增加了三倍。而在体外则呈缓慢降解的趋势。在1064-nm近红外光的照射下NR/DOA/ALG水凝胶温度升高的趋势与水凝胶中Au的含量以及光强度呈正相关,并具有良好的光热稳定性。DOX·HCl可以持续缓慢的从水凝胶中释放,而在接受NIR-II光照后,光热作用可以促进DOX·HCl的释放。3.A549对NR/DOX/ALG水凝胶中DOX·HCl的摄取总量随孵育时间的延长细胞中DOX·HCl逐渐增多,而在接受1064-nm近红外光照射后,促进A549对DOX·HCl的摄取。所制备水凝胶具有良好的生物安全性。水凝胶的光热作用对A549细胞的杀伤作用随着Au含量的增加而逐渐增强。更重要的NR/DOX/ALG水凝胶具有光热-化疗协同治疗NSCLC的作用。4.水凝胶前体溶液在注射至小鼠体内30 min后观察即已成胶,随着时间的延长,水凝胶在体内可逐渐降解。所形成的水凝胶可引起局部轻度的炎症反应,但没有全身毒副作用,也不会引起溶血反应,证明所植入的水凝胶具有良好的生物安全性。体内肿瘤抑制实验证实NR/DOX/ALG水凝胶可以长期在体内滞留,并实现一次注射,反复多次光照治疗,并实现光热-化疗的协同作用完全消除肿块的目标,且不会引起全身毒性反应。研究结论1.本实验通过晶种法制备了在近红外二区具有较强吸收性的玉米棒状双金属Au/Ag核-壳纳米结构。合成的Au/Ag NRs具有良好的光热转换效率和光热稳定性。2.成功制备了复合纳米水凝胶NR/DOX/ALG。所制备的水凝胶具有多孔结构,有良好的力学性能,有良好的溶胀及体外降解性能。将Au/Ag NRs包裹在水凝胶后仍具有良好的光热性能和光热稳定性。3.接受1064-nm光照后产生的光热作用可以有效的促进小分子药物DOX?HCl的释放,为实现“按需给药”的策略提供了良好的基础。4.A549细胞对NR/DOX/ALG水凝胶中阿霉素的摄取呈时间依赖性的增多,光热作用促进阿霉素的释放,使得A549细胞对阿霉素的摄取增多。5.海藻酸钠水凝胶具有良好的体外生物安全性和光热杀伤肿瘤细胞的作用。6.NR/DOX/ALG水凝胶相较于单一的光热治疗以及单一的化疗,具有“1+1>2”的光热-化疗协同杀伤肿瘤细胞的作用。7.复合纳米水凝胶前体溶液在注射至小鼠体内30分钟后即已成胶,随着时间的延长,水凝胶在体内可逐渐降解。所形成的水凝胶可引起局部轻度的炎症反应,但不会引起溶血反应。植入水凝胶后小鼠的体重未见明显下降,且生化等指标未见明显异常,证明海藻酸钠水凝胶具有良好的生物安全性。8.体内肿瘤抑制实验证实NR/DOX/ALG水凝胶实现了一次注射,反复多次光照治疗的策略,并实现光热-化疗的协同作用的目标。