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作为生物医药领域中所面临的难题之一,对于恶性肿瘤诊疗的研究一直持续处于热点,积极探索有效的局部治疗手段也成为国内外主要研究的方向。光热疗法(PTT,Photothermal Therapy)作为一种有效且无创的局部治疗方式成为肿瘤治疗一个新的焦点。Fe3O4 NPs(Nano Particles)属于一种无机光热试剂同时具有MRI T2对比剂功能,在目前光热治疗基础研究中被广泛应用。然而,肿瘤细胞并非专业吞噬细胞,主要通过网格蛋白介导的胞饮摄入Fe3O4 NPs,由于摄取率较低,以及体内的递送效率较差,导致其MR T2成像及光热治疗效率均较低下。因此,为了提高NPs的瘤内递送效率来增强肿瘤诊疗效果成为相关生物纳米材料基础研究所亟需解决的问题。本文设计了Ac-Arg-Val-Arg-Arg-Cys(stbu)-Lys-CBT(RVRRCK-CBT)探针(化合物1),并与超顺磁性氧化铁(SPIO,Superparamagnetic Iron Oxide)结合形成SPIO@1NPs。SPIO@1NPs主要利用furin蛋白酶以及GSH在多数恶性肿瘤中高表达,能够将探针内肽段Ac-Arg-Val-Arg-Arg(RRVR肽段)识别剪切以及Cys双硫键还原,通过暴露Cys上的1,2-氨基巯基与CBT的氰基点击缩合形成二聚体环进行交联并在肿瘤内自聚集,来解决NPs肿瘤递送效率低下的问题。并且通过SPIO@1NPs的聚集状态能够有效的提高MR r2弛豫效率以及光热转换效率达到进一步增强肿瘤MR T2成像及光热治疗效果的目的。第一章首先合成RVRRCK-CBT(化合物1),并通过高效液相色谱(HPLC,High Performance Liquid Chromatograph)纯化后表征。然后对表面羧基化SPIO NPs与化合物1偶联形成SPIO@1NPs。在GSH还原以及furin蛋白酶剪切后,化合物1有效的形成二聚体并通过HPLC和高分辨质谱(HR-MS,High Resolution Mass Spectrometry)分析验证。SPIO@1NPs经过GSH还原以及furin蛋白酶剪切后,在透射电镜(TEM,Transmission Electron Microscope)下观察呈现明显聚集,动态光散射(DLS)检测其水合粒径达到了139.72±24.69 nm。第二章,SPIO@1NPs在体外经过furin蛋白酶介导自聚集后,不仅出现吸收光谱的红移以及热转换效率增加,而且能够明显提高MRI r2弛豫效率。并且,经过TEM观察,进一步验证了SPIO@1NPs能够在MDA-MB-468细胞内的高尔基体周围明显聚集。同时,通过普鲁士蓝染色显示肿瘤细胞对SPIO@1NPs具有更高的摄取率。第三章主要考察SPIO@1NPs在肿瘤组织内自聚集增强MR T2成像能力。SPIO@1NPs在MDA-MB-468肿瘤内经高表达furin蛋白酶介导下自聚集,明显提高了NPs的瘤内递送效率,有效的增强了肿瘤的MR T2成像,与单纯SPIO NPs比较具有更高的△SNR和低T/N比,并提供了NPs瘤内聚集高峰时间。第四章主要通过细胞以及动物水平考察SPIO@1NPs通过furin蛋白酶介导自聚集增强光热治疗效果。在对细胞活性进行检测发现SPIO@1NPs明显提升了体外细胞的光热损伤效率。经过对光热治疗后小鼠肿瘤病理学检查进一步证实了SPIO@1NPs在瘤内自聚集后能够有效增强肿瘤的光热治疗效果。【结论】总之,本研究成功合成了功能性SPIO@1NPs,通过furin蛋白酶介导下在肿瘤组织内自聚集,可以明显的提升NPs在瘤内的递送效率。并且利用SPIO@1NPs聚集状态增强MR T2成像以及光热治疗效率,有效对肿瘤抑制。这种基于肿瘤特异性酶介导的NPs肿瘤内自聚集的设计,同样可以扩展应用于其他无机纳米材料,针对于不同肿瘤的诊断和治疗,从而为探索诊疗一体化新型多功能纳米材料提供新的思路。