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胃癌(gastirc cancer)是全球最常见的消化道恶性肿瘤之一,系源于胃组织上皮的恶性肿瘤。在胃的恶性肿瘤中,腺癌占95%,这也是最常见的消化道恶性肿瘤。随着纳米技术的快速发展,各种各样的纳米材料被广泛地用于制药,生物医学产品和其他行业。其中金纳米颗粒由于自身独特的光学和物理化学性质,被广泛地应用在生物医学领域的研究,如生物成像、药物传递、体外检测和光热抗肿瘤治疗。在本论文中,我们将近红外荧光药物分子Indocyanin green(ICG)在近红外区域有特征吸收峰的金纳米星(GNS)表面覆盖的CaCO3层中,构建了具有肿瘤诱导药物释放特性的多功能纳米探针(GNS@CaCO3/ICG),该纳米探针在808nm激光照射下可以进行光热/光动力联合抗肿瘤治疗。通过活体成像实时监测药物分布,证实了当GNS@CaCO3/ICG暴露于肿瘤组织的具有酸性特征的环境时,该纳米探针的CaCO3层立即降解并释放荷载的ICG药物分子,展现了肿瘤诱导的药物释放特性。基于GNS@CaCO3/ICG的独特的光学和光动力性质,如ICG药物分子的近红外荧光,金纳米星的双光子荧光和光声信号,观察并监测了该纳米探针的在荷瘤鼠体内分布和排泄途径。如我们先期的预期,光声成像与荧光成像清楚地展示了GNS@CaCO3/ICG具有优异的肿瘤靶向输送和肿瘤诱导的药物分子释放的能力。并且,当经过808 nm激光照射治疗后,在体外和体内的光热/光动力联合治疗实验中都验证了GNS@CaCO3/ICG具有显著的抗肿瘤能力。在接下来的试验中,我们设计和构建了具有主动靶向肿瘤部位进行光热治疗的新型纳米探针。首先合成了纳米探针(AuNRs@SiO2@CXCR4),然后将其高效地荷载到诱导性多功能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS cells)内,构建成新型的以iPS细胞为载体的肿瘤靶向性治疗探针AuNRs-iPS。在动物试验中,采用光声成像和双光子荧光成像观察了AuNRs-iPS在荷瘤鼠体内的分布和肿瘤内的分布,结果显示作为纳米探针运载体的iPS细胞可以向肿瘤组织主动靶向递送金纳米棒(AuNRs),并显著地增加了AuNRs在瘤内的聚集,并且明显改善了AuNRs的瘤内分布。最后把AuNRs-iPS应用于荷瘤鼠的光热抗瘤治疗,在激光照射治疗过程中,该治疗方案使整个肿瘤中产生更高和更均匀的热分布以至达到有效的抗肿瘤效果。最后,我们选择四种不同尺寸和形貌的无机金属纳米颗粒,磁性纳米粒子,银三角纳米粒子,金纳米团簇和金纳米棒作为观察无机纳米颗粒物在体内排泄途径的“示踪剂”。首先通过结扎胆总管制备小鼠胆总管结扎模型以便区分肝胆系统-肠道粪便途径和肠杯状细胞途径两种排泄途径,然后通过尾静脉将四种无机纳米材料注射到胆总管结扎模型小鼠体内,最后使用高分辨透射电子显微镜进行肠道组织细胞观察和使用ICP-MS进行粪便无机纳米材料含量的定量分析,结果发现无机纳米颗粒可以通过整个肠道的杯状细胞(GC)分泌出体外,并且在试验中发现无机纳米颗粒还可以通过另外一种分泌型细胞胃壁细胞(PC)中分泌到胃肠道中,然后通过对粪便中无机金属纳米材料含量的定量分析进一步证实了这个排泄途径的存在。此外,为了进一步验证肠道杯状细胞和胃壁细胞为无机纳米颗粒排泄途径之一,我们又在胆总管结扎鼠模型的基础上使用中药泻药,加速模型鼠的胃肠道分泌型细胞的分泌,试验结果发现无机纳米材料从胃肠道分泌的量显著增加,这更进一步证明了肠道杯状细胞/胃壁细胞为无机纳米颗粒从体内排泄的一种途径。