目前,癌症光动力治疗凭借其微创、重复给药和低毒副作用等优点引起研究者的广泛关注。光动力治疗利用光敏剂在光照条件下将能量传递给分子氧而产生活性氧(主要为单线态氧),进而导致肿瘤细胞凋亡。但肿瘤组织缺氧以及光敏药物肿瘤富集效果差等问题会限制单线态氧的产率,从而影响光动力治疗效果。为了实时监测光动力治疗进程,及时反馈单线态氧产生状况,本文设计了掺杂1,3-二苯基异苯并呋喃(DPBF)的单线态氧纳米探针,基于DPBF吸收强度和发射光谱的变化实现光动力治疗过程中单线态氧的检测。具体研究内容如下:(1)利用再沉淀法构建掺杂DPBF的单线态氧纳米探针,通过二氧化硅的包覆能够有效提高单线态氧探针分子DPBF的水溶性和稳定性。对纳米探针进行形貌和光谱表征,表明纳米颗粒具有良好的分散性,粒径约为200nm,并且在426 nm左右具有DPBF的特征吸收峰。采用吲哚菁绿(ICG)作为光敏剂,在808 nm激光辐照下通过测试纳米颗粒的吸收强度的变化表征单线态氧的产生。通过分析不同DPBF掺杂浓度和激光辐照功率对纳米探针的影响,发现在130 mW激光辐照下,15%-DPBF-NPs的吸收峰有明显的下降,猝灭率能够达到86%。以上研究发现,该纳米探针具有高的单线态氧灵敏度,可用于光动力过程中单线态氧检测。(2)为了进一步提高光动力治疗中单线态氧的精确检测,本文设计了一种同时整合光敏剂和单线态氧敏感分子的多功能纳米颗粒。首先制备内部掺杂DPBF和参比物质PFP的聚合物杂化纳米颗粒,其中PFP作为能量供体。然后通过静电作用将吲哚菁绿复合于聚合物纳米颗粒表面,得到复合负载光敏剂ICG和探针分子DPBF的纳米探针(ICG-DPBF-PFP NPs)。通过商业SOSG单线态氧检测试剂证明ICG-DPBF-PFP NPs具有较高的单线态氧产率。同时,DPBF与PFP的比率荧光具有很高的单线态氧敏感性,通过分析比率荧光的变化可监测单线态氧的产生。该纳米探针具有较高的稳定性和良好的生物相容性,可被肿瘤细胞有效吞噬。利用808 nm激光辐照纳米探针处理的HepG2肝癌细胞,经MTT方法和Live/Dead染色方法对细胞存活率进行检测,发现肿瘤细胞活性随辐照时间的增加逐渐降低,表明纳米颗粒可通过光动力治疗诱导癌细胞产生凋亡。此外,在肿瘤细胞过动力治疗过程中,通过分析不同治疗参数下DPBF发光强度的变化,可实时检测单线态氧的产生,评估光动力治疗的效果。将基于DPBF方法测得的实验结果与MTT方法对比,证明DPBF方法可实时、灵敏地监测光动力治疗效果,在光动力治疗领域具有很广阔的应用前景。