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稀土纳米晶体具有出色的物理和化学稳定性,吸收和发射谱带窄,荧光寿命长,使其对于肿瘤的多模态成像和治疗非常具有吸引力。它们的窄吸收要求仔细选择激发波长以获得最佳性能,特别是对于同时具有光热和光致发光特性的稀土纳米晶体(例如,基于Nd的纳米晶体)。本论文中,我们制备了一系列不同尺寸的NaNdF4(称为NNF)纳米晶体(即4.7、5.9、12.8和15.6nm),并分别在808 nm和793 nm激光照射下研究了它们在体外和体内尺寸依赖性的光热转化和光致发光性能。我们发现,在808 nm激光照射下光热转化效果更佳,而近红外二区成像则在793 nm激光照射下能呈现更好的效果。由此,我们选择了光热效果最佳而成像效果第二、尺寸为12.8 nm的NNF纳米晶体作为进一步实验的探针进行研究。我们用磷脂羧基PEG修饰12.8 nm NNF纳米晶体,并使用RGD进行功能化,从而能主动靶向肿瘤以获得更好的成像效果。NaNdF4@PEG@RGD(称为NNF-P-R)纳米晶体具有良好的生物相容性,稳定性和出色的靶向能力。这项工作证明了选择适当的激光波长和适当尺寸的NNF纳米晶体对癌症的诊断和治疗具有重要意义。研究目的:通过调控纳米晶体的尺寸和选择不同波长的激光,实现纳米晶体的光热转换和光致发光最优化,对乳腺癌进行诊断和治疗。研究方法:探讨纳米晶体对尺寸及激发波长的依赖性,选择较优的实验条件对乳腺癌进行诊断及治疗。首先,通过控制变量法(控制加热时间)对NNF纳米晶体的尺寸进行调控,然后对不同尺寸的NNF纳米晶体进行表征,选择不同波长的激光对NNF纳米晶体进行光致发光和光热转换性能的研究,最终选择效果较好的NNF纳米晶体和激光,对建有乳腺癌模型的小鼠进行诊断和光热治疗。研究结果:合成了单分散、尺寸可调的NNF纳米晶体,并且体外和体内光热转换和NIR-Ⅱ荧光成像都显示了尺寸和照射(或激发)波长的依赖性。12.8 nm的NNF-P-R纳米晶体不仅可以在793 nm激光激发下,作为很好的近红外二区荧光探针,还可以标记99mTc用于SPECT/CT成像,实现对肿瘤的精确诊断。同时,在808 nm激光照射下,作为光热转化剂,对肿瘤进行光热治疗。结论:我们的工作揭示了稀土纳米晶体的光致发光和光热转换特性对于尺寸和波长的依赖性,并为选择不同波长的激光器提供了依据,以实现稀土纳米晶体扬长避短。