目前,癌症是影响和危害人类生命和健康的主要因素,传统的治疗方式主要有手术治疗、化疗和放疗,但是这些治疗方式都有很多不足之处。例如,手术治疗存在着一定的局限性且肿瘤不容易清除干净。化疗和放疗会对正常组织细胞造成损伤。近年来,随着纳米技术的发展,将治疗和诊断相结合的新型治疗手段不仅能够治疗癌症,同时还可以实时监测治疗效果,从而防止出现药物过量或剂量不足的现象,降低副作用。金纳米材料由于具有优异的光学性质、化学惰性、形态可控和易于官能化的特性,使其在癌症的治疗和成像中得到广泛的应用,但其很不稳定,需要其他配体的修饰。通过聚合物修饰金纳米材料,不仅提高了金纳米材料稳定性,而且制备的复合物同时结合聚合物和金的优点,在癌症治疗中具有更广阔的应用。因此,在本课题中,我们通过高分子聚合物功能化金纳米粒子,用于癌症的诊疗一体化,具体研究如下:1、基于壳聚糖接枝聚(_L-赖氨酸)树枝状分子的金纳米自组装体的合成及其肿瘤诊疗研究虽然金纳米材料在癌症的治疗和成像中显示出了巨大的潜能,但是目前金纳米粒子的合成过程中不可避免的使用有毒的还原剂和模板剂,使其生物相容性降低。为了解决这一问题,在本研究中,我们首先利用叠氮基团修饰的壳聚糖与含端炔基的PLLD通过点击反应合成了一种新型的壳聚糖-接枝-聚(L-赖氨酸)树枝状大分子(CPL),并利用其作为稳定剂、还原剂和封端剂一步还原氯金酸用于Au NCs的自组装。该策略在合成过程中不使用任何有毒的还原剂,为Au NCs的合成提供了一个绿色的合成方法。然后,利用RGD修饰Au@CPL NCs,增强材料靶向性。最后,利用Au@CPL-RGD NCs负载治疗基因pMMP-9用于肿瘤的基因治疗。通过核磁共振氢谱(~1H NMR)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、动态光散射(DLS)、紫外分光光度计(UV-VIS)等手段对其物理化学性质进行表征;采用琼脂糖电泳技术检测Au@CPL-RGD NCs结合pMMP-9的能力并用纳米激光粒度仪对复合物的粒径和电位进行表征;体外基因转染实验和Western blot实验表明Au@CPL-RGD NCs具有优于PEI25k的转染效率;通过划痕和transwell实验证实Au@CPL-RGD NCs/pMMP-9能够有效地抑制MCF-7细胞的增殖和迁移;通过体外和体内CT成像均表明Au@CPL NCs在临床用作CT造影剂方面具有前景;最后,通过构建小鼠荷瘤模型,研究了Au@CPL-RGD NCs/pMMP-9对肿瘤的治疗疗效,结果表明其具有最佳的抗肿瘤效果2、近红外II区金纳米棒-聚多巴胺纳米结构的设计合成及其肿瘤诊疗研究目前,单一的治疗方式已不能满足癌症治疗的需求,联合治疗已成为当今研究热点之一。基于金纳米颗粒可以将吸收的光转换成热量的特性,本章选用AuNR作为光热转换剂,以阿霉素(DOX)作为化疗药物,实现光热和化疗的联合治疗。我们利用聚多巴胺对AuNR进行修饰,不仅可以提高AuNR的生物相容性,还可以使其具有在近红外二区(NIR-II区)的光热性能。以AuNR@PDA为载体,构建了具有GSH响应释放DOX的靶向纳米诊疗体系。通过UV-VIS、FT-IR、透射电镜(TEM)、质谱和热重等手段对其物理化学性质进行表征;体内外光热性能测试结果表明Au NR@PDA-TAT-RGD具有优异的光热性能;通过体内外的CT和PA成像表明Au NR@PDA-TAT-RGD在临床用作CT造影剂和PA造影剂方面具有前景;通过细胞毒性表明Au NR@PDA-TAT-RGD具有良好的生物相容性;在抑制肿瘤实验中,Au NR@PDA@DOX-TAT-RGD的联合疗法比单独的光热疗法或化学疗法表现出更好的抗肿瘤效果。